Ценоцит ( / ˈ s iː n ə ˌ s aɪ t / ) — многоядерная клетка , которая может возникнуть в результате множественных ядерных делений без сопровождающего их цитокинеза , в отличие от синцития , который возникает в результате агрегации клеток с последующим растворением клеточных мембран внутри . масса. [1] Слово синцитий в эмбриологии животных используется для обозначения ценоцитарной бластодермы беспозвоночных . [2] Ценоцитная колония называется ценобием (множественное число ценобий), и большинство ценобий состоят из определенного количества клеток, часто кратного двум (4, 8 и т. д.). [3]
Исследования показывают, что образование ценобия может быть защитой от выпаса у некоторых видов. [4]
Дипломонады , как и лямблии , имеют два ядра.
Инфузории имеют клетки, содержащие два ядра: макронуклеус и микронуклеус .
Шизонт апикомплексных паразитов представляет собой форму ценоцита (т.е. плазмодия в общем смысле), а также плазмодиев микроспоридийных ( Грибов ) и миксоспоридийных ( Метазоа ) паразитов.
Трофонт синдинических ( Dinoflagellata ) паразитов.
Ксенофиофореи представляют собой гигантские клетки с многочисленными ядрами, распространены на абиссальных равнинах .
Ценоцитарные клетки присутствуют в разнообразных и неродственных группах водорослей, включая Xanthophyceae (например, Vaucheria ), красные водоросли (например, Griffithsia ) и зеленые водоросли [5] (например, междоузлия Chara ).
У сифонных зеленых водорослей Bryopsidales и некоторых Dasycladales весь слоевищ представляет собой одну многоядерную клетку, размер которой может достигать многих метров (например, Caulerpa ). [6] Однако в некоторых случаях во время воспроизведения могут возникать поперечные стенки.
Для отряда зеленых водорослей Cladophorales характерна сифонокладная организация, т. е. слоевища состоят из множества ценоцитарных клеток.
В отличие от Cladophorales, у которых ядра организованы в регулярно расположенные цитоплазматические домены, цитоплазма Bryopsidales имеет потоковую структуру, что обеспечивает транспортировку органелл, транскриптов и питательных веществ по растению. [5]
Sphaeropleales также содержит несколько распространенных пресноводных видов, которые являются ценоцитарными, а именно Scenedesmus , Hydrodictyon и Pediastrum . [7] [8] [9]
Эндосперм у растений начинает расти , когда одна оплодотворенная клетка (первичная клетка эндосперма) становится ценоцитом. Различные виды производят ценоциты с разным количеством ядер, прежде чем PEC в конечном итоге начинает делиться, а некоторые вырастают и содержат тысячи ядер. [10]
Некоторые нитчатые грибы (такие как Glomeromycota, Chytridiomycota и Neocalligomastigomycota) могут содержать множественные ядра в ценоцитарном мицелии . Ценоцит функционирует как единая координированная единица, состоящая из множества клеток, связанных структурно и функционально, т.е. посредством щелевых соединений. Грибной мицелий, в котором гифы лишены перегородок, известен как «асептатный» или «ценоцитарный».
Многие насекомые, такие как модельный организм Drosophila melanogaster , откладывают яйца, которые первоначально развиваются как «синцитиальные» бластодермы, т.е. на ранних стадиях эмбрионы демонстрируют неполное деление клеток . Ядра подвергаются S-фазе (репликация ДНК), и сестринские хроматиды раздвигаются и снова собираются в ядра, содержащие полные наборы гомологичных хромосом, но цитокинез не происходит. Таким образом, ядра размножаются в общем цитоплазматическом пространстве.
Ранний эмбриональный «синцитий» беспозвоночных, таких как дрозофила, важен для «синцитиальной» спецификации клеточной дифференцировки. Цитоплазма яйцеклетки содержит локализованные молекулы мРНК, например те, которые кодируют факторы транскрипции Bicoid и Nanos. Белок Bicoid экспрессируется градиентом, простирающимся от переднего конца раннего эмбриона, тогда как белок Nanos концентрируется на заднем конце. Ядра раннего зародыша сначала быстро и синхронно делятся в «синцитиальной» бластодерме, а затем мигрируют через цитоплазму и располагаются монослоем по периферии, оставляя лишь небольшое количество ядер в центре яйцеклетки, которые станут ядрами желтка. Положение ядер вдоль эмбриональных осей определяет относительную экспозицию различных количеств Bicoid, Nanos и других морфогенов . Ядра с большим количеством Bicoid будут активировать гены, которые способствуют дифференцировке клеток в структуры головы и грудной клетки. Ядра, подвергшиеся воздействию большего количества нано, активируют гены, ответственные за дифференцировку задних областей, таких как брюшная полость и зародышевые клетки . Те же принципы справедливы и для спецификации дорсо-вентральной оси – более высокая концентрация ядерного дорсального белка на вентральной стороне яйца определяет вентральную судьбу, тогда как ее отсутствие допускает дорсальную судьбу. После того, как ядра располагаются монослоем под оболочкой яйцеклетки, мембрана начинает медленно инвагинировать, разделяя ядра на клеточные отсеки; в этот период яйцеклетка называется клеточной бластодермой. Полюсные клетки – зачаток зародышевой линии – являются первыми клетками, которые полностью отделяются.
Определенные мутации и активация определенных генов, контролирующих клеточный цикл, могут привести к тому, что бактерии образуют «нитевидные» клетки с множеством хромосом, но без клеточного деления. Эти механизмы или ошибки могут привести к созданию структуры, схожей со структурой ценоцита, хотя у бактерий нет ядер.
Этот факт использовался в некоторых приложениях синтетической биологии, например, для создания волокон клеточного происхождения для органически выращенного бетона. [ нужна цитата ]
Как и большая часть международного научного словаря , английский язык получил слово ценоцит ( cœnocyte ) из неолатинского языка , в котором его сочетающиеся формы , цено- + -цит , основаны на древнегреческом : κοινός ( koinós ) = «общий» + κύτος ( kýtos ) = «ящик, т.е. ячейка»). Ударная гласная — œ , которая в научном английском языке обычно звучит как долгая e и обычно заменяет предыдущую c , делая ее мягкой ; это объясняет, почему существует определенная регулярность в том, «как человек слышит звук «не вижу» от цено- », что на первый взгляд может показаться неправильным.