Məlumat

10.2.2: İxtisaslaşdırılmış hüceyrələr - Biologiya

10.2.2: İxtisaslaşdırılmış hüceyrələr - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Protodermdən İxtisaslaşmış Hüceyrələr

Mühafizə Hüceyrələri

Stomata bitkilərin epidermisində məsamələrdir (deşiklər). Mühafizə hüceyrələri bir az mötərizə və ya pişinin iki tərəfinə bənzəyən, stomanın yan tərəfində olan hüceyrə cütləridir. Qoruyucu hüceyrələr stomanın açıq və ya qapalı olmasını tənzimləyir, bu da öz növbəsində ətraf mühitlə qaz mübadiləsini və transpirasiya sürətini tənzimləyir.

Şəkil (PageIndex{1}): Bu şəkil epidermal qabıqdır. Epidermal hüceyrələr şəffaf, bir-birinə bağlı tapmaca parçaları kimi görünür. Bu hüceyrələr arasında səpələnmiş, qoruyucu hüceyrələri olan stomata var. Hər bir stoma bir az ağıza bənzəyir, bir qoruyucu hüceyrə yuxarı dodaq, digəri isə aşağı dodaq kimi fəaliyyət göstərir. Xloroplastlar qoruyucu hüceyrələrdə görünür. Foto Melissa Ha, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{2}): Yuxarıda iki şəkil var. Solda olan açıq stomanı, sağdakı isə qapalı stomanı göstərir. Foto Melissa Ha, CC BY-NC.

Trixomalar

Trixomalar bitkinin epidermisində hüceyrələrdən ibarət tüklərdir.

Şəkil (PageIndex{2}): Yarpağın alt tərəfində (abaxial) (solda) və yarpaq kənarında (sağda) trixomalar. Soldakı fotoşəkildəki trixomalar uzun, qeyri-səlis və bir-birinə qarışıb. Sağdakı fotoşəkildəki trixomalar düz, bir-birindən ayrı və sərt görünür. Trixomaların fərqli görünüşü və toxuması bitkiləri müəyyən etmək üçün istifadə olunan xüsusiyyətlərdən biridir. Fotolar Maria Morrow, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{3}): Bu gicitkən trixomaları dərialtı iynə kimi quruluşa malikdir. Uzun silisium ucu qoparaq onu fırçalayan hər hansı bir heyvana iynə vuran kimyəvi maddələrin kokteylini yeridir. Foto Maria Morrow, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{4}): Günəşin ucları (Drosera sp.) yarpaqları vəzili trixomalarla örtülmüşdür. Hər bir trixomanın ucunda bir yapışqan maye var. Böcəklər mayeyə cəlb olunur, onun içinə girirlər və bitki ətraf mühitdə çatışmayan mineral qidalar üçün bədənlərini yavaş-yavaş həzm edə bilir. Foto Maria Morrow, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{5}): Bu adaçayı yarpağının alt tərəfində (abaxial səth) iki növ trixoma var: vəzili trixomalar və peltat trixomalar. Glandular trichomes epidermisin yuxarı qalxan qabarcıqlarında tutamlar şəklindədir. Onların arasında kiçik ağ mirvari quruluşlar səpələnmişdir (biri qara oxla göstərilir). Bunlar tük kimi deyil, disk kimi olan peltat trichomesdir. Foto Maria Morrow, CC BY-NC.

Yerin meristemindən olan xüsusi hüceyrələr

Torpaq meristemi tərəfindən istehsal oluna bilən iki növ ixtisaslaşmış sklerenxima hüceyrəsi var sklereidlərliflər.

Sklereidlər

Şəkil (PageIndex{6}): Sklereidlər sklerenxima hüceyrəsinin bir növüdür. Daş hüceyrələr adlanan bu sklereidlər armudun meyvələrində əmələ gəlir. Soldakı şəkildə iki daş hüceyrə çoxlu iri parenxima hüceyrələri ilə əhatə olunub. Sklereidləri bu parenxima hüceyrələrinə birləşdirən plazmodesmata (fərqlənməyə bilməz) var. Sağdakı şəkildə 6 və ya 7 daş hücrə var. Onların içindən kanallar (çuxurlar) keçən qalın ikinci dərəcəli divar var. Bu çuxurlar plazmodesmatanın əvvəlki yerləridir. Fotolar Maria Morrow, CC BY-NC.

