Solubiologian historia, mitä tutkimuksia, sovelluksia ja käsitteitä

Se Solu biologia Se on biologian haara, joka tutkii kaikkia soluelämään liittyviä näkökohtia. Toisin sanoen elävien olentojen muodostavien solujen rakenteen, toiminnan, evoluution ja käyttäytymisen kanssa; Toisin sanoen kaikki hänen syntymäänsä, hänen elämäänsä ja kuolemaansa.

Se on tiede, joka integroi paljon tietoa, jonka joukossa ovat biokemia, biofysiikka, molekyylibiologia, tietotekniikka, kehitys- ja käyttäytymis- ja evoluutiobiologian biologia, joista jokainen on omalla lähestymistavalla ja omilla kokeilustrategioillasi vastaamaan erityisiin kysymyksiin.

Mikroskoopin siluetti (lähde: Karen Arnold [CC0] Wikimedia Commonsin kautta)

Koska soluteoria toteaa, että kaikki elävät olennot koostuvat soluista, solubiologia ei eroa eläinten, kasvien, bakteerien, kaarien, levien tai sienten välillä ja voivat keskittyä saman monisoluisen yksilön kudoksiin ja elimiin kuuluviin soluihin tai soluihin,.

Siten, koska se on kokeellinen tiede (enemmän kuin kuvaava), tässä biologian haarassa oleva tutkimus riippuu menetelmistä, jotka ovat käytettävissä solujen ultrastruktuurin ja sen toimintojen tutkimiseen (mikroskopia, sentrifugointi, viljely In vitro, jne.-A

[TOC]

Solubiologian historia

Jotkut kirjoittajat katsovat, että solubiologian syntymä tapahtui Schleidenin ja Schwannin ehdottamien soluteorian myötä vuonna 1839.

On kuitenkin tärkeää ottaa huomioon, että solut on kuvattu ja tutkittiin useita vuosia aiemmin, alkaen ensimmäisistä Robert Hooken havainnoista, jotka vuonna 1665 näkivät ensimmäistä kertaa solut, jotka muodostivat korkkilevyn kuolleen kankaan; Ja jatkuu Antoni Van Leeuwenhoekin kanssa, joka vuotta myöhemmin havaitsi näytteitä erilaisella mikroskoopilla erilaisella mikroskoopilla.

Robert Hooken muotokuva (lähde: Gustav VH, Wikimedia Commonsin kautta)

Sitten Hooken teokset, Leeuwenhoek Schleiden ja Schwann, monet kirjoittajat omistautuivat myös solujen tutkimiseen, jotka tarkentavat yksityiskohtia niiden sisäisen rakenteen ja toiminnan suhteen: Eukaryoottisten solujen ydin kuvasi DNA: ta ja kromosomeja, mitokondriaa, endoplasmista retikulumia ja kromosomeja, endoplasmista retikulumia , Golgi -kompleksi jne.

Vuosisadan puolivälissä molekyylibiologian kenttä eteni huomattavaa edistystä. Tämä vaikutti siihen, että 1950 -luvulla solubiologia sai myös huomattavan kasvun, koska noina vuosina oli mahdollista ylläpitää ja kertoa soluja In vitro, Eristetty elävistä organismeista.

Voi palvella sinua: leukosyytit (valkosolut): ominaisuudet, toiminnot, tyypit

Mikroskopian, sentrifugoinnin, viljelyväliaineiden formulaatio, proteiinien puhdistaminen, mutanttisten solulinjojen, proteiinien puhdistaminen, tunnistaminen ja manipulointi, kromosomien ja nukleiinihappojen kokeilu, asettuivat ennakkotapauksiksi solubiologian nopeaan etenemiseen nykyiseen ERA: hon asti.

Mitä sinä opiskelet? (Tutkimuksen kohde)

Solubiologia on vastuussa prokaryoottisten ja eukaryoottisolujen tutkimuksesta; Tutki hänen muodostumisensa, elämänsä ja kuolemansa prosesseja. Voit yleensä keskittyä signalointimekanismeihin ja solumembraaneihin sekä sytoskeleton ja solujen polaarisuuden organisointiin.

Tutki myös morfogeneesiä, toisin sanoen mekanismeja, jotka kuvaavat kuinka morfologisesti solut kehittyvät ja kuinka ne, jotka "kypsyvät" muuttuvat ajassa ja muuttuvat koko elämänsä ajan.

Saccharomyces cerevisiae -lajin hiivasolut.

