Plik komórka biologiczna Jest to dziedzina biologii, która bada wszystkie aspekty związane z życiem komórki. To znaczy ze strukturą, funkcją, ewolucją i zachowaniem komórek, z których składają się istoty żyjące na Ziemi; innymi słowy, wszystko związane z jego narodzinami, życiem i śmiercią.
Jest to nauka, która integruje dużą ilość wiedzy, wśród których wyróżniają się biochemia, biofizyka, biologia molekularna, nauki obliczeniowe, biologia rozwojowa i behawioralna oraz biologia ewolucyjna, z których każda ma własne podejście i własne strategie eksperymentalne, aby odpowiedzieć na określone pytania.
Ponieważ teoria komórki mówi, że wszystkie żywe istoty składają się z komórek, biologia komórki nie rozróżnia zwierząt, roślin, bakterii, archeonów, alg lub grzybów i może skupiać się na pojedynczych komórkach lub komórkach należących do tkanek i narządów tego samego wielokomórkowego osobnika..
Ponieważ jest to nauka eksperymentalna (a nie opisowa), badania w tej gałęzi biologii zależą od dostępnych metod badania ultrastruktury komórki i jej funkcji (mikroskopia, wirowanie, hodowla in vitro, itp.)
Indeks artykułów
Niektórzy autorzy uważają, że narodziny biologii komórki miały miejsce wraz z pojawieniem się teorii komórki zaproponowanej przez Schleidena i Schwanna w 1839 r..
Należy jednak wziąć pod uwagę, że komórki zostały opisane i zbadane wiele lat wcześniej, poczynając od pierwszych odkryć Roberta Hooke'a, który w 1665 r. Po raz pierwszy zobaczył komórki stanowiące martwą tkankę arkusza korkowego; i kontynuując z Antonim van Leeuwenhoekiem, który po latach obserwował próbki z różnymi mikroorganizmami pod mikroskopem.
Po pracach Hooke, Leeuwenhoek Schleiden i Schwann wielu autorów poświęciło się również badaniu komórek, dzięki którym dopracowano szczegóły dotyczące ich wewnętrznej struktury i funkcjonowania: jądra komórek eukariotycznych, DNA i chromosomy, mitochondria, retikulum endoplazmatyczne, Kompleks Golgiego itp..
W połowie XX wieku w dziedzinie biologii molekularnej nastąpił znaczący postęp. To wpłynęło na to, że w latach pięćdziesiątych XX wieku również biologia komórki doświadczyła znacznego wzrostu, ponieważ w tamtych latach można było utrzymywać i rozmnażać komórki in vitro, odizolowane od organizmów żywych.
Postępy w mikroskopii, wirowaniu, formułowaniu pożywek hodowlanych, oczyszczaniu białek, identyfikacji i manipulacji zmutowanymi liniami komórkowymi, eksperymentowaniu z chromosomami i kwasami nukleinowymi, między innymi, stanowią precedens dla szybkiego postępu biologii komórki w obecnej epoce.
Biologia komórki jest odpowiedzialna za badanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych; bada procesy swojej formacji, życia i śmierci. Zwykle może skupiać się na mechanizmach przekazywania sygnałów i budowie błon komórkowych, a także organizacji cytoszkieletu i polaryzacji komórek..
Bada także morfogenezę, czyli mechanizmy opisujące, w jaki sposób komórki rozwijają się morfologicznie i jak komórki, które „dojrzewają” i przekształcają się przez całe życie, zmieniają się w czasie..
Biologia komórki obejmuje zagadnienia związane z mobilnością i metabolizmem energetycznym, a także dynamiką i biogenezą jej organelli wewnętrznych, w przypadku komórek eukariotycznych (jądro, retikulum endoplazmatyczne, kompleks Golgiego, mitochondria, chloroplasty, lizosomy, peroksysomy, glikosomy, wakuole, glioksysomy itp.).
Obejmuje również badanie genomów, ich organizacji i ogólnie funkcji jądrowej..
W biologii komórki bada się kształt, rozmiar i funkcję komórek, z których składają się wszystkie żywe organizmy, a także procesy chemiczne zachodzące w nich oraz interakcje między ich składnikami cytozolowymi (i ich lokalizacją w subkomórkach) a komórkami ze środowiskiem..
Wejście w dziedzinę biologii komórki jest prostym zadaniem, gdy weźmie się pod uwagę podstawową wiedzę lub podstawowe pojęcia, ponieważ dzięki nim i przy użyciu rozumu można dogłębnie zrozumieć złożony świat komórek.
Wśród podstawowych pojęć, które należy wziąć pod uwagę w panoramie, jest koncepcja, że komórki są podstawowymi jednostkami życia, to znaczy, że są „blokami”, które pozwalają na budowę organizmów, które możemy nazwać „żywymi” i że wszystkie są oddzielone od środowiska zewnątrzkomórkowego dzięki obecności membrany.