Liflər

Şəkil (PageIndex{7}): İkinci dərəcəli floemdə lif qrupları Tilia kök. Floem hüceyrələri parenximadır, buna görə də ksilem hüceyrələri kimi sərt deyillər. Bitkilərin floem toxumasını gücləndirmək və qorumaq üçün bir yol lif dəstələrini daxil etməkdir. Bu paketlərdən biri şəkildə dairəvi şəkildə çəkilib. Foto Maria Morrow, CC BY-NC.

Procambiumdan Xüsusi Hüceyrələr

Traxeidlər və damar elementləri

Traxeidlərgəmi elementləri ksilemdə suyu daşıyan hüceyrələrdir. Onların liqninlə ikinci dərəcəli divarları var və funksional yetkinlik dövründə ölüdürlər.

Şəkil (PageIndex{8}): Bu hüceyrələrin hamısı ölüdür və liqninlə ikinci dərəcəli divarları var. A ilə etiketlənmiş hüceyrə uclarında daha böyük perforasiya lövhələri və qəribə divar qalınlaşmaları olan bir damar elementidir. B traxeiddir, damar elementindən daha nazikdir, yanlarında sıra deşiklər var (perforasiya lövhələri yoxdur). C uzun və nazik bir lifdir. Foto Maria Morrow, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{9}): Ksilemdən keçirici hüceyrələr. Birinci fotoşəkildə uclarında böyük açılışları olan bir gəmi elementi göstərilir. İkinci fotoşəkildə ucları daralmış və uzunluğu boyunca haşiyələnmiş çuxur dəstləri olan traxeid göstərilir. Fotolar Maria Morrow, CC BY-NC.

Şəkil (PageIndex{10}): Şam ağacından uzununa kəsişmə. "Pinus kimi gimnospermlər su axını və mexaniki dəstək üçün tamamilə traxeidlərə güvənir. Əsl ksilem damarları və ağac parenximası yoxdur. Liflər ümumiyyətlə olmadıqda, köhnə gövdələrdə bəzi lif traxeidləri ola bilər. Pinusun vahid ağacı demək olar ki, tamamilə uzununa istiqamətlənmiş zolaqlardan ibarətdir. üfüqi yönümlü ksilema şüalarının qısa zolaqları ilə kəsilən dar, solğun boyanmış traxeidlər (qutu ilə göstərilmişdir) Ksilem şüaları, adətən bir hüceyrə qalınlığında və bir neçə hüceyrə hündürlüyündə, şəffaf, nazik divarlı parenxima hüceyrələrindən ibarətdir. Bir çox traxeidlərin lümenləri kəsişmişdir. budaqlanmış trabekulalarla.Traxeidin yan divarlarında embolizasiya olunmuş traxeidlərdən hava axınının qarşısını almaqla suyu traxeiddən traxeidə köçürmək funksiyasını yerinə yetirən böyük dairəvi haşiyəli çuxurlar (ox ilə işarələnmişdir) var.Hər bir haşiyələnmiş çuxurun membranı solğun, nazik, məsaməli xarici ilə işarələnir. marqo və daha qalın, daha tünd, daxili torus Böyük üfüqi yönümlü qatran kanalları qatranlar istehsal edən canlı ifrazat parenximası ilə örtülmüşdür. və bir çox zəhərli terpenlər, o cümlədən turpentinlər." Berkshire Community College Bioscience Image Library, CC0-dan Wikimedia Commons vasitəsilə şəkil və başlıq mətni. Maria Morrow tərəfindən əlavə edilən etiketlər.

Şəkil (PageIndex{11}): Damar dəstəsindən keçən kəsişmə Helianthus, 400x. "Xylemanın (qara oxlar damar elementlərini göstərir) və yetkin sklerenximanın (ağ ox lifləri göstərir) yüksək lignified hüceyrə divarları qırmızı narıncı rəngə boyanmışdır. Bu hüceyrələr yetkinlik dövründə ölüdür və həmçinin ağır hüceyrə divarı və sitoplazmanın olmaması ilə fərqlənə bilər. " Berkshire Community College Bioscience Image Library, CC0-dan Wikimedia Commons vasitəsilə şəkil və başlıq mətni. Maria Morrow tərəfindən əlavə edilən etiketlər.

