Solujen erilaistuminen on prosessi, jossa toteutetaan geneettisesti määrätty ohjelma erikoistuneen solufenotyypin muodostamiseksi , mikä kuvastaa niiden kykyä suorittaa tiettyjä profiilitoimintoja. Erilaistuminen muuttaa solun toimintaa, sen kokoa, muotoa ja aineenvaihduntaa.
Solujen fenotyyppi on tulosta tietyn geenijoukon koordinoidusta ilmentymisestä (eli koordinoidusta toiminnallisesta aktiivisuudesta). Erilaistumisprosessissa vähemmän erikoistunut solu erikoistuu. Esimerkiksi monosyytti kehittyy makrofagiksi , promyoblastista myoblasti, joka muodostaa lihassäikeen muodostaen synsytiumin . Jakautuminen, erilaistuminen ja morfogeneesi ovat pääprosesseja, jotka varmistavat monisoluisen organismin kehittymisen yhdestä solusta ( tsygootista ), joka sisältää monenlaisia soluja.
Solujen erilaistumista ei tapahdu vain alkion kehityksessä, vaan myös aikuisessa organismissa ( hematopoieesin , spermatogeneesin , vaurioituneiden kudosten uusiutumisen aikana).
Yleisnimi kaikille soluille, jotka eivät ole vielä saavuttaneet lopullista erikoistumistasoa (eli erilaistumiskykyisiä), on kantasolut. Solujen erilaistumisastetta (sen "kehityspotentiaalia") kutsutaan tehoksi. Soluja, jotka voivat erilaistua mille tahansa aikuisen organismin soluksi istukkaa ja keltuaispussia lukuun ottamatta, kutsutaan pluripotenteiksi . Pluripotentteja soluja ovat esimerkiksi nisäkkään blastokystan sisäisen solumassan solut . Termiä "alkion kantasolut" käytetään viittaamaan in vitro -viljeltyihin pluripotenttisiin soluihin, jotka ovat peräisin blastokystin sisäisestä solumassasta [1] . Tsygootti ja blastomeerit ovat totipotentteja , koska ne voivat erilaistua mihin tahansa soluun, mukaan lukien alkionulkoiset kudokset.
Ensimmäinen erilaistuminen alkion kehitysprosessissa tapahtuu blastokystin muodostumisvaiheessa , kun morulan homogeeniset solut jaetaan kahteen solutyyppiin: sisäinen alkioblasti ja ulkoinen trofoblasti . Trofoblasti osallistuu alkion istuttamiseen ja synnyttää suonikalvon (yksi istukan kudos ) ektodermin. Alkioblasti synnyttää kaikki muut alkion kudokset. Alkion kehittyessä solut erikoistuvat yhä enemmän (multipotentteja, unipotentteja), kunnes niistä tulee terminaalisesti erilaistuneita soluja, joilla on rajallinen toiminta, kuten lihassoluja . Ihmiskehossa on noin 220 erityyppistä solua.
Pieni määrä aikuisen organismin soluja säilyttää multipotenssin. Niitä käytetään verisolujen, ihon jne. luonnollisessa uusiutumisprosessissa sekä vaurioituneiden kudosten korvaamisessa. Koska näillä soluilla on kantasolujen kaksi päätehtävää – kyky uusiutua ylläpitääkseen monitehoisuutta ja kyky erilaistua – niitä kutsutaan aikuisten kantasoluiksi.
Erilaistuminen on erilaistumisen käänteinen prosessi. Osittain tai täysin erilaistunut solu palaa vähemmän erilaistuneeseen tilaan. Se on yleensä osa regeneratiivista prosessia, ja sitä nähdään yleisemmin eläinten ja kasvien alemmissa muodoissa. Esimerkiksi kun kasvin osa vaurioituu, haavan vieressä olevat solut erottuvat ja jakautuvat intensiivisesti muodostaen kalluksen . Tietyissä olosuhteissa kallussolut erilaistuvat puuttuviksi kudoksiksi. Joten kun pistokas upotetaan veteen, juuret muodostuvat kalluksesta. Joillakin varauksilla solujen kasvaintransformaatio voidaan katsoa dedifferentioitumisen ilmiöksi.