Lastelių diferenciacija ir audiniai
Visos ląstelės turi genus, leidžiančius tapti bet kokios funkcijos "specialiste". Tačiau kažkas turi įjungti vienos specializacijos baltymus. Manoma, kad dažniausiai ląstelės raidą perjungia ypatingi baltymai jungikliai, prisijungiantys prie tam tikrai specializacijai būtinų genų įjungimo sričių.
Žinduolių skersaruožių raumenų milžiniškas ląsteles sudaro daug susiliejančių raumendarių (mioblastų) - ląstelių pirmtakių. [žr. §2 intarpą "Skersaruožių raumenų ląstelių susidarymas"] Subrendusi skersaruožė raumenląstė gamina jai būdingus traukliuosius baltymus (aktiną, mioziną ir kt.), receptorius (pvz., acetilcholino, kuris dėka priima nervinius signalus susitraukti) ir kitus baltymus. Raumendarės šių baltymų negamina ar gamina labai mažai. Kai tik raumendarės susilieja, jos ima gaminti ypatingą miogeninį baltymą, kuris įjungia raumenląstėms reikalingų baltymų genus.
Eksperimentiškai įrodyta, kad raumenląstės tikrai taip savitėja. Paimta audinių kultūra, kurioje augo viščiuko embriono skaiduldarės ląstelės, sudarančios jungiamąjį audinį. Ji užkrėsta plazmide, į kurią buvo įterptas miogeninio baltymo genas. Plazmidė pateko į ląsteles, ir dalyje ląstelių pagal šį geną ėmė sintetinti miogeninį baltymą. Ląstelės skaiduldarės ėmė lietis viena su kita ir sudarė ilgas ląsteles, kurios ėmė virsti skersaruožėmis raumenląstėmis. Tuo tarpu audinių kultūrose, kurias užkrėtė ta pačia plazmide, bet be miogeninio baltymo geno, raumenląstės nesusidarė.
Šis ir kiti panašūs eksperimentai rodo, kad ši hipotetinė ląstelių savitėjimo schema gali būti teisinga.
Uždavinys. Palyginkite nespecializuotą žmogaus ląstelę ir mokinį. Ląstelė gali tapti bet kokio audinio ląstele, mokinys - įgyti bet kokią profesiją, tapti bet kurios specialybės žinovu. Kuo skiriasi ir kuo panašios šios ląstelės ir mokinio galimybės?
Audinys - tai bendros kilmės ir vienodų sandaros bei funkcijų ląstelių telkinys su tarp jų esančia tarpląsteline medžiaga.
Nedidelė dalis audinių sudaryta iš vieno tipo ląstelių. Dažniausiai audinį sudaro keleto ar net daugiau tipų ląstelės.
Daugelis audinių yra inervuoti, todėl juose yra neuronų ir neuronį ataugas izoliuojančių ląstelių. Makrofagai virškina žuvusias ląsteles bei nereikalingas tarpląstelinės medžiagos gijas, limfocitai - kovoja su mikroorganizmais. Tokios ląstelės paprastai yra pagalbinės, jos nevykdo pagrindinės audinio funkcijos, o padeda audiniui išgyventi. Į audinį jos patenka šiam besiformuojant. Taip į juos patenka endotelinės ląstelės (sudarančios kapiliarus), nervinių ląstelių aksonai ir Švano ląstelės (sudarančios mielininius dangalus).
Kiekvienas audinys yra sudėtinga ląstelių sistema, kiekvienas audinys yra savotiškas. Specializuotos audinio ląstelės išlaiko savo specializaciją net ir dalindamosios. Jos sugeba reaguoti į aplinkines ląsteles, pažeidimus, organizmo signalus. Audinio ląstelių dalinimosi greitis yra suderinamas su audinio ir viso organizmo poreikiais. {Žr. skyrių "Regeneracija ir vėžys]
Net iš organizmo išimtos ir indelyje su maitinamąja terpe – audinių kultūroje – dauginamos labai specializuotos audinių ląstelės išlaiko audiniui būdingą savitumą. Pvz., epidermio ląstelės taip ir lieka epidermio ląstelėmis. Atliktas toksai eksperimentas: paėmė žiurkės uodegos epidermio ląstelių, padarė jų skendą (suspensiją) ir suleido į tos pačios žiurkės inksto apvalkalą. Epidermio ląstelės besidalindamos sudarė pūsleles, kurios buvo išklotos epidermiu - lyg tai būtų žiurkės uodegos paviršius. Tokių labai specializuotų ląstelių savitėjimas yra negrįžtamas. Tuo tarpu mažai specializuotos ląstelės specializaciją gali pakeisti.
Gyvūniniai audiniai skirstomi pagal jų sandarą (o sandara, be abejonės, susijusi su jų funkcijomis):
