Geschiedenis van mobiele biologie, welke studies, toepassingen en concepten

De Cellenbiologie Het is de tak van de biologie die alle aspecten bestudeert die verband houden met het leven van de cellen. Dat wil zeggen met de structuur, functie, evolutie en gedrag van de cellen die levende wezens op aarde vormen; Met andere woorden, alles inherent aan zijn geboorte, zijn leven en dood.

Het is een wetenschap die veel kennis integreert, waaronder biochemie, biofysica, moleculaire biologie, informatica, biologie van ontwikkeling en gedrags- en evolutiebiologie, die elk met hun eigen aanpak en uw eigen experimentenstrategieën om specifieke vragen te beantwoorden om specifieke vragen te beantwoorden.

Silhouet van een microscoop (Bron: Karen Arnold [CC0] via Wikimedia Commons)

Aangezien de celtheorie stelt dat alle levende wezens zijn samengesteld uit cellen, onderscheidt de celbiologie geen onderscheid tussen dieren, planten, bacteriën, bogen, algen of schimmels en kan ze zich concentreren op individuele cellen of cellen die tot weefsels en organen behoren.

Omdat het een experimentele wetenschap is (meer dan beschrijvend), hangt onderzoek in deze tak van biologie dus af van de beschikbare methoden voor de studie van cel -ultrastructuur en zijn functies (microscopie, centrifugatie, teelt, teelt In vitro, enz.))

[TOC]

Geschiedenis van celbiologie

Sommige auteurs zijn van mening dat de geboorte van celbiologie plaatsvond met de komst van de celtheorie voorgesteld door Schleiden en Schwann in 1839.

Het is echter belangrijk om te overwegen dat de cellen vele jaren eerder werden beschreven en bestudeerd, te beginnen met de eerste bevindingen van Robert Hooke die in 1665 voor het eerst de cellen zag die het dode stof van een kurkblad vormden; En doorgaan met Antoni van Leeuwenhoek, die jaren later monsters met verschillende microscoop met verschillende microscoop heeft waargenomen.

Portret van Robert Hooke (Bron: Gustav VH, via Wikimedia Commons)

Toen zijn de werken van Hooke, Leeuwenhoek Schleiden en Schwann, veel auteurs wijdden zich ook aan de taak om cellen te bestuderen, die details verfijnen met betrekking tot hun interne structuur en werking: de kern van eukaryotische cellen werd beschreven, DNA en chromosomen, mitochondria, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasme, endoplasmatisch , Golgi Complex, etc.

In het midden van de twintigste eeuw zag het veld van moleculaire biologie aanzienlijke vooruitgang. Dit beïnvloedde dat de celbiologie in de jaren 1950 ook een aanzienlijke groei doormaakte, omdat het in die jaren mogelijk was om cellen te behouden en te vermenigvuldigen In vitro, geïsoleerd uit levende organismen.

Kan u van dienst zijn: leukocyten (witte bloedcellen): kenmerken, functies, typen

Vooruitgang in microscopie, centrifugatie, formulering van kweekmedia, eiwitzuivering, identificatie en manipulatie van mutante cellijnen, experimenten met chromosomen en nucleïnezuren, vestigden onder andere het precedent voor de snelle vooruitgang van de celbiologie tot het huidige tijdperk tot het huidige tijdperk tot het huidige tijdperk tot het huidige tijdperk tot het huidige tijdperk tot het huidige tijdperk.

Wat studeer jij? (studieobject)

Celbiologie is verantwoordelijk voor de studie van prokaryotische en eukaryotische cellen; Bestudeer de processen van zijn vorming, zijn leven en zijn dood. U kunt zich meestal concentreren op signaalmechanismen en celmembranen die structureren, evenals de organisatie van het cytoskelet en celpolariteit.

Bestudeer ook morfogenese, dat wil zeggen de mechanismen die beschrijven hoe morfologisch cellen zich ontwikkelen en hoe degenen die "rijpen" in de tijd worden veranderd en gedurende hun hele leven worden transformeren.