Ələk hüceyrələri, ələk borusu elementləri və yoldaş hüceyrələr

Şəkil (PageIndex{12}): Floem vasitəsilə uzununa kəsişmə. Hüceyrələrin əksəriyyəti ələk boru elementləridir. Hüceyrələrin uclarında (oxlarla işarələnmiş) ələk lövhələri var. Yaralanma halında, P-proteini lil tıxacını (B) meydana gətirmək və yaranı bağlamaq üçün tələsir. Ələk boruları canlıdır, lakin çox az hüceyrə tərkibinə malikdir, hətta nüvəsi yoxdur. Bunun əvəzinə, onlar daha kiçik yoldaş hüceyrələr (A) tərəfindən idarə olunur. Şəkil Berkshire Community College Bioscience Image Library, CC0, Wikimedia Commons vasitəsilə. Maria Morrow tərəfindən əlavə edilən etiketlər.

Şəkil (PageIndex{13}): Floem çevrələnmiş (ağ) ilə damar dəstəsindən keçən kəsişmə. Floem daxilində iki növ ixtisaslaşmış parenxima hüceyrələri var: daha böyük ələk borusu elementləri (ağ haşiyəli qara ox) və daha kiçik yoldaş hüceyrələr (qara haşiyəli ağ ox). Şəkil Berkshire Community College Bioscience Image Library, CC0, Wikimedia Commons vasitəsilə. Maria Morrow tərəfindən əlavə edilən etiketlər.

Atributlar

Məzmun Maria Morrow, CC BY-NC


Qardaşlarının qollarını yeyən salamandr bir gün sizə yenisini yetişdirməyə kömək edə bilər

Təsəvvür edin ki, siz gülən üzlü, lələkli tüylü meksikalı salamandersiniz aksolotl . Siz yüzlərlə qardaş və bacı ilə birlikdə yenicə doğulmusunuz. Amma sənin kimi salamandrlar vəhşi təbiətdə yalnız yaşayırlar Mexico City yaxınlığında bir göl və bu yaşayış sahəsi hamınız üçün kifayət qədər böyük deyil. Kifayət qədər yemək yoxdur. Yalnız ən güclülər sağ qala bilər. Sən nə edirsən?

Əgər siz aksolotlsunuzsa, iki seçiminiz var - bacılarınızın qollarını yeyin və ya qollarınızı yeyin.

Ancaq bu qardaş zorakılığının bədbəxt qurbanı olsanız belə, bütün ümidlər itirilmir. Bir neçə aydan sonra tamamilə yeni bir qol - sümüklər, əzələlər, dəri, sinirlər və hər şey böyüyəcəksiniz.

"Bu olduqca qorxuncdur, lakin adamyeyənlik onların qollarını geri uzatmasının mümkün səbəbidir" deyir biologiya dosenti James Monaghan . Onun laboratoriyası əzalarını və digər orqanlarını müxtəlif dərəcədə böyüdə bilən özünəməxsus növ olan aksolotllarda regenerasiyanı öyrənir.

Monaqhan deyir: "Zədə baş verdikdə, o heyvanda zədənin yaxınlığındakı hüceyrələrə istirahət vəziyyətindən bərpaedici vəziyyətə keçmələrini bildirən bəzi işarələr buraxılır".

Onun laboratoriyası bu işarələrin nə olduğunu və çox məhdud regenerativ qabiliyyətlərə malik olan insanlarda bu reaksiyaya necə səbəb ola biləcəyimizi anlamağa çalışır.

Monaqhan deyir: "İnsanlar bərpa etməkdə çox pisdir". Böyüdükdən sonra hüceyrələrimizə yeni orqanlar yetişdirməyi öyrədən genlər söndürülür.

"Bu yaxşı bir şeydir, çünki əks halda xaos olardı" deyir. Heç kim kortəbii olaraq əlavə barmaq böyütmək istəmir.

Monaghan deyir: "Axolotllar bizim həmişəlik söndürdüyümüz genləri geri qaytara bilər".

Bu tədqiqatçının riskli fikri regenerativ tibb üçün böyük şeylər ifadə edə bilər

Axolotllarda regenerativ reaksiyalara səbəb olan spesifik mexanizmləri başa düşmək kiçik bir iş deyil, çünki aksolotllarda indiyə qədər ardıcıllıqla ən böyük genom .

İndiyə qədər laboratoriya bir molekulu, neyqulin-1-i müəyyən etmişdir ki, bu da orqanizmin bərpası üçün vacibdir. üzv , ağciyərlər , və bəlkə də ürəklər.

“Biz onu çıxaranda regenerasiya dayandı. Və biz onu yenidən əlavə etdikdə, bərpaedici reaksiyaya səbəb oldu "dedi Monaghan. "Mən demirəm ki, bu, insanlarda da regenerasiyaya səbəb olmaq üçün qızıl güllədir, lakin bu, tapmacanın bir hissəsi ola bilər."

