Molekulare Eigenschaften von Stammzellen
Die molekularen Merkmale von Stammzellen variieren je nach Typ und Herkunft und sind durch zelluläre Plastizität gekennzeichnet. Stammzellen sind in der Lage, sich in mehrere spezialisierte Zelltypen zu differenzieren. Eine hämatopoetische Stammzelle kann sich beispielsweise in rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen differenzieren, und durch Selbsterneuerung sind sie in der Lage, sich asymmetrisch zu teilen und sowohl eine identische Kopie ihrer selbst (zur Erhaltung der Stammzellenpopulation) als auch eine differenzierte Tochterzelle (zur Erzeugung spezialisierter Zellen) zu produzieren. Auf diese Weise wird der Stammzellenpool erhalten und gleichzeitig die kontinuierliche Produktion differenzierter Zellen ermöglicht.
Stammzellen weisen oft spezifische Oberflächenmarker auf, die sie von anderen Zelltypen unterscheiden. Menschliche embryonale Stammzellen beispielsweise exprimieren Marker wie OCT4, SOX2 und NANOG, so dass sie über aktive epigenetische Mechanismen verfügen, die die Genexpression beeinflussen. Dadurch sind sie in der Lage, einen undifferenzierten Zustand beizubehalten oder sich in Reaktion auf Umweltsignale zu differenzieren. Sie zeichnen sich durch mitochondriale Plastizität aus, die ihren Stoffwechsel und ihre Funktion beeinflusst und möglicherweise eine wichtige Rolle bei ihrer Selbsterneuerung und Differenzierung spielt.
Sie können mit ihrer Umgebung und mit anderen Zellen über Signalmoleküle kommunizieren, die ihr Verhalten und ihre Differenzierungsentscheidungen sowie die Regulierung der Genexpression durch Transkriptionsfaktoren beeinflussen können.