Saccharomyces cerevisiae soorten gistcellen.

Cell biology includes topics related to mobility and energy metabolism, as well as the dynamics and biogenesis of its internal organelles, in the case of eukaryotic cells (nucleus, endoplasmic reticulum, Golgi complex, mitochondria, chloroplasts, lysosomas, peroxisomes, glycosomes, vacuoles, glioxisomen, etc.)).

Het impliceert ook de studie van genomen, hun organisatie en nucleaire functie in het algemeen.

In de celbiologie, de vorm, grootte en functie van de cellen die alle levende organismen vormen, evenals de chemische processen die zich voordoen binnen en de interactie tussen hun cytosolische componenten (en hun subcellulaire locatie) en van de cellen met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving met hun omgeving.

Essentiële concepten in celbiologie

Illustratie van een celdeling. Bron: Pixabay.com

Om het veld van de celbiologie te betreden is een eenvoudige taak wanneer rekening wordt gehouden met enkele basiskennis of essentiële concepten, omdat met deze en met het gebruik van de rede mogelijk is om diepgaand de complexe wereld van cellen te begrijpen.

Cellen

Schema van de twee soorten cellen in de natuur: eukaryoten en prokaryoten. De belangrijkste onderdelen worden getoond, waaruit blijkt dat de verschillen ertussen zijn (bron: geen machinaalleesbare auteur bieden. Mortadelo2005 verondersteld (op basis van auteursrechtclaims). [Public Domain] Via Wikimedia Commons)

Onder de fundamentele concepten die in het panorama moeten worden genomen, is de conceptie dat cellen de basiseenheden van het leven zijn, dat wil zeggen de "blokken" die de constructie van organismen toestaan ​​die we "levend" kunnen noemen en dat alles wat ze zijn gescheiden van het extracellulaire medium dankzij de aanwezigheid van een membraan.

Ongeacht hun grootte, hun vorm of functie in een specifiek weefsel, voeren alle cellen dezelfde basisfuncties uit die levende wezens karakteriseren: ze groeien, voeden, interageren met de omgeving en reproduceren.

Kan u van dienst zijn: proeritroblast: kenmerken, morfologie, regulering, kleuring

DNA

DNA -molecuul. Bron: Wikipedia.borg

Hoewel er eukaryotische cellen en prokaryotische cellen zijn, die fundamenteel verschillen van hun cytosolische organisatie, ongeacht de cel die in gedachten is, allemaal, zonder uitzondering, hebben ze binnen het binnenste deoxyribonucleïnezuur (DNA), een molecuul dat '' de structurele bevindt , morfologische en functionele vlakken ”van een cel.

Cytosol

Animal Cell -diagram en zijn delen. De cytosol is in het onderste deel genoemd. (Bron: Alejandro Porto [CC0] via Wikimedia Commons)

Eukaryotische cellen hebben organisaties gespecialiseerd in verschillende functies die bijdragen aan de vitale processen hiervan. Deze organellen voeren energieproductie uit het voedingsmateriaal, de synthese, verpakking en transport van vele cel -eiwitten en ook de import en digestie van grote deeltjes.

Cytoskelet

De cellen hebben een intern cytoskelet dat de vorm handhaaft, de beweging en het transport van eiwitten en de organellen die ze gebruiken stuurt, naast samenwerking in de beweging of verplaatsing van de complete cel.

Eencellige en meercellige organismen

Er zijn eencellige en meercellige organismen (waarvan het aantal cellen extreem variabel is). Celbiologiestudies richten zich meestal op "model" organisaties, die zijn gedefinieerd volgens het type cel (prokaryoten of eukaryoten) en volgens het type organisme (bacteriën, dier of plant).

De genen

Genen maken deel uit van de informatie die wordt gecodeerd in DNA -moleculen die aanwezig zijn in alle aardcellen.

Deze vervullen niet alleen functies in de opslag en transport van de informatie die nodig is om de volgorde van een eiwit te bepalen, maar oefenen ook belangrijke regulerende en structurele functies uit.

