TOTIPOTENTIALITY: SEJARAH, CIRI DAN KEPENTINGAN - BIOLOGI - 2026

The totipotency atau totipotency adalah keupayaan, kebolehan dan potensi yang dimiliki oleh setiap sel-sel embrio untuk menghasilkan jumlah sel-sel individu. Istilah ini berasal dari kata Latin totipotentia, yang bermaksud kemampuan untuk semua perkara dan / atau kemampuan untuk menjadi atau menimbulkan organisme yang lengkap.

Sel totipoten yang paling baik ditentukan atau dikaji adalah zigot dan spora. Sebilangan pengarang menggunakan istilah sel stem dan totipotent sel sebagai sinonim, tetapi bagaimanapun tidak ada konsensus dalam hal ini.

Sel-sel Totipotensial. Diambil dan diedit dari: Jucomo.

Sel stem, menurut beberapa penulis, adalah kumpulan sel yang tidak dapat dibezakan yang boleh menjadi kumpulan atau jenis sel khusus yang berbeza. Mereka tidak berpotensi, multipoten dan juga berpotensi. Hanya yang terakhir yang mampu melahirkan individu yang lengkap.

Sejarah

Bapa totipotentiality adalah ahli biologi dan ahli falsafah Jerman Hans Adolf Eduard Driesch. Saintis ini merevolusi pemahaman embriologi berkat eksperimennya dengan landak laut.

Pada tahun 1891 Driesch melakukan eksperimen dengan embrio dua sel (dua sel) landak laut Echinus microtuberculatus (sekarang dikenali sebagai Psammechinus microtuberculatus) yang mencabar hipotesis yang diterima pada masa itu mengenai perkembangan embrio.

Hasil kajian mereka menunjukkan bahawa sel-sel embrio awal (zigot) ketika mereka dipisahkan, baik secara mekanik atau secara semula jadi, dapat terus berkembang sehingga mereka membentuk larva normal, menyimpulkan bahawa sel-sel ini sangat berpotensi pada tahap awal perkembangannya.

Ini berbeza dengan hasil Wilhelm Roux (pelopor embriologi eksperimen), yang pernah bekerja dengan telur katak bersel dua. Roux mendapati bahawa membunuh salah satu daripada dua sel tersebut mengembangkan embrio yang tidak sempurna, menyimpulkan bahawa sel-sel embrio mempunyai tujuan yang telah ditentukan.

Kemudian pada tahun 1910, ahli kimia, ahli zoologi dan fisiologi Amerika Jesse Francis McClendon akan mengesahkan bahawa hasil Driesch dapat ditiru pada katak, ayam, landak lain dan bahkan mamalia.

ciri-ciri

Totipotentiality dicirikan oleh potensi beberapa sel untuk melahirkan individu yang lengkap. Ini mampu menjadi semua jenis sel di dalam badan dan juga tisu ekstra-embrio yang lain.

Sel-sel totipoten terbentuk dalam organisma pembiakan seksual dan aseksual, mereka adalah zigot atau spora. Mereka boleh menjadi zigot dalam benih phanerogam (tumbuhan), telur telur mana pun, atau di rahim mamalia (seperti manusia, gajah, atau tikus).

Potensi ini dalam kebanyakan kes mempunyai jangka hayat yang pendek semasa perkembangan. Di dalam tubuh manusia mereka mempunyai masa yang terhad, kira-kira 4 hari selepas persenyawaan. Dalam organisma lain seperti tumbuhan, span laut, cacing annelid, bintang laut dan tikus mereka mempunyai jangka masa yang berbeza.

Totipotensi dalam kumpulan organisma yang berbeza

Pada tumbuhan dan kulat yang membiak oleh spora, dikatakan bahawa sel-sel ini yang tidak memerlukan persenyawaan adalah jenis totipoten, kerana zigot organisma ini mempunyai keupayaan untuk menghasilkan semua jenis sel yang diperlukan untuk mengembangkan individu yang lengkap.

Banyak kajian perkembangan, pertumbuhan, dan kultur tisu pada tanaman telah berulang kali menunjukkan bahawa banyak sel tumbuhan bersifat kuat. Contohnya ialah kultur tisu-tisu kecil atau bahagian batang yang, apabila diletakkan di media pertumbuhan, mampu melahirkan atau menjana semula individu yang sama sekali baru.

Invertebrata

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, penelitian pertama yang menunjukkan adanya sel embrio totipoten dilakukan dengan landak laut (echinoderms). Sejak itu banyak kajian telah dilakukan untuk meniru eksperimen Driesch dan dalam kesemuanya hasilnya sama (adanya totipotentiality).

