Informacija

Kako stanica zna koju funkciju ima u organizmu?

Kako stanica zna koju funkciju ima u organizmu?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

S obzirom da sve stanice u višestaničnom organizmu sadrže istu DNK (zanemarujući slučajne mutacije tijekom mitoze), kako bilo koja stanica zna koju svrhu bi trebala imati unutar organizma.

Na primjer, kako stanica zna postati mišićna stanica, neuron ili stanica jetre?


Odgovor na ovo pitanje može se podijeliti na dva dijela: diferencijacija stanica od matičnih stanica i jednostavna mitoza. Također, odgovor koji dajem uglavnom se odnosi samo na vrste koje seksualno reproducirati.

Tijekom primarnih faza rasta, neposredno nakon gnojidba ženskog gameta, the zigota počinje dijeliti. Većina ovih početnih stanica neće biti specijalizirana, već će biti Matične stanice a ovi imaju potencijal da asimetrično podijeliti. Kada to učine, svaka od stanica kćeri imat će specifičan put specijalizacije koji treba slijediti. Kojim putem će ići, mišićnim, neuralnim itd. određuje se transkripcijski proteini.

Nakon što matične stanice proizvedu ispravne stanice kćeri, opća struktura organizma počet će se formirati. Nakon što se to dogodi i stanice slijede svoj razvojni put sve dok ne postignu konačnu specijalizaciju, mitoza preuzima. To znači da će se mišićna stanica podijeliti, uzrokujući rast organizma. Mišićna stanica će se uvijek podijeliti samo u mišićnu stanicu, isto vrijedi i za sve specijalizirane stanice. Tako organizam raste i održava se.

Međutim, neke matične stanice ostaju nakon što organizam sazrije. Na primjer, zreli neuron nije u stanju podvrgnuti mitozi, pa su matične stanice potrebne kako bi se omogućila proizvodnja novih neurona koji bi zamijenili one koji umiru, na primjer.

Više možete saznati ovdje.


Kako stanica zna koju funkciju ima u organizmu? - Biologija

Naši će urednici pregledati ono što ste poslali i odlučiti hoće li revidirati članak.

stanica, u biologiji, osnovna membranom vezana jedinica koja sadrži temeljne molekule života i od koje se sastoje sva živa bića. Jedna stanica je često potpuni organizam za sebe, kao što je bakterija ili kvasac. Druge stanice dobivaju specijalizirane funkcije kako sazrijevaju. Ove stanice surađuju s drugim specijaliziranim stanicama i postaju građevni blokovi velikih višestaničnih organizama, kao što su ljudi i druge životinje. Iako su stanice mnogo veće od atoma, one su još uvijek vrlo male. Najmanje poznate stanice su skupina sićušnih bakterija zvanih mikoplazme, a neki od ovih jednostaničnih organizama su kugle promjera samo 0,2 μm (1 μm = oko 0,000039 inča), ukupne mase 10 -14 grama – što je jednako masi 8.000.000.000 atoma vodika. Ljudske stanice obično imaju masu 400 000 puta veću od mase jedne bakterije mikoplazme, ali čak i ljudske stanice imaju prečnik samo oko 20 μm. Za pokrivanje glave igle bio bi potreban list od oko 10 000 ljudskih stanica, a svaki ljudski organizam se sastoji od više od 30 000 000 000 000 stanica.

Što je stanica?

Stanica je masa citoplazme koja je izvana vezana staničnom membranom. Obično mikroskopske veličine, stanice su najmanje strukturne jedinice žive tvari i čine sva živa bića. Većina stanica ima jednu ili više jezgri i drugih organela koje obavljaju različite zadatke. Neke pojedinačne stanice su potpuni organizmi, kao što su bakterija ili kvasac. Drugi su specijalizirani građevni blokovi višestaničnih organizama, kao što su biljke i životinje.

Što je stanična teorija?