Toepassingen van celbiologie

Er zijn veel celbiologietoepassingen in gebieden zoals geneeskunde, biotechnologie en de omgeving.  Sommige toepassingen worden hieronder gepresenteerd:

Fluorescerende kleurkleuring en hybridisatie (vissen) van chromosomen maakt het mogelijk om chromosomale translocaties in kankercellen te detecteren.

DNA "chip" microroderposities -technologie stelt u in staat om de controle van de genexpressie van gist te kennen, tijdens de groei. Deze technologie is gebruikt om de expressie van menselijke genen in verschillende weefsels en kankercellen te kennen

Antilichamen gemarkeerd met fluorescentie, specifiek tegen tussenliggende filamenteiwitten, laten het weefsel kennen waaruit een tumor is voortgekomen. Deze informatie helpt de arts om de meest geschikte behandeling te kiezen om de tumor te bestrijden.

Gebruik van groen fluorescerend eiwit (GFP) om cellen in een weefsel te lokaliseren. Door het recombineren van DNA -technologie wordt het GFP -gen geïntroduceerd in specifieke cellen van een compleet dier.

Kan u dienen: Hemidsmosomen: wat is, beschrijving, structuur, functies

Voorbeelden van recent onderzoek in de celbiologie

Twee voorbeelden van artikelen gepubliceerd in Nature Cell Biology Review werden gekozen. Dit zijn de volgende:

Rol van epigenetische erfenis bij dieren (Pérez en Ben Lehner, 2019)

Er is ontdekt dat andere moleculen, naast de genoomsequentie, informatie tussen generaties kunnen overbrengen. Deze informatie kan worden gewijzigd door de fysiologische en omgevingsomstandigheden van vorige generaties.

Op deze manier is er informatie in het DNA dat niet is geassocieerd met de sequentie (covalente modificaties van de histonen, methylering van DNA, klein RNA) en onafhankelijke genoominformatie (microbioom).

Bij zoogdieren beïnvloedt ondervoeding of goed voedsel het metabolisme van de glucose van afkomst. De vaderlijke effecten worden niet altijd gemedieerd door gameten, maar kunnen indirect moederroute handelen.

Bacteriën kunnen worden geërfd door de moederroute door het geboortekanaal of borstvoeding geven. Bij muizen produceert een slecht vezeldieet een afname van de taxonomische diversiteit van microbioom gedurende generaties. Uiteindelijk vindt het uitsterven van subpopulaties van micro -organisme plaats.

Chromatine -regulatie en kankertherapie (Valencia en Kadoch, 2019)

Momenteel zijn de mechanismen die de structuur van chromatine bepalen, en hun rol bij ziekten zijn bekend. In dit proces is de ontwikkeling van technieken die het mogelijk maken de expressie van oncogene genen en de ontdekking van therapeutische blanken de sleutel geweest.

Sommige van de gebruikte technieken zijn immunoprecipitatie van chromatine gevolgd door de sequencing (CHIP-seq), sequencing van het RNA (RNA-seq), transpoaccessible proef met chromatine met behulp van sequencing (ATAC-seq).

In de toekomst zal het gebruik van CRISPR-Cas9-technologie en interferentie-RNA een rol spelen bij de ontwikkeling van kankertherapieën.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, p. (2013). Essentiële celbiologie. Slingerwetenschap.
2. Bagsover, s. R., Shephard, E. NAAR., Wit, h. NAAR., & Hyams, J. S. (2011). Celbiologie: een korte cursus. John Wiley & Sons.
3. Cooper, G. M., & Hausman, r. EN. (2004). De cel: nader moleculair. Medicinska Naklada.
4. Lodish, h., Berk, een., Zipursky, s. L., Matsudaira, p., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Moleculaire celbiologie 4e editie. National Center for Biotechnology Information, boekenplank.
5. Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologie (9e ed.)). Brooks/Cole, Cengage Learning: VS.