Бағаналы жасушалар: түсінік және қасиеттері (өздігінен қалпына келу, дифференциация). Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

 Сабақ өткізу бойынша мұғалімдерге арналған нұсқаулық

 Тақырып мазмұнына қатысты теориялық материал

 Бағаналык жасуша дегеніміз не?

 Бағаналык жасуша дифференцияланбаған, маманданған жасушаларға айнала алатын жасушалар. Олар қажет болған кезде бөлініп, маманданып, белгілі бір жасушаға айналу арқылы мүшені қалпына келтіре алады. Қалыпты жағдайда олар бөлінбейді, өзгерісіз ұзақ уақыт сақталады.

Олардың негізгі көздері:

• Эмбриондық дамудың бластоцист кезеңінде түзілген эмбриондар (эмбриондық бағаналык жасуша)
• Ересек (сомалық) ұлпа (ересек бағаналык жасуша).

Осы екі жасуша да тері, бұлшық ет, сүйек жасушаларына айналу әлеуетке ие.

 Ересек немесе сомалық бағаналык жасуша

 Ересек бағаналык жасуша эмбриондық дамудан кейін денедегі кез келген ұлпада сақталып қалады. Олар сүйек кемігі, ми, қан, қан тамырлары, қаңқа бұлшық еттері, тері, бауырдан табылған. Олар ұзақ жылдар бойы қозғалыссыз, бөлшектенбеген күйде сақталып, тек зақымдану, жарақат немесе ауырған кезде ғана белсенділенеді.

 Бұл жасушалар өздігінен жаңарып, көптеген ұқсас жасушаларды, тіпті жекелеген мүшелерді бастапқы қалпына келтіре алады. Олар дифференцияланып, түрлі жасушаларға айнала алады.

 Эмбриондық бағаналык жасушалар

 Эмбриондық бағаналык жасушалар адамның 4-5 күндік бластоцист фазасындағы эмбрионынан алынады. Бластоцист кезеңі дегеніміз зигота бірнеше рет бөлініп, 2, 4, 8, 16 жасушаға айналады. 4 кейде 6 күннен соң жатырға имплантацияланғанға дейінгі кезең. Эмбриондар, көбінесе ЭКО жасатқан кезде қалған эмбриондардан алынады.

  Бластоцист ішкі (эмбриобласт) және сыртқы (трофобласт) жасушалық массадан тұрады. Трофобласт плацентаның бір бөлшегіне айналады да, эмбриобласт ересек ағзаның барлық құрылымдарының бастамасын береді. Эмбриобласттар эмбриондық бағаналык жасушалардың бастамасы, ағзаның кез келген жасушаларын түзуге қабілетті немесе тотипотентті жасушалар.

 Қалыпты жүктілікте эмбрионның жатырға енгенге дейін балстоцист кезеңі, ал жатырға енгеннен соң 10 аптадан бастап ұрықтық даму жалғасады.  10аптаға дейін негізгі мүшелердің негізі қалыптасады.

 Бағаналык жасушалар дифференциялануы бойынша бірнеше топтарға жіктеледі:

•  Тотипотентті – кез келген жасушаға айналуға қабілетті жасушалар. Бұл ұрықтанудан кейінгі зиготаның бөлінуінен, бластоциста фазасында пайда болған жасушалар.
•  Плюрипотентті – кез келген жасушаға айнала алатын жасушалар. Мысалы: эмбриондық дифференцациясының бастапқы кезеңінде  мезодерма, энтодерма, эктодермадан алынған эмбриондық бағаналык жасушалар.
•  МУЛЬТИПОТЕНТТІ – белгілі бір жасушалар тобына ғана айнала алатын жасушалар. Мысалы: қанның қызыл және ақ түйіршіктері мен тромбоциттерге айнала алатын, гемопоэтикалық (ересек) бағаналык жасушалар.
•  Олигопотентті – ьірнеше жасушаларға айнала алатын жасушалар. Мысалы: ересек бағаналык жасушалар мен миелоидты бағаналык жасушалар лимфоидті түрлері.
•  Унипотентті –тек өз жасушаларына ғана айнала алатын, өздігінен қалпына келіге қабілетті, жасушалар. Мысалы: бұлшық еттік бағаналык жасушалар.