Stanična teorija kaže da je stanica temeljna strukturna i funkcionalna jedinica žive tvari. Godine 1839. njemački fiziolog Theodor Schwann i njemački botaničar Matthias Schleiden proglasili su da su stanice "elementarne čestice organizama" i u biljkama i u životinjama i priznali da su neki organizmi jednostanični, a drugi višestanični. Ova teorija označila je veliki konceptualni napredak u biologiji i rezultirala ponovnom pažnjom na životne procese koji se odvijaju u stanicama.

Što rade stanične membrane?

Stanična membrana okružuje svaku živu stanicu i graniči je od okolnog okoliša. Služi kao barijera za zadržavanje sadržaja u stanici i izvan nje neželjenih tvari. Također funkcionira kao kapija za aktivno i pasivno premještanje esencijalnih hranjivih tvari u stanicu i otpadnih proizvoda iz nje. Određeni proteini u staničnoj membrani uključeni su u komunikaciju između stanice i pomažu stanici da odgovori na promjene u svom okruženju.

Ovaj članak razmatra stanicu i kao pojedinačnu jedinicu i kao doprinosni dio većeg organizma. Kao pojedinačna jedinica, stanica je sposobna metabolizirati vlastite hranjive tvari, sintetizirati mnoge vrste molekula, osigurati vlastitu energiju i replicirati se kako bi proizvela sljedeće generacije. Može se promatrati kao zatvorena posuda u kojoj se istovremeno odvijaju bezbrojne kemijske reakcije. Te su reakcije pod vrlo preciznom kontrolom tako da doprinose životu i razmnožavanju stanice. U višestaničnom organizmu stanice postaju specijalizirane za obavljanje različitih funkcija kroz proces diferencijacije. Kako bi to postigla, svaka stanica održava stalnu komunikaciju sa svojim susjedima. Kako prima hranjive tvari i izbacuje otpad u svoju okolinu, prianja i surađuje s drugim stanicama. Kooperativni sklopovi sličnih stanica tvore tkiva, a suradnja između tkiva zauzvrat tvori organe koji obavljaju funkcije potrebne za održavanje života organizma.

Poseban naglasak u ovom članku daje se životinjskim stanicama, s nekim raspravama o procesima sintetiziranja energije i ekstracelularnim komponentama svojstvenim biljkama. (Za detaljnu raspravu o biokemiji biljnih stanica, vidjeti fotosinteza. Za potpuni tretman genetskih događaja u staničnoj jezgri, vidjeti nasljedstvo.)


U složenim organizmima tkiva rastu jednostavnim umnožavanjem stanica. To se odvija kroz proces mitoze u kojem se roditeljska stanica razgrađuje i formira dvije stanice kćeri identične njoj. Mitoza je također proces kojim se jednostavniji organizmi razmnožavaju i stvaraju nove organizme.

Stanice uvoze hranjive tvari koje se koriste u raznim kemijskim procesima koji se odvijaju u njima. Ovi procesi proizvode otpad kojeg se stanica treba riješiti. Male molekule kao što su kisik, ugljični dioksid i etanol prolaze kroz staničnu membranu kroz proces jednostavne difuzije. To se regulira gradijentom koncentracije preko stanične membrane. To je poznato kao pasivni transport. Međutim, veće molekule, kao što su proteini i polisaharidi, ulaze i izlaze iz stanice kroz proces aktivnog transporta u kojem stanica koristi vezikule za izlučivanje ili apsorpciju većih molekula.


Stanične strukture

Nukleus

  • Obično se nalazi u središtu ćelije
  • Ima nuklearnu membranu nuklearnih pora
  • Sadrži DNK stanice u jednom od 2 oblika
    • kromatin - DNA vezana za protein (stanica koja se ne dijeli)
    • kromosomi- kondenzirane strukture koje se vide u stanici koja se dijeli

    mitohondrije

    Energetski centar ili "elektrana" ćelije. Pretvara hranu u korisnu energiju (ATP)

    ribosom - čine protein, smješten na grubom endoplazmatskom retikulumu i po cijeloj citoplazmi

    Golgijev aparat - obrada, pakiranje i izlučivanje proteina bjelančevine se transportiraju u vezikulama

    lizosom - sadrži probavne enzime koji mogu razgraditi stvari, također se nazivaju "suicidna vreća" jer će puknuće lizosoma uzrokovati da se stanica sama uništi

    Endoplazmatski retikulum - Transport, "intracelularni autoput". Ribosomi su pozicionirani duž grubog ER-a, proteini proizvedeni od ribosoma ulaze u ER radi transporta.

