De Cellebiologi Det er grenen av biologi som studerer alle aspekter relatert til cellelivet. Det vil si med strukturen, funksjonen, evolusjonen og oppførselen til cellene som utgjør levende vesener på jorden; med andre ord alt som ligger i fødselen, livet og døden.
Det er en vitenskap som integrerer en stor mengde kunnskap, blant annet biokjemi, biofysikk, molekylærbiologi, beregningsvitenskap, utviklings- og atferdsbiologi og evolusjonærbiologi skiller seg ut, hver med sin egen tilnærming og sine egne eksperimenteringsstrategier for å svare på spesifikke spørsmål.
Siden celleteorien sier at alle levende ting er sammensatt av celler, skiller ikke cellebiologi mellom dyr, planter, bakterier, archaea, alger eller sopp og kan fokusere på individuelle celler eller på celler som tilhører vev og organer av samme flercellede individ..
Siden det er en eksperimentell vitenskap (snarere enn beskrivende), er forskning i denne grenen av biologi avhengig av metodene som er tilgjengelige for studiet av celle ultrastruktur og dens funksjoner (mikroskopi, sentrifugering, kultur in vitro, etc.)
Artikkelindeks
Noen forfattere mener at fødselen av cellebiologi fant sted med fremkomsten av celleteorien som ble foreslått av Schleiden og Schwann i 1839.
Imidlertid er det viktig å ta i betraktning at cellene ble beskrevet og studert mange år før, og begynte med de første funnene til Robert Hooke som i 1665 for første gang så cellene som utgjorde det døde vevet til et korkark; og fortsatte med Antoni van Leeuwenhoek, som år senere observerte prøver med forskjellige mikroorganismer under mikroskopet.
Etter verkene til Hooke, Leeuwenhoek Schleiden og Schwann, viet mange forfattere seg også til oppgaven med å studere celler, som detaljer om deres indre struktur og funksjon ble raffinert: kjernen til eukaryote celler, DNA og kromosomer, mitokondrier, endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, etc..
I midten av det 20. århundre så feltet molekylærbiologi betydelig fremgang. Dette påvirket at cellebiologi i løpet av 1950-årene også opplevde betydelig vekst, siden det i disse årene var mulig å opprettholde og formere celler in vitro, isolert fra levende organismer.
Fremskritt innen mikroskopi, sentrifugering, formulering av dyrkningsmedier, proteinrensing, identifisering og manipulering av mutante cellelinjer, eksperimentering med kromosomer og nukleinsyrer, blant annet, setter presedens for den raske fremgangen av cellebiologi til den nåværende æra.
Cellebiologi er ansvarlig for studiet av prokaryote og eukaryote celler; han studerer prosessene for dannelsen, livet og døden. Det kan vanligvis fokusere på signalmekanismer og strukturering av cellemembraner, så vel som organiseringen av cytoskelettet og cellepolariteten..
Den studerer også morfogenese, det vil si mekanismene som beskriver hvordan celler utvikler seg morfologisk og hvordan celler som "modnes" og transformeres gjennom hele livet endrer seg over tid..
Cellebiologi inkluderer emner relatert til mobilitet og energimetabolisme, så vel som dynamikken og biogenesen til dens indre organeller, når det gjelder eukaryote celler (kjerne, endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, mitokondrier, kloroplaster, lysosomer, peroksisomer, glykosomer, vakuoler, glyoksysomer, etc.).
Det involverer også studiet av genomer, deres organisasjon og kjernefunksjon generelt..
I cellebiologi studeres formen, størrelsen og funksjonen til cellene som utgjør alle levende organismer, så vel som de kjemiske prosessene som forekommer i dem og samspillet mellom deres cytosoliske komponenter (og deres subcellulære beliggenhet) og cellene med omgivelsene..
Å gå inn i feltet cellebiologi er en enkel oppgave når noen grunnleggende kunnskaper eller essensielle konsepter tas i betraktning, siden det med disse og bruk av fornuft er mulig å forstå i dybden den komplekse verden av celler.
Blant de grunnleggende begrepene som må tas i betraktning i panoramaet, er forestillingen om at celler er livets grunnleggende enheter, det vil si at de er "blokkene" som tillater konstruksjon av organismer som vi kan kalle "levende" og at alle er skilt fra det ekstracellulære miljøet takket være tilstedeværelsen av en membran.
