Det cellebiologi Det er den gren af biologien, der studerer alle aspekter relateret til cellelivet. Det vil sige med cellernes struktur, funktion, udvikling og opførsel, der udgør levende væsener på jorden; med andre ord alt, der er forbundet med hans fødsel, hans liv og hans død.
Det er en videnskab, der integrerer en stor mængde viden, blandt hvilke biokemi, biofysik, molekylærbiologi, beregningsvidenskab, udviklings- og adfærdsmæssig biologi og evolutionær biologi skiller sig ud, hver af dem med sin egen tilgang og deres egne eksperimenteringsstrategier for at besvare specifikke spørgsmål.
Da celleteorien siger, at alle levende ting er sammensat af celler, skelner cellebiologi ikke mellem dyr, planter, bakterier, arkæer, alger eller svampe og kan fokusere på individuelle celler eller på celler, der hører til væv og organer af det samme flercellede individ..
Eftersom det er en eksperimentel videnskab (snarere end beskrivende), afhænger forskning inden for denne gren af biologi af de tilgængelige metoder til undersøgelse af celle ultrastruktur og dens funktioner (mikroskopi, centrifugering, kultur in vitro, etc.)
Artikelindeks
Nogle forfattere mener, at fødslen af cellebiologi fandt sted med fremkomsten af den celleteori, der blev foreslået af Schleiden og Schwann i 1839.
Det er dog vigtigt at overveje, at cellerne blev beskrevet og undersøgt mange år før, begyndende med de første fund fra Robert Hooke, der i 1665 for første gang så cellerne, der udgjorde det døde væv af et korkark; og fortsatte med Antoni van Leeuwenhoek, som år senere observerede prøver med forskellige mikroorganismer under mikroskopet.
Efter værkerne fra Hooke, Leeuwenhoek Schleiden og Schwann, helligede mange forfattere sig også til opgaven med at studere celler, hvormed detaljer vedrørende deres interne struktur og funktion blev raffineret: kernen af eukaryote celler, DNA og kromosomer, mitokondrier, endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks osv..
I midten af det 20. århundrede oplevede molekylærbiologi betydelige fremskridt. Dette påvirkede, at cellebiologi i 1950'erne også oplevede betydelig vækst, da det i disse år var muligt at opretholde og formere celler in vitro, isoleret fra levende organismer.
Fremskridt inden for mikroskopi, centrifugering, formulering af dyrkningsmedier, proteinoprensning, identifikation og manipulation af mutante cellelinjer, eksperimentering med kromosomer og nukleinsyrer, blandt andet, skaber præcedens for den hurtige fremgang af cellebiologi til den nuværende æra.
Cellebiologi er ansvarlig for undersøgelsen af prokaryote og eukaryote celler; han studerer processerne i sin dannelse, hans liv og hans død. Det kan normalt fokusere på signalmekanismer og struktureringen af cellemembraner såvel som tilrettelæggelsen af cytoskelet og cellepolaritet..
Den studerer også morfogenese, det vil sige de mekanismer, der beskriver, hvordan celler udvikler sig morfologisk, og hvordan celler, der "modnes" og transformeres gennem hele deres liv, ændrer sig over tid..
Cellebiologi inkluderer emner relateret til mobilitet og energimetabolisme såvel som dynamikken og biogenesen af dets indre organeller i tilfælde af eukaryote celler (kerne, endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, mitokondrier, kloroplaster, lysosomer, peroxisomer, glykosomer, vakuoler, glyoxysomer osv.).
Det involverer også undersøgelse af genomer, deres organisation og nuklear funktion generelt..
I cellebiologi undersøges form, størrelse og funktion af cellerne, der udgør alle levende organismer, såvel som de kemiske processer, der forekommer i dem, og interaktionen mellem deres cytosoliske komponenter (og deres subcellulære placering) og celler med deres miljø.
Det er en enkel opgave at komme ind i feltet cellebiologi, når der tages hensyn til grundlæggende viden eller essentielle begreber, da det med disse og brug af fornuft er muligt at forstå dybtgående den komplekse verden af celler.
Blandt de grundlæggende begreber, der skal tages i betragtning i panoramaet, er opfattelsen af, at celler er livets grundlæggende enheder, det vil sige, at de er de "blokke", der tillader opbygning af organismer, som vi kan kalde "levende", og at alle er adskilt fra det ekstracellulære miljø takket være tilstedeværelsen af en membran.