Kes lain dalam echinoderma, tetapi kali ini dengan bintang laut dan bintang laut, adalah kemampuan beberapa spesies ini untuk menjana semula organisma lengkap dari bahagian atau bahagian lengan (tanpa bahagian cakera pusat). Kapasiti regeneratif ini disebabkan oleh adanya sel induk totipoten dewasa.

Linckia guildingi bintang laut, organisma tumbuh semula dari lengan organisma lain. Diambil dan diedit dari: Emőke Dénes.

Kajian tisu poriferous (sponge) menunjukkan bahawa organisma primitif ini mempunyai sejumlah besar sel totipoten. Ini membolehkan mereka menghasilkan atau mendapatkan jenis sel yang mereka perlukan dan kadang-kadang juga dapat menjana semula organisma lengkap dari bahagian badan yang kecil.

Vertebrata

Pada vertebrata, kajian totipotentiality dijelaskan dalam perkembangan embrio; iaitu sel embrio vertebrata seperti ikan, reptilia, burung dan mamalia mempunyai tingkah laku totipoten yang serupa dengan landak Driesch.

Terlepas dari jenis pembiakan (persenyawaan silang, persenyawaan diri dan juga parthenogenesis) sel-sel yang terdapat di antara zigot dan morula (segmentasi pertama zigot) mempunyai keupayaan untuk menghasilkan semua jenis sel dan menyusunnya menjadi bauplan koheren (organisma lengkap) ).

Jenis sel mengikut kapasiti mereka

Sebilangan besar komuniti saintifik mengklasifikasikan sel-sel totipoten mengikut asal dan potensi mereka. Mengikut asal usul mereka diklasifikasikan menjadi embrio, janin dan dewasa, sementara mengikut potensi mereka diklasifikasikan ke dalam kumpulan berikut.

Berpotensi

Mereka yang melahirkan individu yang lengkap.

Pluripoten

Mereka dapat membentuk sel yang akan menimbulkan keturunan embrio, tetapi mereka tidak menimbulkan organisme lengkap.

Pelbagai

Mereka yang hanya dapat menimbulkan sel keturunan yang sama atau lapisan embrio.

Tidak berdaya

Sel khusus yang mempunyai keupayaan untuk membezakan menjadi satu jenis sel tunggal.

Kepentingan

Kajian dengan sel-sel totipoten (dalam pengertian luas menurut klasifikasi mengikut potensi mereka) memungkinkan kita melihatnya sebagai kemungkinan penyembuhan bagi banyak penyakit, pertumbuhan semula tisu, terapi sel dan bahkan sumber yang berpotensi untuk pengklonan tumbuhan, haiwan dan manusia itu sendiri. yang menjadi tajuk perbahasan etika yang banyak.

Kajian penyakit kongenital dan barah dilakukan oleh para saintis pakar dalam sel-sel totipoten, kerana perkembangan sel dan pendaraban terdapat pada beberapa penyakit ini.

Analisis dan kajian pembahagian zigotik pertama (sel totipotent) telah memberikan banyak gambaran mengenai pengaktifan dan ketidakaktifan gen dan juga mengenai penglibatan protein yang memungkinkan proses ini dapat dilakukan.

Kemajuan ilmiah lain yang berkaitan dengan kajian pembahagian embrio atau zigotik pertama adalah malformasi dan / atau kecacatan kelahiran yang disebabkan oleh pembelahan dan pembezaan sel awal yang tidak normal.

Rujukan

1. Sel ibu. Keupayaan berpotensi. Dipulihkan dari biologia.edu.ar.
2. ML Condic (2014). Totipotensi: Apa Itu dan Apa Yang Tidak. Sel Stem dan Perkembangan.
3. Keupayaan sel. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
4. Y. Cortés Rivera. RI Hernández, P. San Martín del Angel, E. Zarza Meza, R. Cuervo
5. González (2016). Potensi regenerasi bintang laut Linckia guildinguii. Hidrobiologi.
6. M. Kearl (2012). Potensi Dua Sel Pembelahan Pertama dalam Pembangunan Echinoderm. Pengeluaran Eksperimental Pembentukan Separa dan Berganda »(1891-1892), oleh Hans Driesch. Ensiklopedia Projek Embrio. Dipulihkan dari embrio.asu.edu.
7. Jenis Sel Stem. Persatuan Stem Cell Amerika Latin. Dipulihkan dari solcema.com.
8. JFMcClendon (1910). Perkembangan Blastomer Terisolasi Telur Katak. » Jurnal Anatomi Amerika.