Solubiologia sisältää aiheita, jotka liittyvät sen sisäisten organelien dynamiikkaan ja biogeneesiin eukaryoottisten solujen (ydin, endoplasmisten retikulumin, golgi -kompleksi, mitokondrioiden, klooriplastien, lysososoomien, peroksisomien, glykosomien tapauksessa, tyhjenen, tyhjiöiden tapauksessa Golgi -kompleksin tapauksessa, tyhjenen, tyhjenen, tyhjiöiden, lysososoomien kanssa glioksisomit jne.-A.

Se merkitsee myös genomien, niiden organisaation ja ydintoiminnan tutkimusta.

Solubiologiassa kaikkien elävien organismien muodostavien solujen muoto, koko ja toiminta sekä sisäpuolella tapahtuvat kemialliset prosessit ja niiden sytosolisten komponenttien (ja niiden solun sijainnin) ja solujen välinen vuorovaikutus ympäristönsä kanssa.

Solubiologian olennaiset käsitteet

Kuva solujen jakautumisesta. Lähde: Pixabay.com

Solu -biologian kenttään pääsy on yksinkertainen tehtävä, kun otetaan huomioon jokin perustiedot tai välttämättömät käsitteet, koska näiden kanssa ja järjen käytön myötä on mahdollista ymmärtää perusteellisesti solujen monimutkainen maailma.

Solut

Kahden luonteeltaan solutyypin kaavio: eukaryootit ja prokaryootit. Pääosat on esitetty, osoittaen niiden väliset erot (lähde: Ei konekivääröivää kirjoittajaa tarjoa. MORTADELO2005 oletettu (tekijänoikeusvaatimusten perusteella). [Julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Panoraamassa on otettava perustavanlaatuiset käsitteet käsite, että solut ovat elämän perusyksiköitä, ts. "Lohkoja", jotka sallivat organismien rakentamisen, joita voimme kutsua "eläväksi" ja että kaikki he ovat erotettu solunulkoisesta väliaineesta kalvon läsnäolon ansiosta.

Riippumatta niiden koosta, niiden muodosta tai toiminnasta tietyssä kudoksessa, kaikki solut suorittavat samat perusfunktiot, jotka kuvaavat eläviä olentoja: ne kasvavat, syövät, ovat vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa ja lisääntyvät.

Voi palvella sinua: Preeritroblast: Ominaisuudet, morfologia, säätely, värjäys

DNA

DNA -molekyyli. Lähde: Wikipedia.org

Vaikka siellä on eukaryoottisia soluja ja prokaryoottisia soluja, jotka ovat pohjimmiltaan erilaisia ​​kuin sytosolinen organisaatio, riippumatta siitä, mikä solu, joka on mielessä, kaikki, poikkeuksetta, heillä on sisäpuolen deoksihiobonukleiinihapon (DNA) sisällä, molekyyli, joka asuu rakenteellisessa muodossa "" rakenteellinen , solun morfologiset ja toiminnalliset tasot ”.

Sytosoli

Eläinsolukiogrammi ja sen osat. Sytosoli on nimetty alaosaan. (Lähde: Alejandro Porto [CC0] Wikimedia Commonsin kautta)

Eukaryoottisilla soluilla on organisaatioita, jotka ovat erikoistuneet erilaisiin toimintoihin, jotka vaikuttavat näiden elintärkeisiin prosesseihin. Nämä organelit suorittavat energiantuotantoa ravitsemusmateriaalista, monien soluproteiinien synteesistä, pakkaamisesta ja kuljetuksesta sekä suurten hiukkasten tuonnista ja ruuansulatuksesta.

Sytoskeleton

Soluilla on sisäinen sytoskeleton, joka ylläpitää muotoa, ohjaa proteiinien ja niitä käyttävien organellien liikkumista ja kuljetusta.

Yksisoluiset ja monisoluiset organismit

On yksisoluisia ja monisoluisia organismeja (joiden solujen lukumäärä on erittäin vaihteleva). Solubiologiatutkimukset keskittyvät yleensä "malli" -organisaatioihin, jotka on määritelty solutyypin (prokaryootit tai eukaryootit) mukaan ja organismin tyypin (bakteerit, eläin tai kasvi) mukaan.

Geenit

Geenit ovat osa tietoja, jotka on koodattu DNA -molekyyleissä, joita on kaikissa maansoluissa.

