Syncytium ir termins, ko izmanto, lai aprakstītu tās daudzkodolu šūnas, kas rodas šūnu saplūšanas rezultātā. Šīs "šūnas" ir sava veida "citoplazmas masa", kas satur vairākus kodolus, kas ir norobežoti tajā pašā šūnu membrānā.
Sincītiju var redzēt gandrīz visās dzīves valstībās: dzīvniekos, augos, sēnēs un arhajā. Piemēram, dzīvnieku embrionālās attīstības laikā, Podostemaceae dzimtas augos un visu sēnīšu sporas attīstībā tiek novēroti sincitijas posmi.
Sinkitija veidošanās pēc brūces augļa mušas epitēlija audos (Drosophila Melanogaster) (Avots: autora lapu skatiet Via Wikimedia Commons)
Tomēr dzīvniekiem un augiem sincitijas veidošanos var izraisīt kāda veida patogēns. Dzīvniekiem masalām, HIV un citiem vīrusiem ir tendence izraisīt sincitiju audos, tāpēc tiek uzskatīts, ka tie ir "sincitiālie" patogēni.
Pētnieki novēroja šos "patoloģiskos" veidojumus eksperimentu laikā ar dzīvnieku šūnu kultūrām, kas izvietoti vienslāņos, kas inficēti ar Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus un Herpevirus ģimeņu vīrusu kultūrām.
Augos Globodera un Heterodera ģints nematodes augos inducē sincitijas veidošanos. Šīs patogēnu sugas uzbrūk augiem, kas ir svarīgi cilvēku lauksaimniecībai.
Dažādu jomu pētnieki uzskata, ka ir svarīgi padziļināt tādu daudzkodolu struktūru kā sincitijas izpēti, jo tās ir svarīgas pamata pētījumiem un pat diskusijai par pašreizējās šūnu teorijas reformu.
raksturojums
Neatkarīgi no faktora, kas stimulē šūnu saplūšanu, sincitijas ir citoplazmas masas, kuru iekšienē ir vairāki kodoli. Šāda veida struktūras veidošanās ir ļoti izplatīta eikariotu organismu dzīves ciklā.
Vārds "syncytium" nāk no grieķu valodas "syn", kas nozīmē "kopā" un "kytos", kas nozīmē "tvertne", "trauks" vai "depozīts". Tāpēc biologi sincitiju raksturo kā "daudzkodolu protoplazmas masu, kas ir šūnu saplūšanas produkts".
Dažos pētījumos tiek nošķirti termini "syncytium", "plasmodium" un terminu "koenocīti", jo, neskatoties uz to, ka tās visas ir struktūras, kurās šūnā ir vairāki kodoli, tām visām ir atšķirīga izcelsme.
Plasmodija
Plasmodijas ir nepārtrauktas citoplazmas masas ar vairākiem kodoliem iekšpusē. Tomēr katrs kodols regulē apkārtējās citoplazmas aktivitāti; šo citoplazmatisko teritoriju, kurā dominē katrs kodols, sauc par “enerģētisko”.
Plasmodijas izcelsme ir saistīta ar secīgu kodola dalīšanu, ko papildina citoplazmas masas palielināšanās, bet bez tās sadalīšanas jaunās šūnās, kuras katra atdala ar savu plazmas membrānu.
Cenocīti
No otras puses, koenocīti rodas no vairākiem kodola dalīšanās gadījumiem, nenotiek citokinēze (šūnu atdalīšana), savukārt sincitijas skaidri rodas no vienas vai vairāku kodolu šūnu saplūšanas, kas zaudē tās plazmas membrānas daļa.
Sincitijas sākumā šūnas - sākotnēji individuāli - izstaro paplašinājumus, kas saplūst ar citu šūnu paplašinājumiem, izveidojot lielisku tīklu, bez ierobežojumiem, kas atdala katru no tiem, kas tos izraisīja.
Sincītiskā teorija
Mezozoju (dzīvnieku) izcelsmes sincītiskā teorija liek domāt, ka metazoani cēlušies no ciliātiem vienšūņiem. Tas tika ierosināts līdzību dēļ, kas novērota starp "modernajiem" ciliātiem un acellomed plakantārpiem.
Abiem organismu veidiem ir raksturīgas tādas īpašības kā lielums, forma, simetrijas tips, mutes atrašanās vieta un virspusēju ciliju klātbūtne. Tāpēc teorija pakļauj pāreju no daudzkodolu ciliētu protistu uz acellomātu grupas plakano tārpu.
Sincitālā teorija arī nosaka iespēju, ka plakanie tārpi bija pirmie metazoīni. Tomēr šiem organismiem ir šūnu iekšējais sastāvs ar vienu kodolu un nevis sincitiuma formā, piemēram, cilioti vienšūņi.
Šī teorija nepaskaidro, kā cnidarians vai ctenophores (grupas, kuras tiek uzskatītas par primitīvākām nekā flatworms) un citas progresīvākas grupas, kas iegūtas no ciliates, tāpēc tai pašlaik nav daudz aizstāvju.
