Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.17: Регулювання експресії генів у розвитку клітин - міграція клітин у багатоклітинних організмах

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5312

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Опишіть, як клітини можуть мігрувати всередині організму

    Міграція клітин

    Клітинна міграція є центральним процесом у розвитку та підтримці багатоклітинних організмів. Такі процеси, як формування тканин під час ембріонального розвитку, загоєння ран та імунні реакції, вимагають організованого руху клітин у певних напрямках до певних місць. Помилки під час цього процесу мають серйозні наслідки, серед яких інтелектуальна інвалідність, захворювання судин, пухлинне утворення і метастазування. Розуміння механізму, за допомогою якого клітини мігрують, може призвести до розробки нових терапевтичних стратегій контролю, наприклад, інвазивних пухлинних клітин.

    Клітини часто мігрують у відповідь на конкретні зовнішні сигнали, включаючи хімічні сигнали та механічні сигнали. Через високов'язкого середовища клітинам потрібно постійно виробляти сили для того, щоб рухатися. Клітини досягають активного руху дуже різними механізмами. Багато менш складні прокаріотичні організми (і сперматозоїди) використовують джгутики або вії для просування себе. Міграція клітин еукаріотів, як правило, набагато складніша і може складатися з комбінацій різних механізмів міграції. Як правило, це передбачає різкі зміни форми клітин, які керуються цитоскелетом, наприклад, низкою скорочень і розширень через цитоплазматичне зміщення. Два дуже різних сценарії міграції - це рух сканування (найбільш часто вивчається) та рухливість.

    Міграція культивованих клітин, прикріплених до поверхні, зазвичай вивчається за допомогою мікроскопії. Оскільки рух клітин дуже повільний (лише кілька мкм/хвилину), відеозаписи мікроскопії з часом записуються мігруючі клітини, щоб прискорити рух. Такі відео показують, що провідний фронт клітин дуже активний з характерною поведінкою послідовних скорочень і розширень. Прийнято вважати, що провідний фронт - це головний мотор, який тягне клітку вперед.

    Міграція клітин: Фазові зображення клітин BSC 1, що мігрують в аналізі подряпин за відсутності сироватки протягом 15 годин.

    Загальні риси міграції клітин

    Вважається, що процеси, що лежать в основі міграції клітин ссавців, узгоджуються з процесами (несперматозоїдних) локомоції. Спільні спостереження включають зміщення цитоплазми на провідному фронті та ламінарне видалення спинно-накопиченого сміття до заднього кінця. Остання особливість найбільш легко спостерігається, коли агрегати поверхневої молекули зшиваються з флуоресцентним антитілом або коли дрібні кульки стають штучно пов'язаними з передньою частиною клітини. Інші еукаріотичні клітини спостерігаються мігрують аналогічно. Амеба Dictyostelium discoideum корисна дослідникам, оскільки вони послідовно виявляють хемотаксис у відповідь на циклічний АМФ; вони рухаються швидше, ніж культивовані клітини ссавців; і вони мають гаплоїдний геном, який спрощує процес з'єднання певного генного продукту з його вплив на клітинну поведінку.

    Ключові моменти

    • Порушення або дисфункція процесів міграції клітин може призвести до утворення різних захворювань, таких як метастази, пухлинні утворення та захворювання судин.
    • У прокаріотичних організмів та деяких еукаріотичних клітин, таких як сперматозоїди, міграція клітин відбувається за допомогою вій або джгутиків для просування вперед.
    • У еукаріотичних організмів міграція клітин є набагато більш складним процесом і може включати, але не виключається, зміни в цитоскелеті, рухових білках, блебінг і цитоплазматичне зміщення; вона включає в себе як зовнішні, так і внутрішні сигнали, які опосередковують ці процеси.

    Ключові умови

    • bleb: нерегулярна опуклість в плазматичній мембрані клітини
    • хемотаксис: рух клітини або організму у відповідь на хімічний стимулятор
    • ламінарний: руху рідини, плавний і регулярний, протікає як би в різних шарах
    • метастазування: перенесення тілесної функції або захворювання в іншу частину тіла; конкретно розвиток вторинної області захворювання, віддаленої від вихідного місця, як і при деяких ракових захворюваннях