    Glatki ER - bez ribozoma
    Grubi ER - sadrži ribosome

    Citoskelet - pomaže u održavanju oblika stanica podržava stanicu i pomaže u kretanju stanica

    mikrotubule / mikrofilamenti / centriole

    mikrotubule se koriste za izgradnju cilija i flagela

    Vakuola - skladište vode i drugih tvari, biljne stanice obično imaju veliku središnju vakuolu


    Formiranje uzorka

    Tijekom morfogeneze, proces koji se naziva formiranje uzoraka pokreće prostornu organizaciju tkiva i organa u definirani plan tijela ili konačni oblik. Na primjer, i psi i ljudi imaju noge sastavljene od kostiju, mišića i kože. Tijekom razvoja, diferencijacija proizvodi mišićne stanice, stanice kostiju i stanice kože iz nespecijaliziranog skupa embrijskih stanica. Morfogeneza zatim organizira koštane stanice u koštano tkivo kako bi se formirale kosti i mišićne stanice u mišićno tkivo kako bi se formirale mišiće. Međutim, to je proces formiranja uzoraka koji organizira te kosti i mišiće u specifičnu prostornu organizaciju zbog koje pas izgleda kao pas, a čovjek kao čovjek.

    Uloga pozicijskih znakova u formiranju uzoraka. Tijekom formiranja uzorka, ključno je da stanice embrija u razvoju komuniciraju jedna s drugom kako bi svaka stanica "znala" svoj relativni položaj unutar tjelesnog plana u nastajanju. Međustanični molekularni signali koji u konačnici pokreću proces formiranja uzorka pružaju informacije o položaju. Ti signali mogu biti kemikalije koje oslobađaju određene embrionalne stanice koje difundiraju kroz embrij i vežu se na druge stanice. Ti se difuzijski signali nazivaju morfogenima. Često je koncentracija morfogena koju ciljana stanica osjeti ta koja daje informaciju o blizini ciljne stanice stanici koja se oslobađa.

    Razvoj pilećeg krilca dobar je primjer ovog fenomena. Tijekom razvoja, krilo pilića razvija se iz strukture koja se naziva pupoljak ekstremiteta. Lewis Wolpert otkrio je malu kolekciju stanica koje leže duž stražnjeg ruba pupoljka i koje određuju položaj stanica duž prednje-stražnje osi pupa. U konačnici, ove stanice kontroliraju obrazac razvoja prstiju u krilu (kokošje znamenke su poput ljudskih prstiju). Wolpert je ove stanice nazvao polarizirajućom regijom. Oni oslobađaju morfogen koji difundira kroz pupoljak ekstremiteta. Stanice koje su izložene najvišoj koncentraciji morfogena (one najbliže polarizirajućem području) razvijaju se u određenu znamenku, stanice koje su izložene srednjoj koncentraciji morfogena razvijaju se u znamenku drugačijeg oblika, itd. U konačnici pozicijski znak usmjerava diferencijaciju ciljne stanice mijenjajući njezin obrazac ekspresije gena.

    Uloga od Hox Geni u formiranju uzoraka. Osnovni trodimenzionalni izgled organizma uspostavlja se rano u embrionalnom razvoju. Čak i rano tijelo embrija ima dorzalnu i ventralnu os (gornju i donju), kao i prednju i stražnju os (prednja i stražnja). Diferencijalna ekspresija određenih gena u različitim stanicama embrija kontrolira nastanak ove organizacije. Zanimljivo je da dok različite vrste organizama imaju dramatično različite morfološke značajke, slična obitelj gena kontrolira različitu ekspresiju gena tijekom formiranja uzorka. The Hox obitelj gena (također zvana homeotski geni) nalazi se u mnogim različitim organizmima (uključujući biljke i životinje) i važna je u kontroli anatomskog identiteta različitih dijelova tijela duž njegove prednje/stražnje osi. Mnoge vrste imaju gene koji uključuju gotovo identičnu sekvencu DNK, nazvanu homeobox regija. Ovi geni čine Hox obitelji gena, a oni kodiraju proteine ​​koji djeluju kao transkripcijski čimbenici. Kod voćnih mušica, na primjer, homeotski geni određuju vrste privjesci koji se razvijaju na svakom segmentu tijela. Homeotski geni razvijaju antene i noge regulirajući ekspresiju niza drugih gena. Važnost Hox gena je zorno vidljivo kada je jedan od ovih gena mutiran: formira se pogrešan dio tijela. Na primjer, mutacija u Antenapedija gen uzrokuje da voćne mušice razviju noge umjesto antena na segmentu glave.


