سجل الآن

تسجيل دخول

فقدت كلمة المرور

فقدت كلمة المرور الخاصة بك؟ الرجاء إدخال عنوان البريد الإلكتروني الخاص بك. ستتلقى رابطا وستنشئ كلمة مرور جديدة عبر البريد الإلكتروني.

أضف مقالة جديدة

‎يجب تسجيل الدخول لتستطيع أضافة مقالة .

أضف سؤال جديد

يجب عليك تسجيل الدخول لطرح سؤال.

تسجيل دخول

سجل الآن

مرحبا بكم في Scholarsark.com! سوف تسجيلك تمنح لك الوصول إلى استخدام المزيد من الميزات من هذا المنبر. يمكنك طرح الأسئلة, تقديم مساهمات أو تقديم إجابات, عرض لمحات من المستخدمين الآخرين، وغيرها الكثير. سجل الان!

علماء الأحياء الإجابة على السؤال الأساسي حول حجم الخلية

إن الحاجة إلى إنتاج الكمية المناسبة من البروتين هي السبب وراء التماثل اللافت للأحجام. في البشر, حجم الخلية يمكن أن تختلف أكثر من 100 أضعاف, بدءا من خلايا الدم الحمراء صغيرة للخلايا العصبية الكبيرة. ومع ذلك, داخل كل نوع من الخلايا, هناك انحراف القليل جدا من حجم قياسي. في دراسات الخميرة, نما الباحثين معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الخلايا ل 10 مرات الحجم العادي، ووجد أن الحمض النووي لا يمكن مواكبة متطلبات إنتاج ما يكفي من البروتين للحفاظ على الوظائف الطبيعية للخلايا. وقد اكتشف علماء الأحياء MIT الإجابة على سؤال أساسي البيولوجي: لماذا خلايا من نوع معين كل نفس الحجم?

وجد الباحثون MIT أنهم عندما توقف انقسام الخلايا في الخلايا الليفية الإنسان, أنها أصبحت كبيرة بشكل غير طبيعي وبعد ذلك دخلت حالة عدم الفاصل، والمعروفة باسم الشيخوخة (اللوحة اليمنى). دون علاج, وتظهر الخلايا الليفية وضعها الطبيعي الحجم في اليسار. صورة: غابرييل Neurohr

علاوة على ذلك, ووجد الباحثون أن هذا النقص البروتين يؤدي الخلايا إلى حالة nondividing يعرف الشيخوخة, مما يشير إلى تفسير محتمل لكيفية تصبح خلايا هرمة مع تقدمهم في السن.

"هناك الكثير من الفرضيات الى ان هناك محاولة لتفسير لماذا يحدث الشيخوخة, وأعتقد أن يوفر هذه البيانات شرح جميل وبسيط لالشيخوخة,"تقول أنجيليكا أمون, أستاذ الرخام كاثلين وكورتيس في معهد أبحاث السرطان في قسم البيولوجيا وعضو في معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملية.

آمون هو مؤلف بارز في دراسة, الذي يظهر في فبراير. 7 طبعة الانترنت من زنزانة. غابرييل Neurohr, ومرحلة ما بعد الدكتوراه MIT, هو المؤلف الرئيسي لورقة.

حجم المفرط

لاستكشاف السبب في ذلك التحكم حجم الخلية بإحكام, منع الباحثون خلايا الخميرة من الانقسام عن طريق تعديل الجينات حاسمة لانقسام الخلايا, بحيث يمكن إيقاف عند درجة حرارة معينة. واستمرت هذه الخلايا في النمو, لكنهم لم يستطيعوا تقسيم وأنها لا تكرار الحمض النووي.

واكتشف الباحثون أن ما توسعت الخلايا, DNA والبروتين بناء الآلات الخاصة بهم لا يمكن مواكبة احتياجات مثل خلية كبيرة. هذا الفشل لإنتاج ما يكفي من البروتين أدى إلى التخفيف من السيتوبلازم وتعطيل انقسام الخلايا. ويعتقد الباحثون أن العديد من عمليات الخلية الأساسية الأخرى التي تعتمد على جزيئات الخلوية إيجاد وتتفاعل مع بعضها البعض ويمكن أيضا أن تنخفض قيمته عندما خلايا كبيرة جدا.

"تتنبأ النماذج النظرية التي تمييع السيتوبلازم ستنخفض معدلات التفاعل. سيحدث كل تفاعل كيميائي أكثر ببطء, وقد لا يتم التوصل بعض تركيزات عتبة بروتينات معينة, حتى أن بعض ردود الفعل يحدث أبدا لأن تركيزات أقل,"يقول Neurohr.

وأظهر الباحثون أن خلايا الخميرة مع مجموعتين من الكروموسومات كانت قادرة على النمو إلى ضعف حجم خلايا الخميرة مع مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات قبل أن يصبح هرمة, مما يدل على أن كمية DNA في الخلايا هو العامل المحدد في قدرة الخلايا على النمو.

تجارب على خلايا الإنسان أثمرت عن نتائج مماثلة: في دراسة الخلايا الليفية الإنسان, ووجد الباحثون أن يجبر خلايا أن تنمو إلى أحجام المفرطة (ثماني مرات من الحجم العادي) تعطلت وظائف كثيرة, بما في ذلك انقسام الخلايا.

"لقد كان واضحا منذ بعض الوقت أن الخلايا لا سيطرة حجمها, لكنه كان واضحا ما هي الأسباب الفسيولوجية المختلفة لماذا يفعلون ذلك,"يقول Skotheim يناير, وهو أستاذ مشارك في علم الأحياء في جامعة ستانفورد, الذي لم يشارك في البحث. "ما هو جميل عن هذا العمل هو أنه يظهر حقا كيف تسوء الأمور عندما تصبح خلايا كبيرة جدا."

الأمراض المرتبطة بالعمر

يقول آمون النمو المفرط المحتمل يلعب دورا رئيسيا في تطوير الشيخوخة, والذي يحدث في كثير من أنواع خلايا الثدييات ويعتقد أنها تساهم في ضعف الجهاز المرتبط بالعمر والأمراض المرتبطة بالعمر المزمنة.

خلايا هرمة وغالبا ما تكون أكبر من الخلايا الشابة, وهذه الدراسة, والتي أظهرت أن نمو الخلايا دون رادع يؤدي إلى الشيخوخة, يقدم التفسيرات المحتملة لهذه الملاحظة. الخلايا البشرية تميل إلى النمو أكبر قليلا طوال حياتهم, لأن في كل مرة تنقسم فيها الخلية, فإنه يتحقق لالحمض النووي من التلف, وإذا وجدت أي, وتوقف انقسام في حين يتم إجراء إصلاحات. خلال كل هذه التأخيرات, الخلية تنمو أكبر قليلا.

"على مدى عمر من خلية, والمزيد من الانقسامات التي تجريها, كلما ارتفع احتمال الخاص بك هو وجود هذا الضرر, وعلى مر الزمن الخلايا والحصول على أكبر,"يقول آمون. "في نهاية المطاف يحصلون كبير بحيث تبدأ تمييع العوامل الحاسمة التي تعتبر مهمة للانتشار".

والسؤال الصعب الذي مازال مطروحا هو كيف أنواع مختلفة من الخلايا الحفاظ على الحجم المناسب لنوع الخلايا الخاصة بها, ويأمل الباحثون الآن إلى مزيد من الدراسة.


مصدر: HTTP://news.mit.edu, قبل آن ترافتون

عن ماري

‎إضافة تعليق