En principio, hay dos formas en que dos células con la misma célula madre pueden diferenciarse/especializarse/divergir:
Porque no son copias idénticas perfectas (= diferentes factores de influencia internos ). Explícitamente no me refiero a "no idénticos a nivel de ADN", ¡sino a nivel de otros componentes celulares!
Porque están expuestos a diferentes influencias externas (químicas, mecánicas).
¿Se puede decir cuál de estas dos razones de diferenciación celular es la más común, frecuente, resp. "importante"? ¿O depende completamente de la célula (tipo de madre) y de algunas circunstancias generales?
Si los factores internos (= copias no idénticas) son una fuente importante de diferenciación, tengo dos preguntas (opcionales):
¿Cómo se las arregla la célula madre para dividirse en dos copias no idénticas de una manera bastante afinada y determinista? ¿O es suficiente cualquier tipo de asimetría?
¿Cuál es la primera célula (comenzando con el cigoto) que se escinde en dos células no idénticas, lo suficientemente diferentes como para dar lugar a la diferenciación? (De esta respuesta, creo haber aprendido que esto podría suceder ya después de 1-4 divisiones).
Encontré una respuesta parcial a mi y esta pregunta en Quora:
¿Qué regula la diferenciación celular inicial?
Ian Driver dice:
En muchos organismos, la célula inicial tiene ARNm (o proteína) repartido en la mitad del cigoto. Una célula hija hereda la mayor parte del ARNm o proteína y pasa a activar o reprimir genes en esa célula, pero no en la otra. Esto ha sido visualizado y bien estudiado en C. elegans: división celular asimétrica y formación de ejes en el embrión .
Esta pregunta es un poco mala. Hay factores de influencia internos comunes que no están relacionados con la replicación incorrecta, más comúnmente:
Metilación. La adición de grupos metilo a regiones de ADN inhibe la transcripción de ARN de esa región.
Impresión. No puedo recordar exactamente cómo funciona esto, pero es otro mecanismo para activar/desactivar genes.
Estructura de histonas (envoltura/desenvoltura). Es más improbable que el ADN enrollado fuertemente alrededor de las histonas se transcriba.
Los factores de influencia externos incluyen la señalización celular, la detección de sustratos y la señalización endocrina a gran escala. Los más importantes son los factores de crecimiento y los inhibidores del crecimiento (que permiten que las células sepan si necesitan replicarse rápidamente (reparación de daños/crecimiento a gran escala) o ralentizar la replicación (sobrepoblación). Otros factores externos podrían incluir el metabolismo (producen estas enzimas digestivas cuando se exponen a estos alimentos) o señalización endocrina.
Afortunadamente, las copias no idénticas a nivel de ADN (mutación) son relativamente raras en la práctica, particularmente entre las especies de orden superior con una vida útil más larga.
Hans Peter Stricker
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Hans Peter Stricker