    Kako se autofagija odvija u stanici

    Proces autofagije pokreće se kao odgovor na molekularne okidače koji ukazuju na oštećenje, gladovanje, oksidativni stres ili patogenu invaziju. Komponente koje se recikliraju označene su i ciljane na razgradnju lizosomima. To su male sferične organele koje sadrže kiselu unutrašnjost koja sadrži skup probavnih enzima.

    Ovisno o preciznom putu kojim se ciljane komponente uvode u lizosome, autofagija je klasificirana kao makroautofagija, mikroautofagija i autofagija posredovana šaperonom. Svaki od njih je objašnjen u nastavku.

    Makroautofagija

    Ovo je glavni put za autofagiju, pa se stoga riječ ‘autofagija’ često koristi kao sinonim za ‘makroautofagija.’ Uključuje masovnu degradaciju organela i proteina koji se unose u lizosom putem specijaliziranih vezikula.

    Uvjete gladovanja osjeti protein zvan TOR (meta rapamicina), koji je odgovoran za regulaciju metabolizma i sintezu proteina unutar stanice. U nedostatku hranjivih tvari, faktora rasta ili kisika, aktivnost TOR je inhibirana, što dovodi do indukcije makroautofagije u stanici.

    Želite li nam pisati? Pa, tražimo dobre pisce koji žele širiti vijest. Javite nam se pa ćemo razgovarati.

    Kao odgovor na takvu indukciju, dvoslojna membrana tzv fagofora ili izolacijske membrane počinje stvarati u citosolu. Nekoliko proteina i molekula lipida sudjeluje u stvaranju fagofora, na pravom mjestu citosola i oko pravih staničnih komponenti.

    Ova se membrana dalje produljuje kako bi okružila teret koji je cilj razgradnje, što općenito uključuje dio citosola, određene dugovječne ili oštećene proteine ​​i stare ili oštećene organele. Krajnji krajevi membrane se spajaju i tvore vezikulu s dvostrukom membranom, koja se naziva autofagosom.

    Nakon što se formira autofagosom, proteini koji su sudjelovali u izgradnji membrane oslobađaju se u citosol. Ti proteini su tada slobodni pomoći u stvaranju novih fagofora, kad god je to potrebno.

    Funkcija ovog auofagosoma je spajanje i isporuka tereta u lizosome. Vanjski sloj membrane autofagosoma stapa se s lizosomskom membranom i tako oslobađa jednoslojnu vezikulu u lizosom. Probavni enzimi prisutni u lizosomima razgrađuju jednoslojnu membranu, a lizosom se sada naziva autolizosom.

    Unutarnji teret sada je izložen litičkim enzimima, kao što su proteaze, lipaze i hidrolaze. Ovi enzimi razgrađuju teret na osnovne građevne blokove, poput aminokiselina, šećera, drugih ugljikohidratnih dijelova, kao i određenih molekula lipida. Oni se zatim oslobađaju u citosol za izgradnju novih molekula i koriste se kao izvor energije za poticanje metaboličkih procesa u stanicama.

    Mikroautofagija

    Ovaj mehanizam autofagije uključuje izravan ulazak ciljanih staničnih komponenti u lizosome. Citosolne molekule, kao što su glikogen, proteinski agregati, pogrešno savijeni proteini i organele mogu se razgraditi mikroautofagijom.

