Määramine on rakkude diferentseerumise samm, mis aitab kaasa kudede spetsialiseerumisele. Protsess loob järgmiste rakkude jaoks arenguprogrammi ja võtab kõikvõimsatelt rakkudelt võime rakutüüpe genereerida. Mida spetsiifilisem on kude, seda väiksem on selle taastumisvõime.
Mis on otsusekindlus?
Määramine on diferentseerumise samm ja annab organismidele kuju, aidates kaasa rakkude ja kudede spetsialiseerumisele. Arengubioloogia jälgib rakkude ja kudede arengut rohkem spetsialiseerunud seisundiks. Selles arengus läbivad koe üksikud rakud palju muutusi, kuni nad jõuavad spetsialiseerumiseni. Muutus võib toimuda mitmes suunas ja on pöördumatu. Diferentseerumine ja rakkude jagunemine annavad seega paljurakulisele organismile oma kuju. Selle kujundamisprotsessi terviklikkust nimetatakse morfogeneesiks. Viljastatud munarakk on morfogeneesi alguspunkt. Diferentseerimisprotsesside käigus muutub see erinevate rakutüüpide ja koetüüpide keerukaks struktuuriks. Sügootil on totipotentsus. Seetõttu on see võimeline moodustama organismi kõiki rakutüüpe. Üksikud tütarrakud arenevad sügootist rakkude jagunemise kaudu. Need tütarrakud on spetsialiseerunud teatud rollidele, sõltuvalt nende päritolust. Selle rakujagamise etapiga kaasneb nn määramine. Spetsialiseerumissuund edastatakse epigeneetiliselt kõigile järgnevatele rakupõlvkondadele. Järelikult määrab määramine järgnevate rakkude arenguprogrammi.
Funktsioon ja ülesanne
Määramine on diferentseerumise samm ja annab organismidele kuju, aidates kaasa rakkude ja kudede spetsialiseerumisele. See spetsialiseerumine toimub embrüogeneesi ajal, et aidata määrata rakkude ja kudede investeerimismustreid. Eeldatavasti realiseeritakse määramine vastavate aktiveerimisega geen seatud. Arengubioloogia eristab stabiilset ja labiilset määramist. Kindel rakk hoiab alati oma arenguprogrammi. See kehtib isegi siis, kui see migreerub algsest kohast organismi teise kohta või siirdatakse sinna. Konkreetse rakuliini tugevust piirab määravus veelgi. Pluripotentsed tüvirakud embrüo võib ikkagi tekitada mis tahes tüüpi rakke. Multipotentsed somaatilised tüvirakud ei saa enam tekitada koe kõiki, vaid ainult rakutüüpe. Määramisprotsessi lõpus on pöördumatult diferentseerunud ja funktsionaalsed somaatilised rakud, millel pole sageli enam jagunemisvõimet ja nende eluiga on piiratud. Määramine võib toimuda erinevates suundades. See tähendab, et rakud võivad teatud tingimustel määramist muuta. Seda protsessi nimetatakse ka transdetermineerimiseks. Selles protsessis kaotavad rakud oma diferentseerumise, st nad diferentseeruvad. Pärast dediferentseerumist saavad nad teatud tingimustel uuesti diferentseeruda. Uut diferentseerimist nimetatakse siis transdiferentseerumiseks. Need nähtused on seotud haavade paranemist ja kantserogenees. Taimed erinevad loomadest määramise ja eristamise poolest. Neil on meristeemarakud, mis on spetsialiseerunud uute kudede jagunemisele ja genereerimisele. Taimede diferentseerunud rakud pole aga erinevalt loomadest sageli määratavad või neil on piiratud programmeerimine. Seega säilitab enamik taimerakke võime jagada ja genereerida erinevaid rakutüüpe.
Haigused ja häired
Mida diferentseeritum on konkreetne kude, seda halvemini taastub see kahjustustest ja vigastustest. Totaalne regenereerimine saab toimuda ainult rakkude jagunemiseks võimelistes kudedes. Seega sõltub vigastatud koe taastumisvõime spetsialiseerumise määrast. Regenereerimine võib olla täielik, mittetäielik või puudub. Suureneva diferentseerumise korral väheneb regeneratiivne võime. Närvikoes ja kudedes südanäiteks leitakse eriti kõrge spetsialiseerumisastmega müokardirakke ja närvirakke. Need rakud ei saa enam jagada. Pärast süda või keskne närvisüsteem, seetõttu toimub ainult defektide paranemine. Seevastu veri rakud ja epiteelirakud on vähem diferentseerunud. Need on püsivalt regenereeritud halvasti diferentseerunud rakkudest. Paremate tervendustulemuste saavutamiseks toetub kaasaegne meditsiin nn tüvirakkudele ravi. see ravi meetod hõlmab kõiki meditsiiniteraapia protseduure, milles tüvirakke kasutatakse ravi keskse komponendina. Vanim ja tuntuim tüvirakk ravi is leukeemia ravi. Tüvirakke saab eraldada nii embrüonaalsetest kui ka täiskasvanud kudedest. Embrüonaalsed tüvirakud on endiselt kõikvõimsad ja võivad seetõttu kõigis kudedes diferentseeruda. Embrüonaalsed tüvirakud toodavad kiiresti suurt hulka rakke, mida saab sisestada kõikidesse kahjustatud kudedesse. Kuid embrüonaalsete tüvirakkude suur jagunemiskiirus on seotud riskiga kasvajahaigused. Seega mängib määramise uuring ka kasvajahaiguste kontekstis kudede proliferatsioonis suurenenud rolli. Määramine on võrdselt asjakohane ka erinevate väärarengute või mutatsioonide arvestamisel. Kui kättesaadavad rakud ei hõlma kõiki arenguprogramme, siis halvimal juhul ei pruugi teatud koetüüpi rakud areneda. Määramisvigadel võivad olla vastavalt tõsised tagajärjed. Transdetermineerimise võimaluse tõttu saab määramisvigu siiski teatud määral parandada. Kui korrektsiooni ei toimu või kui parandus kulgeb valesti, võivad teatud koed olla üle arenenud, teised aga vähearenenud.