Niezależnie od ich wielkości, kształtu lub funkcji w określonej tkance, wszystkie komórki pełnią te same podstawowe funkcje, które charakteryzują żywe istoty: rosną, żywią się, wchodzą w interakcje ze środowiskiem i rozmnażają się..
Chociaż istnieją komórki eukariotyczne i komórki prokariotyczne, które zasadniczo różnią się pod względem organizacji cytozolowej, niezależnie od komórki, o której myślimy, wszystkie bez wyjątku zawierają w sobie kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA), cząsteczkę, w której mieści się „strukturalna, morfologiczna i płaszczyzny funkcjonalne ”komórki.
Komórki eukariotyczne mają w swoim cytozolu wyspecjalizowane organelle pełniące różne funkcje, które przyczyniają się do ich procesów życiowych. Organelle te zajmują się produkcją energii z materiału odżywczego, syntezą, pakowaniem i transportem wielu białek komórkowych, a także importem i trawieniem dużych cząstek..
Komórki posiadają wewnętrzny cytoszkielet, który zachowuje kształt, kieruje ruchem i transportem białek oraz wykorzystujących je organelli, a także współpracuje w ruchu lub przemieszczaniu całej komórki..
Istnieją organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe (których liczba komórek jest bardzo zmienna). Badania biologii komórki zwykle koncentrują się na organizmach „modelowych”, które zostały zdefiniowane zgodnie z typem komórki (prokariota lub eukariota) i typem organizmu (bakteria, zwierzę lub roślina)..
Geny są częścią informacji zakodowanej w cząsteczkach DNA, które są obecne we wszystkich komórkach na Ziemi..
Pełnią one nie tylko funkcje związane z przechowywaniem i transportem informacji niezbędnych do określenia sekwencji białka, ale także pełnią ważne funkcje regulacyjne i strukturalne.
Biologia komórki ma wiele zastosowań w takich dziedzinach, jak medycyna, biotechnologia i środowisko. Oto kilka aplikacji:
Fluorescencyjne barwienie i hybrydyzacja in situ (FISH) chromosomów może wykrywać translokacje chromosomów w komórkach nowotworowych.
Technologia mikromacierzy „chipa” DNA pozwala poznać kontrolę ekspresji genów drożdży podczas ich wzrostu. Ta technologia została wykorzystana do zrozumienia ekspresji ludzkich genów w różnych tkankach i komórkach nowotworowych.
Znakowane fluorescencyjnie przeciwciała, specyficzne wobec białek z włókien pośrednich, umożliwiają poznanie tkanki, z której powstał guz. Informacje te pomagają lekarzowi w wyborze najbardziej odpowiedniego leczenia w walce z guzem..
Zastosowanie białka zielonej fluorescencji (GFP) do lokalizacji komórek w tkance. Przy użyciu technologii rekombinacji DNA gen GFP jest wprowadzany do określonych komórek całego zwierzęcia.
Wybrano dwa przykłady artykułów opublikowanych w czasopiśmie Nature Cell Biology Review. Są to następujące:
Odkryto, że inne cząsteczki, oprócz sekwencji genomu, mogą przekazywać informacje między pokoleniami. Informacje te mogą być modyfikowane przez warunki fizjologiczne i środowiskowe poprzednich pokoleń..
Zatem w DNA są informacje niezwiązane z sekwencją (kowalencyjne modyfikacje histonów, metylacja DNA, małe RNA) i informacje niezależne od genomu (mikrobiom)..
U ssaków niedożywienie lub dobre odżywianie wpływa na metabolizm glukozy potomstwa. W efektach ojcowskich nie zawsze pośredniczą gamety, ale mogą one pośrednio oddziaływać na matkę.
Bakterie mogą być dziedziczone przez matkę przez kanał rodny lub przez karmienie piersią. U myszy dieta uboga w błonnik powoduje zmniejszenie zróżnicowania taksonomicznego mikrobiomu na przestrzeni pokoleń. Ostatecznie następuje wyginięcie subpopulacji mikroorganizmów.
Obecnie znane są mechanizmy rządzące strukturą chromatyny i jej rolą w chorobach. W tym procesie kluczowe znaczenie miał rozwój technik umożliwiających identyfikację ekspresji genów onkogennych i odkrycie celów terapeutycznych..
Niektóre z stosowanych technik to immunoprecypitacja chromatyny, a następnie sekwencjonowanie (sekwencja ChIP), sekwencjonowanie RNA (sekwencja RNA), oznaczenie dostępności chromatyny z użyciem sekwencjonowania (sekwencja ATAC).
W przyszłości wykorzystanie technologii CRISPR-Cas9 i interferencji RNA odegra rolę w rozwoju terapii przeciwnowotworowych..
Jeszcze bez komentarzy