Piemēri
Augos
Sinkitijas veidošanās ir bieža gandrīz visu augstāko augu sēklu endospermas attīstībā.
Olšūnas apaugļošanas laikā sēklaudzēs notiek divkāršs apaugļošanās process, kad viens no ziedputekšņu graudu kodoliem saplūst ar diviem embrija maisa polārajiem kodoliem, veidojot šūnu ar trim kodoliem, bet otru - ar kodolu. olšūnas.
Sieviešu gametofīta un embrija attīstība Arabidopsis. a) shematiska sieviešu gametofīta ontoģenēzes parādīšanās un embrija un endospermas agrīna attīstība. (Avots: DPC Via Wikimedia Commons)
Pirmās saplūšanas šūnā rodas endosperma, no kuras sēklas barojas, tiklīdz tās dīgst.
Utricularia ģintī embrija maisiņa attīstība notiek, saplūstot endospermas mikropillārajam haustorijam ar placentas barojošajām šūnām. Šī saplūšana veido daudzkodolu struktūru, ko sauc par "sporofītiskiem placentas audiem".
Sēnēs
Visos sēnīšu valstības organismos pirms sporu veidošanās notiek process, ko sauc par “somatogamiju” vai “talogāmiju”, kas sastāv no divu nediferencētu somatisko šūnu savienojuma, lai iegūtu sinkitiju.
Šī apaugļošanās ir raksturīga tādām sēņu grupām kā basidiomycetes, daži ascomycetes un phycomycetes.
Sēnēs, kuras tiek uzskatītas par "primitīvām", parasti veidojas plēkšņotas gametas. Šīs gametas parasti ir atkarīgas no ūdens barotnes, lai pārietu uz otra dzimuma šūnu un tādējādi spētu to apaugļot.
Turpretī somatogamija nerada gametangiju vai specializētas šūnas reprodukcijai, un tāpēc tās nav atkarīgas no īpašas vides klātbūtnes to pavairošanai.
Dzīvniekiem
Dzīvnieku embrionālās attīstības laikā veidojas sincitiums, ko sauc par syncytiotrophoblast, kas ir citoplazmu masa, kas veidos trofoblasta ārējo slāni un kas darbojas savienojumā starp embriju un mātes audiem.
Šo šūnu slāni veido embriju šūnu saplūšana, kas zaudē šūnu membrānu. Tas atrodas epitēlija iekšpusē, endometrija stromā, visā zīdītāju embrija attīstības laikā.
Tas ir atbildīgs par gāzu un uzturvielu apmaiņu ar embrija māti; tā ir arī vieta, kur tiek ražoti hormoni, kas ir svarīgi pareizai augļa attīstībai.
Sincitiatrofoblasts ir lielisks sincitijas piemērs, jo šī šūnu slānis nepalielinās pēc izmēra vai apjoma jebkura veida šūnu dalīšanās dēļ. Šī slāņa augšana notiek tikai migrējot un saplūstot šūnām no citotrofoblasta.
Atsauces
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Bezmugurkaulnieki (Nr. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Implantācijas un placentas elementi: klīniskie un molekulārie aspekti. Meksikas Reproduktīvās medicīnas žurnāls, 6. (2), 102–116.
- Hernández-Valencial, M., Valencia-Ortega, J., Ríos-Castillo, B., Cruz-Cruz, PDR, & Vélez-Sánchez, D. (2014).
- Hikmens, CP (1939). Zooloģija. Indiānas Zinātņu akadēmijas rakstā (49. sējums, 199.-201. Lpp.).
- Kono, Y., Irishio, W., & Sentsui, H. (1983). Sincitiuma indukcijas inhibīcijas tests ar kompleksu antivielu noteikšanai pret liellopu leikēmijas vīrusu. Kanādas salīdzinošās medicīnas žurnāls, 47 (3), 328.
- Płachno, BJ, & Świątek, P. (2011). Sinkitija augos: šūnu saplūšana endospermas-placentas sincitija veidošanā Utricularia (Lentibulariaceae). Protoplasma, 248 (2), 425-435.
- Schols, D., Pauwels, R., Baba, M., Desmyter, J., & De Clercq, E. (1989). Syncytium veidošanās un blakus esošo CD4 + šūnu iznīcināšana, ko kultivē ar T šūnām, kas pastāvīgi inficētas ar cilvēka imūndeficīta vīrusu, kā parādīts ar plūsmas citometriju. Journal of general virology, 70 (9), 2397–2408.
- Watkins, BA, Crowley, R., Davis, AE, Louie, AT un Reitz Jr, MS (1997). Cilvēka 1. tipa imūndeficīta vīrusa ierosinātie sincitiuma veidošanās korelē ar afinitāti pret CD4. Vispārējās virusoloģijas žurnāls, 78 (10), 2513–2522.