    Proces počinje stvaranjem tubularne invaginacije lizosoma. Lizosomska membrana tvori izbočine poput cijevi koje okružuju ciljanu molekulu ili organelu.

    Izbočine okolne membrane spajaju se zajedno da tvore intralizosomsku vezikulu koja sadrži teret. Litički enzimi sada mogu razgraditi ovaj teret, a građevni blokovi se oslobađaju u citosol.

    Poseban slučaj mikroautofagije je mikronukleofagija ili djelimična mikroautofagija jezgre, tijekom koje se dio jezgre sekvestrira i razgrađuje.

    Autofagija posredovana pratiocem (CMA)

    Ovaj put autofagije funkcionira tako da degradira samo određeni skup pogrešno savijenih ili pogrešno formiranih citosolnih proteina. Proteini se identificiraju i vode u lizosom putem citosolnih molekularnih pomoćnika koji se nazivaju šaperoni.

    Proteini koji se razgrađuju kroz CMA sadrže jedinstveni motiv koji je biokemijski povezan s pentapeptidom KFERQ. Kada protein nije pravilno presavijen ili je oštećen, ovaj motiv postaje izložen i prepoznaje ga molekularni pratilac zvan hsc70 (protein srodan toplinskom šoku od 70KDa). Hsc70 se veže za ovaj jedinstveni motiv i vodi protein, ili CMA supstrat, do lizosomske površine.

    Na lizosomskoj površini nalazi se protein koji se naziva membranski protein povezan s lizosomom tipa 2A (LAMP-2A), koji je ugrađen u njegovu membranu. Ovaj protein služi kao receptor za kompleks supstrat-hsc70.

    Jednom kada se kompleks supstrat-hsc70 veže na monomer LAMP-2A, hsc70 kao i druge membranske molekule i šaperoni, poput hsp90 (protein toplinskog šoka 90) otvaraju protein supstrata. Također, protein LAMP-2A prolazi kroz konformacijske promjene i multimerizaciju kako bi formirao šuplju, cilindričnu transportnu strukturu nazvanu CMA translokacijski kompleks.

    Rasklopljeni supstrat prolazi kroz translokacijski kompleks i ulazi u lizosomski lumen. Varijanta hsc70, nazvana lizosomski hsc70, prisutna je u lumenu lizosoma. Pomaže u povlačenju supstrata unutar lizosoma, a također sprječava njegovo vraćanje u citosol.

    Jednom kada supstrat prođe u lizosomski lumen, CMA translokacijski kompleks se odmah rastavlja pomoću hsc70, hsp 90 i drugih proteina prisutnih na lizosomskoj membrani. Supstrat se razgrađuje proteazama prisutnim u lumenu, a rezultirajuće aminokiseline se oslobađaju u citosol.

    Autofagija i stanična smrt

    Poznato je da je autofagija mehanizam preživljavanja stanica i pokazalo se da inhibira programiranu staničnu smrt ili apoptozu (oblik staničnog samoubojstva). Međutim, određeni eksperimenti su pokazali indukciju stanične smrti makroautofagijom, što sugerira da je to jedan od mehanizama putem kojih stanice počine samoubojstvo. Karakterizira ga masovna degradacija ključnih proteina ili organela koji su neophodni za preživljavanje stanice i nakupljanje nekoliko autofagosoma unutar stanice. Takva stanična smrt naziva se autofagna stanična smrt (ACD). Međutim, precizni mehanizmi koji dovode do ACD-a kao i veza između autofagije i apoptoze još nisu jasni.

    Autofagija igra vitalnu ulogu u nekoliko fizioloških procesa, poput popravka tkiva, održavanja stanične i tkivne homeostaze, kao i starenja. Promjene u autofagnim putovima povezane su s nekoliko mišićnih i neurodegenerativnih poremećaja, propadanjem srčanih mišića, kao i s određenim vrstama raka. Njegova precizna uloga u preživljavanju stanica i staničnoj smrti se opširno istražuje.

    Vezane objave

    Struktura i funkcije stanične membrane obuhvaćene ovim člankom trebale bi pružiti osnovne informacije povezane s ovom staničnom organelom. Čitajte dalje da biste saznali više.

