stringtranslate.com

Клон (клеточная биология)

Клональная экспансия и моноклональная и поликлональная пролиферация

Клон — это группа идентичных клеток, имеющих общее происхождение , то есть произошли от одной и той же клетки. [1]

Клональность подразумевает состояние клетки или вещества, полученного из того или иного источника. Таким образом, существуют такие термины, как поликлональный , происходящие от множества клонов; олигоклональный [2] — получен из нескольких клонов; и моноклональные — полученные из одного клона. Эти термины чаще всего используются в контексте антител или иммуноцитов .

Контексты

Эта концепция клона приобретает важность, поскольку все клетки, образующие клон, имеют общее происхождение, что имеет очень важное последствие: общий генотип .

  1. Одно из наиболее известных применений – описание клона В-клеток . В-клетки в организме имеют два важных фенотипа (функциональных формы) — секретирующие антитела терминально дифференцированные (то есть неспособные к дальнейшему делению) плазматические клетки, а также клетки памяти и наивные клетки — обе из которых сохраняют свой пролиферативный потенциал.
  2. Еще одна важная область, где можно говорить о «клонах» клеток, — это новообразования . [3] Многие опухоли происходят из одной (достаточно) мутировавшей клетки, поэтому технически они представляют собой один клон клеток. Однако в ходе клеточного деления одна из клеток может мутировать дальше и приобрести новые характеристики, чтобы образовать новый клон. Однако в последние годы эта точка зрения на возникновение рака была подвергнута сомнению, и утверждалось, что многие опухоли имеют поликлональное происхождение [4] , т.е. происходят из двух или более клеток или клонов, включая злокачественную мезотелиому. [5]
  3. Все гранулезные клетки Граафова фолликула фактически являются клонами.
  4. Пароксизмальная ночная гемоглобинурия – заболевание клеток костного мозга, приводящее к укорочению жизни эритроцитов, что также является результатом клональной экспансии, т. е. все измененные клетки первоначально происходят из одной клетки, что также несколько нарушает функционирование других клеток. «нормальные» клетки костного мозга. [6]

Основа клональной пролиферации

Большинство других клеток не могут делиться бесконечно, поскольку после нескольких циклов клеточного деления клетки перестают экспрессировать фермент теломеразу . Генетический материал в форме дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) продолжает укорачиваться с каждым делением клетки, и клетки в конечном итоге перестают делиться, когда чувствуют, что их ДНК критически укорачивается. Однако этот фермент в «молодых» клетках заменяет эти утраченные биты ( нуклеотиды ) ДНК, делая возможными практически неограниченные циклы клеточного деления. Считается, что в вышеупомянутых тканях конституционально повышена экспрессия теломеразы. Когда в конечном итоге из одной клетки образуется множество клеток, говорят, что произошла клональная экспансия .

Концепция клональной колонии

Несколько похожей концепцией является концепция клональной колонии (также называемой генетой ), в которой клетки (обычно одноклеточные) также имеют общее происхождение, но которая также требует, чтобы продукты клональной экспансии находились в «одном месте» или в тесном пространстве. близость. Клональная колония может быть хорошо проиллюстрирована колонией бактериальной культуры или бактериальными пленками, которые с большей вероятностью обнаруживаются in vivo (например, у инфицированных многоклеточных хозяев). Тогда как клетки клонов, о которых здесь идет речь, являются специализированными клетками многоклеточного организма (обычно позвоночных) и располагаются в достаточно удаленных местах. Например, две плазматические клетки, принадлежащие одному и тому же клону, могут происходить из разных клеток памяти (в свою очередь, имеющих общую клональность) и могут располагаться в довольно удаленных местах, таких как шейный (на шее) и паховый (в паху). лимфатический узел .

Клональное размножение парамеций и старение

Одноклеточный эукариот Paramecium Tetraurelia может размножаться как бесполым, так и половым путем . Бесполое или клональное размножение происходит путем бинарного деления . Бинарное деление предполагает митозное поведение хромосом, подобное поведению клеток высших организмов. Половыми формами размножения являются автогамия , разновидность самооплодотворения, и конъюгация , разновидность полового взаимодействия между разными клетками. Клональное бесполое размножение может быть начато после завершения автогамии или конъюгации. P. Tetraurelia способна размножаться бесполым путем в течение многих поколений, но делящиеся клетки постепенно стареют, и примерно после 200 клеточных делений, если клетки не подвергаются еще одной автогамии или конъюгации, они теряют жизнеспособность и погибают. Этот процесс называется клональным старением. Эксперименты Смита-Зоннеборна, [7] Холмса и Холмса [8] и Гилли и Блэкберна [9] показали, что накопление повреждений ДНК является вероятной причиной клонального старения у P. Tetraurelia . Этот процесс старения имеет сходство с процессом старения у многоклеточных эукариот (см. Теорию старения, связанную с повреждением ДНК ).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Определение клона - определения популярных медицинских терминов в Медицинском словаре, которые легко определить на MedTerms» . MedicineNet.com . 28 августа 2013 г. Архивировано из оригинала 25 октября 2012 г. Проверено 4 мая 2008 г.
  2. ^ «олигоклональный - определение из медицинского словаря Мерриам-Вебстера» . Архивировано из оригинала 15 марта 2008 г. Проверено 5 мая 2008 г.
  3. ^ Посо-Гарсия, Люсия; Диас-Кано, Сальвадор Х.; Табак, Брет; Хун, Дэйв С.Б. (январь 2003 г.). «Клональное происхождение и распространение новообразований: биологические и технические аспекты необходимо рассматривать вместе». Американский журнал патологии . 162 (1): 353–355. дои : 10.1016/S0002-9440(10)63826-6 . ПМК 1851102 . ПМИД  12507918. 
  4. ^ Парсонс, Барбара Л. (сентябрь 2008 г.). «Многие различные типы опухолей имеют поликлональное происхождение: доказательства и последствия». Мутационные исследования . 659 (3): 232–47. doi :10.1016/j.mrrev.2008.05.004. ПМИД  18614394.
  5. ^ Comertpay, Сабахаттин; Пасторино, Сандра; Танджи, Мика; Меззапель, Розанна; Стрианезе, Ориана; и другие. (4 декабря 2014 г.). «Оценка клонального происхождения злокачественной мезотелиомы». Журнал трансляционной медицины . 12 (1): 301. дои : 10.1186/s12967-014-0301-3 . ПМЦ 4255423 . ПМИД  25471750. 
  6. ^ Банн, Франклин; Венделл, Росс (2005). Принципы внутренней медицины Харрисона . Том. 1 (16-е изд.). Компания McGraw-Hill, Inc., с. 616. ИСБН 0-07-144746-6.
  7. ^ Смит-Зоннеборн, Дж. (1979). «Репарация ДНК и обеспечение долголетия Paramecium тетраурелия». Наука. 203 (4385): 1115–1117. Бибкод: 1979Sci...203.1115S. doi:10.1126/science.424739. ПМИД 424739
  8. ^ Холмс, Джордж Э.; Холмс, Норрин Р. (июль 1986 г.). «Накопление повреждений ДНК при старении Paramecium Tetraurelia». Молекулярная и общая генетика. 204 (1): 108–114. doi: 10.1007/bf00330196. PMID 3091993. S2CID 11992591
  9. ^ Гилли, Дэвид; Блэкберн, Элизабет Х. (1994). «Отсутствие укорочения теломер во время старения у Paramecium» (PDF) . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 91 (5): 1955–1958. Бибкод: 1994ПНАС...91.1955Г. doi:10.1073/pnas.91.5.1955. PMC 43283. PMID 8127914