ਇਹ ਬਲੌਗ ਪੋਸਟ ਇਸ ਗੱਲ 'ਤੇ ਡੂੰਘਾਈ ਨਾਲ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਵੇਂ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਭਰੂਣ ਪੜਾਅ 'ਤੇ ਸੈੱਲ OCT4 ਅਤੇ CDX2 ਵਰਗੇ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਬਾਈਪੋਲੈਰਿਟੀ-ਨਿਰਧਾਰਤ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਵੰਡ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਤ ਚੁਣਦੇ ਹਨ।
ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਅਣਗਿਣਤ ਸੈੱਲ ਜ਼ਾਇਗੋਟ ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਸੈੱਲ ਹੈ ਜੋ ਸ਼ੁਕਰਾਣੂ ਅਤੇ ਅੰਡੇ ਦੇ ਗਰੱਭਧਾਰਣ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਵਾਰ-ਵਾਰ ਸੈੱਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਦੁਆਰਾ। ਥਣਧਾਰੀ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਜ਼ਾਇਗੋਟ ਸੈੱਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਪੜਾਅ ਦੌਰਾਨ, ਟ੍ਰੋਫੋਐਕਟੋਡਰਮ ਸੈੱਲ - ਜੋ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਪਲੈਸੈਂਟਾ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ - ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲ ਪੁੰਜ (ICM) ਤੋਂ ਵੱਖ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ICM ਵਿੱਚ ਪਲਿਊਰੀਪੋਟੈਂਸੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਭਰੂਣ ਦੇ ਸਾਰੇ ਸੈੱਲ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖਰਾ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਹੈ। ਤਾਂ, ਇਹ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲ ਪੁੰਜ ਕਿਵੇਂ ਬਣਦਾ ਹੈ?
ਜ਼ਾਇਗੋਟ 8-ਸੈੱਲ ਪੜਾਅ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ ਸੈੱਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਦੇ ਲਗਭਗ ਤਿੰਨ ਦੌਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਅੱਠ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੈੱਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਫਿਰ ਇਹ ਸੰਕੁਚਿਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦਾ ਹੈ, ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ 8-ਸੈੱਲ ਮੋਰੂਲਾ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਗਲੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, 8-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੂਲਾ ਮਾਈਟੋਟਿਕ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਅਤੇ ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਦੋਵਾਂ ਰਾਹੀਂ 16-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੂਲਾ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮਾਈਟੋਟਿਕ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਉਸ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਦੋ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸੈੱਲ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਉਸ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਦੋ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸੈੱਲ ਵੱਖਰੇ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। 8-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਦੇ ਕੁਝ ਸੈੱਲ ਸੰਭਾਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਦੁਆਰਾ 16-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਦੀ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਬਾਕੀ ਸੈੱਲ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਵੰਡ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ, ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਲਈ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਲਈ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਵੰਡਦੇ ਹਨ, ਅੰਦਰ ਨੂੰ ਭਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, 16-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਪਹਿਲਾਂ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖਰਾ ਰੂਪ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਇਹ ਦੋਹਰਾ ਸੈੱਲ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਪੈਟਰਨ 16-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਦੁਹਰਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ 32-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਦੇ ਸੈੱਲ ਟ੍ਰੋਫੋਐਕਟੋਡਰਮ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲ ਉਨ੍ਹਾਂ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲ ਪੁੰਜ ਦਾ ਗਠਨ ਕਰਨਗੇ। ਇੱਥੇ ਮੁੱਖ ਸਵਾਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸੈੱਲ 16-ਸੈੱਲ ਅਤੇ 32-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਪੜਾਵਾਂ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈੱਲ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਕਿਵੇਂ ਭਿੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਦੋ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਪਰਿਕਲਪਨਾਵਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਪਹਿਲਾਂ, 'ਅੰਦਰੂਨੀ-ਬਾਹਰੀ ਪਰਿਕਲਪਨਾ' ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਸੈੱਲ ਗੁਆਂਢੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਭਿੰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਯਾਨੀ, ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਡੂੰਘੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਸਤਹੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਗੁਆਂਢੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਸੰਪਰਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਹ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਾਹਰੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਆਉਂਦੇ। ਇਹ ਅੰਤਰ ਡੂੰਘੇ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਸਤਹੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈੱਲ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨ ਕਰਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਖੋਜ ਕਿ 8-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਪੜਾਅ 'ਤੇ ਸੰਕੁਚਿਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਖਾਸ ਪਦਾਰਥ ਅਸਮਿਤ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੰਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਨੇ ਇੱਕ ਨਵੀਂ 'ਬਾਈਪੋਲਰ ਪਰਿਕਲਪਨਾ' ਦੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ। ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੰਡੇ ਗਏ ਪਦਾਰਥ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਬਾਹਰੀ ਜਾਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵੱਲ ਮੁੜ ਵੰਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਸਿੱਟੇ ਵਜੋਂ, 8-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਬਾਈਪੋਲਰ ਬਣਤਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ 'ਬਾਈਪੋਲਰ ਨਿਰਧਾਰਨ ਪਦਾਰਥ' ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਾਈਪੋਲਰ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦਾ ਮੂਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸੈੱਲ ਇਹਨਾਂ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਵੰਡ ਪੈਟਰਨ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਜਦੋਂ 8-ਸੈੱਲ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲ ਮਾਈਟੋਟਿਕ ਵਿਭਾਜਨ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਸਤਹ ਸੈੱਲ ਵੰਡ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਉਹਨਾਂ ਕੋਲ ਮੌਜੂਦ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨਵੇਂ ਬਣੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਘਾਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਬਾਹਰੀ ਪਾਸੇ ਕੇਂਦਰਿਤ ਸੀ। ਸਤਹ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਇਸ ਅੰਤਰ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈੱਲ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨਤਾ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਕਾਰਨ ਵਜੋਂ ਸਮਝਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ, ਪਲੂਰੀਪੋਟੈਂਸੀ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ OCT4, ਅਤੇ ਨਿਊਰਲ ਕਰੈਸਟ ਗਠਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ CDX2 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ। 8-ਸੈੱਲ ਪੜਾਅ ਬਲਾਸਟੋਸਿਸਟ ਵਿੱਚ, OCT4 ਸਾਰੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਬਰਾਬਰ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ CDX2 ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਕੁਝ ਬਾਈਪੋਲਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਸਮੱਗਰੀ ਸਿਰਫ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ CDX2 ਨੂੰ ਬਾਹਰੀ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, 16-ਸੈੱਲ ਪੜਾਅ ਦੁਆਰਾ, OCT4 ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਅਲੋਪ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਬਚਿਆ ਹੋਇਆ CDX2 ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਅਲੋਪ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ CDX2 ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ OCT4 ਪ੍ਰਗਟਾਵੇ ਨੂੰ ਦਬਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ OCT4 ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ CDX2 ਪ੍ਰਗਟਾਵੇ ਨੂੰ ਦਬਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਦੌਰਾਨ, 'ਹਿਪੋ' ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਮਾਰਗ, ਜੋ CDX2 ਪ੍ਰਗਟਾਵੇ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜ ਨੂੰ ਦਬਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਦਾ ਵੀ ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਰਤਾਰੇ ਵਜੋਂ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਧੀ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, 16-ਸੈੱਲ ਪੜਾਅ ਭਰੂਣ ਦੇ ਸਾਰੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹਿੱਪੋ ਸਿਗਨਲਿੰਗ, ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਖੇਤਰ ਵਧਣ 'ਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ CDX2 ਦੇ ਪੱਧਰ ਘੱਟ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਖੋਜਾਂ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ CDX2 ਅਤੇ OCT4 ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਹੈ ਜੋ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਅਤੇ ਵੰਡ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਦੋ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਭਵਿੱਖ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲੀਆ ਅਧਿਐਨਾਂ ਤੋਂ ਪਤਾ ਲੱਗਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਵਿਧੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਮਕੈਨੀਕਲ ਬਲਾਂ, ਐਪੀਜੇਨੇਟਿਕ ਨਿਯਮਨ, ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਫਾਸਫੋਰਿਲੇਸ਼ਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਨਾਲ ਵੀ ਜੈਵਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੁੜੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਭਰੂਣ ਵਿਕਾਸ ਦੌਰਾਨ ਸੈੱਲ ਕਿਸਮਤ ਨਿਰਧਾਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਬਹੁਤ ਹੀ ਸੂਝਵਾਨ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਉਤਪਾਦ ਹੈ।