    Biljne stanice oduvijek su, osim ostalih, poticale znatiželju među studentima biologije. Stoga sam ovdje u ovom članku dao neke detaljne informacije.

    Razumijevanje funkcije nuklearne membrane u stanici pomoći će nam da postanemo svjesniji ključne uloge koju ona igra u funkcioniranju naših tijela. Ovaj članak BiologyWise vam govori&hellip


    Mitohondrije

    Mitohondriji (singular- mitohondriji) su energetski izvori stanica. Velik dio energije koju stanice (a time i pojedinci) zahtijevaju za funkcioniranje dobiva se iz biomolekula kao što su šećeri i masti dobiveni hranom. Mitohondriji provode posljednje korake pretvaranja hrane u energiju. Kao i jezgra, mitohondriji su okruženi dvostrukom membranom.

    Poput izgaranja benzina u automobilskom motoru, proces proizvodnje energije nije potpuno učinkovit i proizvodi nusproizvode koji često imaju neželjene učinke. Proizvodnja energije u mitohondrijima dovodi do proizvodnje kemikalija koje mogu oštetiti DNK i stoga uzrokovati genetske promjene. Smatra se da ovi opasni nusproizvodi doprinose mutacijama u stanicama raka.

    Dolje je prikazan dijagram mitohondrija koji prikazuje dvije odvojene membrane i unutarnji odjeljak koji je mjesto proizvodnje energije.

    Na slici ispod, mitohondriji u stanicama miša obojeni su crvenom bojom. Jezgre i kromosomi stanica su plave boje. Obratite pažnju na široku rasprostranjenost, veliki broj i pomalo nepravilne oblike mitohondrija. Zelena područja u blizini jezgre u svakoj stanici su organele poznate kao golgijev aparat, uključene su u modifikaciju i otpremu biomolekula kao što su proteini.

    Gornja slika korištena je uz dopuštenje vlasnika autorskih prava, Molecular Probes.


    Znanstvenici stvaraju jednostavnu sintetičku stanicu koja normalno raste i dijeli se

    Prije pet godina znanstvenici su stvorili jednostanični sintetski organizam koji je sa samo 473 gena bio najjednostavnija živa stanica ikada poznata. Međutim, ovaj organizam sličan bakterijama ponašao se čudno kada je rastao i dijelio se, stvarajući stanice potpuno različitih oblika i veličina.

    Sada su znanstvenici identificirali sedam gena koji se mogu dodati kako bi ukrotili neposlušnu prirodu stanica, uzrokujući da se uredno podijele u ujednačene kugle. Ovo postignuće, suradnja između Instituta J. Craig Venter (JCVI), Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) i Centra za bitove i atome Massachusetts Institute of Technology (MIT), opisano je u časopisu stanica.

    Identificiranje ovih gena važan je korak prema inženjeringu sintetskih stanica koje rade korisne stvari. Takve stanice mogle bi djelovati kao male tvornice koje proizvode lijekove, hranu i goriva otkrivaju bolesti i proizvode lijekove za liječenje dok žive u tijelu i funkcioniraju kao sićušna računala.

    Ali za dizajn i izgradnju ćelije koja radi točno ono što želite, pomaže imati popis bitnih dijelova i znati kako se uklapaju.

    "Želimo razumjeti temeljna pravila dizajna života", rekla je Elizabeth Strychalski, koautorica studije i voditeljica NIST-ove grupe za Cellular Engineering. "Ako nam ova ćelija može pomoći da otkrijemo i razumijemo ta pravila, onda idemo na utrke."

    Znanstvenici s JCVI-a konstruirali su prvu stanicu sa sintetičkim genomom 2010. Nisu tu stanicu izgradili potpuno od nule. Umjesto toga, započeli su sa stanicama iz vrlo jednostavne vrste bakterija zvane mikoplazma. Uništili su DNK u tim stanicama i zamijenili je DNK koja je dizajnirana na računalu i sintetizirana u laboratoriju. Ovo je bio prvi organizam u povijesti života na Zemlji koji je imao potpuno sintetski genom. Nazvali su ga JCVI-syn1.0.