 Эмбрионды бағаналык жасушалар эктра-эмбрионалдық мембрана мен пласцента жасушасына айнала алмайтындықтан көбінесе оларды тотипотенттен гөрі плюрипотентті деп атайды.

 Бағаналык жасушалардың басақ жасушалардан ерекшеліктері:

 1. Олар өзіне ұқсас жасушалар копияларын түзе алады.

 2. Олар пісіп жетілгеннен соң 200 жуық жасуша түрлеріне(жүйке және бұлшық ет т.б) айналуға қабілетті.

 Тотипотентті түрлері ең мықты, себебі дамудың ең ертедегі кезеңінде бластоцист фазасына дейін алынады. Олар дене жасушасының кез келген түріне айнала алуға қабілетті болғандықтан, ағзаны толығымен қалпына келтіретән әлеуетке ие.Бұлар ұрықтың құрылымына жатпайтын, экстраэмбрионалды жасушалар плаценталық жасушаларды да түзе алады.

 Өсімдік жасушалары тотипотенттілікті тіршілік бойы сақтайтындықтан, өсімдіктің бір бөлшегі бүтін ағзаға айнала алады.

 Ал адамдарда бластоцист түзлгендегі шардың ішінде эмбрионалдық бағаналык жасушалар қалыптасып, ағзаға қажетті кез келген жасушаларға айнала алады. Бірақ олар эмбрионнан тыс плаценталық жаушаға айнала алмайтындықтан адам ағзасынын толығымен жасай алмайды. Олар плюрипотентті.

 Мультипотентті жасушалар белгілі бір топ жасушаны қалпына келтіре алады. Белгілі бір мүшені қалпына келтіруде өте маңызды рөл атқаратын жасушалар. . Стволовые клетки «Унипотентті» (мысалы, тері жасушалары) өз тіршілігін ұзарта алмайды және тек бір типтік жаушаны ғана түзуге қабілетті.

  Тотипотентті және плюрипотенттілер ғана нағыз бағаналык жасушалар деуге болады. Дегенмен мультипотентті және унипотентті жасушалар да осы санатқа жатқызылады.

 Гемопоэтикалық бағаналык жасушалар   барлық қан жасушаларын түзе алады: эритроциттер, лимфоциттер, Т-лимфоциттер, табиғи-киллерлер, нейтрофилдер, эозинофиллдер, базофилллдер, моноцитттер мен макрофагтар.

 Мезенхималық бағаналык жасушалар  көптеген ұлпаларда кездеседі. Сүйек кемігіндегі жасушалар түзе алатын жасушалар: сүйек жасушалары, (остеобласттар мен остеоциттер), шеміршек жасушалары, (хондроциттер), май жасушалары (адипоциттер) және қанның түзілуін қамтамасыз ететін, стромалдық жасушалар жатады.  

 Жүйкелік бағаналык жасушалар  мидың бағаналык жасушалары: жүйке жасушалары (нейрондар) нейрондық емес екі түрлі жасушалар-астроциттер мен олигодендроциттерді түзе алады.

 Эпителиалдық бағаналык жасушалар асқорыту жолындағы крипталардың арасында кездеседі. Олар: сіңіруші жасушалар, созылыңқы жасушалар мен энтероэндокриндік жасушаларға айналады.

 Тері бағаналык жасушалары эпидермистің базальды қабаты мен түк фолликулаларының негізінде қалыптасады. Эпидермалдық бағаналык жасушалар терінің беткі қабатында қорғаныш қабатын түзеді. Көптеген ауруларды емдеуде бағаналык жасушаларды қолдануға болады. Мысалы: жұлынның зақымдануы, жүрек аурулары, инсульт, диабет, остеоартрит, ревматоидты артрит.