Uanset deres størrelse, form eller funktion i et specifikt væv udfører alle celler de samme grundlæggende funktioner, der karakteriserer levende ting: de vokser, fodrer, interagerer med miljøet og reproducerer..
Selvom der er eukaryote celler og prokaryote celler, som er fundamentalt forskellige med hensyn til deres cytosoliske organisation, uanset hvilken celle man har i tankerne, har alle uden undtagelse deoxyribonukleinsyre (DNA) inde i sig, et molekyle der huser "den strukturelle, morfologiske og funktionelle planer ”i en celle.
Eukaryote celler har specialiserede organeller i deres cytosol til forskellige funktioner, der bidrager til deres vitale processer. Disse organeller udfører produktion af energi fra næringsstoffet, syntese, emballering og transport af mange cellulære proteiner og også import og fordøjelse af store partikler..
Celler har et indre cytoskelet, der opretholder form, styrer bevægelse og transport af proteiner og organeller, der bruger dem, ud over at samarbejde om bevægelse eller forskydning af hele cellen..
Der er encellede og multicellulære organismer (hvis antal celler er meget variabelt). Cellebiologiundersøgelser fokuserer normalt på "model" -organismer, der er defineret i henhold til celletypen (prokaryoter eller eukaryoter) og efter typen af organisme (bakterier, dyr eller planter)..
Gener er en del af informationen kodet i DNA-molekyler, der findes i alle celler på jorden..
Disse opfylder ikke kun funktioner i opbevaring og transport af de oplysninger, der er nødvendige for at bestemme sekvensen af et protein, men udøver også vigtige regulatoriske og strukturelle funktioner.
Der er et stort antal applikationer til cellebiologi inden for medicin, bioteknologi og miljø. Her er nogle applikationer:
Fluorescerende in situ-farvning og hybridisering (FISH) af kromosomer kan detektere kromosomale translokationer i kræftceller.
Teknologien til mikroarrays af DNA "chip" gør det muligt at kende styringen af gærekspressionen af gæren under dens vækst. Denne teknologi er blevet brugt til at forstå ekspressionen af humane gener i forskellige væv og kræftceller.
Fluorescens-mærkede antistoffer, specifikke mod mellemliggende filamentproteiner, gør det muligt at kende det væv, hvorfra en tumor stammer. Disse oplysninger hjælper lægen med at vælge den mest passende behandling til at bekæmpe tumoren..
Brug af grønt fluorescerende protein (GFP) til at lokalisere celler i et væv. Ved hjælp af rekombinant DNA-teknologi introduceres GFP-genet i specifikke celler fra et komplet dyr.
To eksempler på artikler offentliggjort i tidsskriftet Nature Cell Biology Review blev valgt. Disse er som følger:
Det er blevet opdaget, at andre molekyler ud over genomsekvensen kan overføre information mellem generationer. Disse oplysninger kan ændres af tidligere generations fysiologiske og miljømæssige forhold..
Der er således information i DNA'et, der ikke er forbundet med sekvensen (kovalente modifikationer af histoner, DNA-methylering, små RNA'er) og information uafhængig af genomet (mikrobiom)..
Hos pattedyr påvirker underernæring eller god ernæring afkommets glukosemetabolisme. Faderlige effekter formidles ikke altid af kønsceller, men kan indirekte handle modent.
Bakterier kan arves gennem moderen gennem fødselskanalen eller gennem amning. Hos mus producerer en diæt med lavt fiberindhold et fald i mikrobiomets taksonomiske mangfoldighed gennem generationer. Til sidst forekommer udryddelsen af underpopulationer af mikroorganismer.
De mekanismer, der styrer kromatinstrukturen og dens rolle i sygdomme, er i øjeblikket kendt. I denne proces har udviklingen af teknikker, der tillader identifikation af ekspression af onkogene gener og opdagelsen af terapeutiske mål, været nøglen..
Nogle af de anvendte teknikker er kromatinimmunudfældning efterfulgt af sekventering (ChIP-seq), RNA-sekventering (RNA-seq), chromatin transpo-tilgængelig assay ved anvendelse af sekventering (ATAC-seq).
I fremtiden vil brugen af CRISPR-Cas9-teknologi og RNA-interferens spille en rolle i udviklingen af kræftterapier..
Endnu ingen kommentarer