    Od tada znanstvenici rade na tome da se taj organizam svede na minimalne genetske komponente. Super-jednostavna ćelija koju su stvorili prije pet godina, nazvana JCVI-syn3.0, bila je možda previše minimalistička. Istraživači su sada ovoj stanici dodali 19 gena, uključujući sedam potrebnih za normalnu staničnu diobu, kako bi stvorili novu varijantu, JCVI-syn3A. Ova varijanta ima manje od 500 gena. Da stavimo taj broj u perspektivu, E coli bakterije koje žive u vašim crijevima imaju oko 4000 gena. Ljudska stanica ima oko 30.000.

    “Želimo razumjeti temeljna pravila dizajna života. Ako nam ova ćelija može pomoći da otkrijemo i razumijemo ta pravila, onda krećemo u utrke.” -Elizabeth Strychalski, koautorica studije i voditeljica NIST-ove grupe za celularno inženjerstvo

    Identificiranje tih sedam dodatnih gena zahtijevalo je godine mukotrpnog napora JCVI-jeve grupe za sintetičku biologiju, koju vodi koautor John Glass. Suvoditeljica i znanstvenica JCVI-ja Lijie Sun konstruirala je desetke varijanti sojeva sustavnim dodavanjem i uklanjanjem gena. Ona i drugi istraživači bi zatim promatrali kako te genetske promjene utječu na rast i diobu stanica.

    Uloga NIST-a bila je mjerenje nastalih promjena pod mikroskopom. To je bio izazov jer su stanice morale biti žive za promatranje. Korištenje moćnih mikroskopa za promatranje mrtvih stanica relativno je jednostavno. Snimanje živih stanica puno je teže.

    Držanje ovih stanica na mjestu pod mikroskopom bilo je posebno teško jer su tako male i osjetljive. Stotinu ili više bi stalo u singl E coli bakterija. Sitne sile mogu ih razdvojiti.

    Kako bi riješili ovaj problem, koautori Strychalskog i MIT-a James Pelletier, Andreas Mershin i Neil Gershenfeld dizajnirali su mikrofluidni kemostat - neku vrstu mini-akvarija - gdje se stanice mogu hraniti i biti sretne pod svjetlosnim mikroskopom. Rezultat je bio stop-motion video koji je pokazao kako sintetičke stanice rastu i dijele se.

    Ovaj video prikazuje ćelije JCVI-syn3.0 — one stvorene prije pet godina — koje se dijele u različite oblike i veličine. Neke od stanica tvore filamente. Čini se da se drugi ne odvajaju u potpunosti i nižu se poput perli na niti. Unatoč raznolikosti, sve te stanice su genetski identične.

    Ovaj video prikazuje nove JCVI-Syn3A stanice koje se dijele na stanice ujednačenijeg oblika i veličine.

    Ovi i drugi slični njima omogućili su istraživačima da promatraju kako njihove genetske manipulacije utječu na rast i diobu stanica. Ako bi uklanjanje gena poremetilo normalan proces, vratili bi ga i pokušali s drugim.

    "Naš cilj je upoznati funkciju svakog gena kako bismo mogli razviti potpuni model funkcioniranja stanice", rekao je Pelletier.

    Ali taj cilj još nije postignut. Od sedam gena dodanih ovom organizmu za normalnu diobu stanica, znanstvenici znaju što samo dva rade. Uloge koje ostalih pet ima u diobi stanica još nisu poznate.

    "Život je još uvijek crna kutija", rekao je Strychalski. Ali s ovom pojednostavljenom sintetskom stanicom, znanstvenici dobivaju dobar pogled na ono što se događa unutra.


    Gledaj video: Najjači prirodni lek za anemiju - Podiže GVOŽĐE za 10 dana! (Srpanj 2022).


Komentari:

  1. Jannes

    Lijepo pitanje

  2. Sahran

    Smatram da niste u pravu. mogu to dokazati. Pišite mi na PM, javićemo se.

  3. Kazicage

    Tišina je počela :)

  4. Walcot

    Besides jokes!

  5. Xiuhcoatl

    And where do we stop?



Napišite poruku