 Трансплантация үшін бағаналык жасушалардың:

•  Ұлпаның қалпына келтірілуі үшін жеткілікті мөлшерде алынады
•  Қажетті жасуша түріне дифференциялануы
•  Трансплантациядан кейін қалыптасуы
•  Трансплантациядан кейін өзге де ұлпалармен бірігісе алуы.
•  Қалпына келтірілген ұлпаның өз жұмысын қалыпты атқаруға толық қабілетті болуы
•  Қандай да бір зақым немесе зиян келтірілмеуі тиіс.

 Иммундық қабылдамауды (отторжение) болдырмау үшін жағдай жасалуы тиіс.

 Бағаналы жасушаларды қолданудағы туындайтын мәселелер.

• •  Эмбриондық бағаналы жасушалар даму барысында кез келген жасуша түріне маманданып, өзгере алады;

• • Эмбриондық бағаналы жасушалар шексіз көбейе алады және де олар ересек ағзаның арнайы химиялық командаларын ұғынып, қабылдай алмайды, себебі ол командаларды беретін бластоцистада ондай құрылғы жоқ;
  • Ағзаға бұндай жасушаларды енгізу түрлі қатерлі ісік ауруларына немесе тератомалардың пайда болуына әкеп соқтырады;
  • Трансплантациядағы бағаналы жасушаларды қолданудағы басты мәселе, олардың реципиент жасушалармен иммундық сәйкестікте болу-болмауы;
  • Бағаналы жасушаларды қолданудағы этикалық мәселелердің туындауы.
  • Бағаналы жасушаларды зерттеуде ғалымдардың жеткен жетістіктері.
  • Бағаналы жасушаларды қолданудағы қойылатын талаптар:
  • Бағаналы жасушалардың саны қол жетімді мөлшерде болу қажет;
  • Бағаналы жасушалардың дифференциациясы бағытты түрде жүруі қажет;
  • Бағаналы жасушалар реципиент ағзада өмір сүре алуы қажет;
  • Трансплантациялаудан кейін бағаналы жасушалар реципиент жасушада мамандана алу қажет;
  • Трансплантация кезінде реципиент жасушаға ешқандай зақым келмеуі тиіс.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Дифференцировка_клеток сайт материалдары бойынша

Техникалық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге байланысты ұсыныстар

 Сабақта топтық жұмыс кезінде оқушылардың сыныпта қозғалу кезінде қауіпсіздік техникасын сақтауға назар аудару қажет. Сыныпта тұрған жабдықтарды есепке ала отырып, оқушылармен қауіпсіздік техникасы ережелерін талқылаңыз.

 Топтық жұмыс кезеңінде сынып бойынша оқушылардың еркін қозғалуын қамтамасыз ету керек.

Сабақты ұйымдастыруға қатысты қосымша ұсыныстар

Оқушылардың жұмысын сыныптағы оқушы санына қарай жұптарда немесе шағын топтарда ұйымдастыруға болады. Қызығушылықты ояту кезеңінде тапсырманы оқушылардың идеяларын тыңдап, ауызша жүргізуге болады.

Саралау тапсырмалары

Мәтін/бейне жұмыс. Бейнеден үзінді көру барысында аннотацияланған диаграммаларды толтырып, бағаналы жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін анықтай алады.

Өз таңдаулары бойынша бір жасушаны модельдеуді ұсынуға болады. Модельдеу барысында бұл жасушалар қандай эмбрионалды жапырақтардан дамитынын және ағзада осы мамандандырылған жасушаларды өндіретін бағаналы жасушаларды қайдан алуға болатынын сипаттаулары қажет.

 Тапсырмаларға критерилер, сабаққа қосымша материалдар.

Бағаналы жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін түсіндір.

Пайдалы сілтемелер мен әдебиеттер тізімі

• https://www.youtube.com/watch?v=n8uQ4n7Bw28
• http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/stemcells/sctypes/
• http://www.biologyreference.com/Fo-Gr/Genetic-Control-of-Development.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki
• https://www.youtube.com/watch?v=cjRcLfZV9g0
• http://youtube.com/watch?v=nBrcKIt3nek