Uansett størrelse, form eller funksjon i et bestemt vev, utfører alle celler de samme grunnleggende funksjonene som kjennetegner levende ting: de vokser, mate, samhandler med miljøet og reproduserer..
Selv om det er eukaryote celler og prokaryote celler, som er fundamentalt forskjellige med hensyn til deres cytosoliske organisering, uansett hvilken celle man har i tankene, har alle uten unntak deoksyribonukleinsyre (DNA) inni seg, et molekyl som huser "den strukturelle, morfologiske og funksjonsplaner ”av en celle.
Eukaryote celler har spesialiserte organeller i cytosolen for forskjellige funksjoner som bidrar til deres vitale prosesser. Disse organellene utfører produksjon av energi fra næringsstoffet, syntese, pakking og transport av mange cellulære proteiner, og også import og fordøyelse av store partikler..
Celler har et indre cytoskelett som opprettholder form, styrer bevegelse og transport av proteiner og organeller som bruker dem, i tillegg til å samarbeide om bevegelse eller forskyvning av hele cellen..
Det er encellede og flercellede organismer (hvis antall celler er svært varierende). Cellbiologistudier fokuserer vanligvis på "modell" -organismer, som er definert i henhold til celletypen (prokaryoter eller eukaryoter) og i henhold til typen organisme (bakterier, dyr eller planter)..
Gener er en del av informasjonen kodet i DNA-molekyler som er tilstede i alle celler på jorden..
Disse oppfyller ikke bare funksjoner i lagring og transport av informasjonen som er nødvendig for å bestemme sekvensen til et protein, men utøver også viktige regulatoriske og strukturelle funksjoner.
Det er et stort antall applikasjoner for cellebiologi innen felt som medisin, bioteknologi og miljø. Her er noen applikasjoner:
Fluorescerende in situ-farging og hybridisering (FISH) av kromosomer kan oppdage kromosomale translokasjoner i kreftceller.
Teknologien til mikroarrays av DNA "chip" gjør det mulig å kjenne kontrollen av genuttrykket til gjæren, under veksten. Denne teknologien har blitt brukt til å forstå uttrykk for menneskelige gener i forskjellige vev og kreftceller.
Fluorescensmerke antistoffer, spesifikke mot mellomliggende filamentproteiner, gjør det mulig å kjenne vevet som en svulst stammer fra. Denne informasjonen hjelper legen med å velge den mest hensiktsmessige behandlingen for å bekjempe svulsten..
Bruk av grønt fluorescerende protein (GFP) for å lokalisere celler i et vev. Ved hjelp av rekombinant DNA-teknologi blir GFP-genet introdusert i spesifikke celler fra et komplett dyr.
To eksempler på artikler publisert i tidsskriftet Nature Cell Biology Review ble valgt. Disse er som følger:
Det er blitt oppdaget at andre molekyler, i tillegg til genomssekvensen, kan overføre informasjon mellom generasjoner. Denne informasjonen kan modifiseres av fysiologiske og miljømessige forhold fra tidligere generasjoner..
Dermed er det informasjon i DNA som ikke er assosiert med sekvensen (kovalente modifikasjoner av histoner, DNA-metylering, små RNA) og informasjon uavhengig av genomet (mikrobiom)..
Hos pattedyr påvirker underernæring eller god ernæring glukosemetabolismen til avkommet. Faderlige effekter formidles ikke alltid av kjønnsceller, men kan indirekte opptre modent.
Bakterier kan arves gjennom moren gjennom fødselskanalen, eller gjennom amming. Hos mus produserer en diett med lite fiber en reduksjon i taksonomisk mangfold av mikrobiomet gjennom generasjoner. Til slutt oppstår utryddelsen av delpopulasjoner av mikroorganismer.
Mekanismene som styrer strukturen til kromatin og dets rolle i sykdom er for tiden kjent. I denne prosessen har utviklingen av teknikker som gjør det mulig å identifisere uttrykk for onkogene gener og oppdagelsen av terapeutiske mål vært nøkkelen..
Noen av teknikkene som er brukt er kromatinimmunutfelling, etterfulgt av sekvensering (ChIP-seq), RNA-sekvensering (RNA-seq), kromatintranso tilgjengelig analyse ved bruk av sekvensering (ATAC-seq).
I fremtiden vil bruk av CRISPR-Cas9-teknologi og RNA-interferens spille en rolle i utviklingen av kreftterapier..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.