Nämä eivät vain täytä toimintoja tarvittavien tietojen varastoinnissa ja kuljetuksissa proteiinin sekvenssin määrittämiseksi, vaan myös käyttävät tärkeitä säätely- ja rakennetoimintoja.

Solu -biologian sovellukset

Solu -biologisia sovelluksia on paljon, kuten lääketiede, bioteknologia ja ympäristö.  Jotkut sovellukset on esitetty alla:

Kromosomien fluoresoiva väriväri ja hybridisaatio (FISH) mahdollistaa kromosomaalisten siirtymien havaitsemisen syöpäsoluissa.

DNA "Chip" -mikrodispositiotekniikka antaa sinun tietää hiivan geeniekspression hallinnan kasvun aikana. Tätä tekniikkaa on käytetty tuntemaan ihmisen geenien ilmentyminen eri kudoksissa ja syöpäsoluissa

Fluoresenssilla merkityt vasta -aineet, spesifiset välituotteelliset filamenttiproteiinit, antavat tietää kudoksen, josta kasvain on peräisin. Nämä tiedot auttavat lääkäriä valitsemaan sopivimman hoidon kasvaimen torjumiseksi.

Vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) käyttö solujen löytämiseen kudoksen sisällä. Rekomboivan DNA -tekniikan avulla GFP -geeni otetaan käyttöön täydellisen eläimen spesifisissä soluissa.

Voi palvella sinua: Hemidesmosoomat: Mikä on, kuvaus, rakenne, toiminnot

Esimerkkejä solubiologian viimeaikaisesta tutkimuksesta

Kaksi esimerkkiä Nature Cell Biology Review -julkaisussa julkaistuista artikkeleista valittiin. Nämä ovat seuraavia:

Epigeneettisen perinnön rooli eläimissä (Pérez ja Ben Lehner, 2019)

On havaittu, että muut molekyylit voivat genomisekvenssin lisäksi siirtää tietoa sukupolvien välillä. Tätä tietoa voidaan muuttaa aikaisempien sukupolvien fysiologisilla ja ympäristöolosuhteilla.

Tällä tavalla DNA: ssa on tietoa, joka ei liity sekvenssiin (histonien kovalenttiset modifikaatiot, DNA: n metylaatio, pieni RNA) ja riippumaton genomitieto (mikrobiomi).

Nisäkkäissä aliravitsemus tai hyvä ruoka vaikuttaa laskeutumisen glukoosin aineenvaihduntaan. Hameellisia vaikutuksia ei aina välitä sukusolut, mutta ne voivat toimia epäsuorasti äidin reittiä.

Bakteerit voidaan periä äidin reitillä syntymäkanavan tai imetyksen kautta. Hiirissä huono kuituruokavalio tuottaa mikrobiomin taksonomisen monimuotoisuuden vähentymisen koko sukupolvien ajan. Lopulta tapahtuu mikro -organismien alaryhmien sukupuuttoa.

Kromatiinin säätely ja syöpähoito (Valencia ja Kadoch, 2019)

Tällä hetkellä kromatiinin rakennetta hallitsevat mekanismit ja niiden rooli sairauksissa tunnetaan. Tässä prosessissa tekniikoiden kehittäminen, jotka mahdollistavat onkogeenisten geenien ilmentymisen ja terapeuttisten valkoisten löytämisen, on ollut avainasemassa.

Jotkut käytetyistä tekniikoista ovat kromatiinin immunosaostuksen, jota seuraa sekvensointi (ChIP-seq), RNA: n (RNA-Seq) sekvensointi, kromatiinin transpoittava tutkimus sekvensointia (ATAC-Seq) käyttämällä (ATAC-Seq)).

CRISPR-Cas9-tekniikan ja häiriöiden RNA: n käytöllä on tulevaisuudessa merkitys syöpähoitojen kehittämisessä.

Viitteet

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D -d., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Välttämätön solubiologia. Garlantitiede.
2. S -bagsover, s. R -., Shephard, E. -Lla., Valkoinen, h. -Lla., & Hyams, J. S. (2011). Solubiologia: lyhyt kurssi. John Wiley & Sons.
3. Cooper, G. M., & Hausman, R. JA. (2004). Solu: Lähestymismolekyyli. Medicska Naklada.
4. Loodish, h., Berk, a., Zipursky, s. Lens., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molekyylisolubiologia 4. painos. Kansallinen bioteknologian keskus, kirjahylly.
5. Salomon, E. P., Berg, l. R -., & Martin, D. W -. (2011). Biologia (9. ed.-A. Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.