Bir çox tədqiqatçı aksolotllarda əzaların bərpasını öyrənir. Lakin Monaqanın laboratoriyası bu tədqiqatı digər orqanlara da genişləndirməkdə maraqlıdır.

"İnsan vəziyyəti haqqında düşünəndə, xəstəliklərlə bağlı problemlərimizin əksəriyyəti daxili orqanlarla bağlıdır" dedi Monaqhan.

Məsələn, retinanın bərpasını götürək. Monaghan deyir ki, ya aksolotlların keçdiyi prosesi öyrənə bilərik ki, bu da onların xüsusi hüceyrələrinin inkişaf hüceyrələrinə qayıtmasına imkan verir və sonra bu prosesi insan gözündə təqlid edir. Yaxud, aksolotun hansı elementlərinin onların hüceyrələrinə bu şəkildə davranmağa imkan verdiyini öyrənə və sonra həmin elementləri insan kök hüceyrə terapiyasına əlavə edə bilərik.

Sonuncunu sınamaq üçün Monaghan, kimya mühəndisliyi üzrə Şimal-şərqli dosentlə birləşdi. Rebecca Carrier , və onun laboratoriyası aksolotlda tapılan molekullardan istifadə edərək məməlilərin tor qişasının hüceyrələrini köçürməyin ən yaxşı yolunu müəyyən etmək üçün.

Təcrübədə Monaghan və Carrier insan gözünə bənzəyən donuz gözlərindən istifadə ediblər. Onlar bir donuzun tor qişasından digərinin tor qişasına kök hüceyrələri köçürdükdə köçürülən hüceyrələrin 99 faizi ölüb. "Bir şey çatışmır" dedi Monaqhan. "Hüceyrələrin düzgün işarələri yoxdur."

Lakin Carrier və Monaghan eyni donuz kök hüceyrələrini aksolotl gözünə yeritdikdə, daha az hüceyrə öldü. "Onlar daha xoşbəxt idilər" dedi Monaqhan. "Axolotl retinada məməlilərin hüceyrələrinin bəyəndiyi bir şey var."

Bu salamandr Deadpool kimi əzalarını bərpa edə bilir. Bizə də eyni şeyi etməyi öyrədə bilərmi?

Aksolotlların transplantasiyada bu qədər yaxşı olmasının bir səbəbi, insanlardan fərqli olaraq, onların öyrənilmiş immunitet sisteminə malik olmamaları, yəni özləri ilə xarici varlıqları ayırd edə bilməmələridir.

"Heyvanlar arasında peyvənd etmək həqiqətən asandır, çünki aksolotlar yeni toxumanın onlara aid olmadığını deyə bilmirlər" deyir. "Onlar bizim kimi rədd etmirlər."

Bunun bariz nümunəsini olan aksolotllarda görmək olar yaşıl floresan zülal ilə genetik olaraq dəyişdirilmiş meduzalarda tapılır. Bu təbii ağ aksolotllar müəyyən işıqlandırmada neon yaşıl rəngdə parlayır.

"Bununla biz həqiqətən əsas suallar verə bilərik, məsələn, hüceyrələr regenerasiyada iştirak edərkən taleyini dəyişirmi?" Monaghan deyir.

Məsələn, Monaqhan yaşıl floresan heyvanın əzələ toxumasını ağ aksolotla köçürsə və sonra həmin aksolotl bərpa olunarsa, aksolotl yaşıl əzələ böyüyürmü? Sümükləri də yaşıl rəngdə parıldayırmı? Bəs onun dərisi?

Tədqiqatçılar hüceyrələrin əslində dəyişilmədiyini aşkar etdilər. Yaşıl əzələ yalnız yaşıl əzələ verir.

Axolotl orqanları bərpa edə bilən yeganə heyvan deyil. Dəniz ulduzları, qurdlar, qurbağalar və digər salamandr növləri də bərpa oluna bilər. Lakin aksolotllar xüsusidir, çünki digər heyvanlardan fərqli olaraq, nə qədər qocalmasından asılı olmayaraq, orijinallar qədər möhkəm olan orqanları yenidən böyüdə bilirlər.

Məsələn, tadpoles əzalarını bərpa edə bilər. Monaqhan deyir ki, onlar metamorfozdan keçib qurbağaya çevrildikdən sonra "yalnız sünbülləri yenidən böyüdə bilərlər". "Onlar rəqəmlərini artırmaq qabiliyyətini itirirlər."

Aksolotun orqanlarını tam bərpa etmək qabiliyyəti, hətta yaşlansa da, qismən onun əbədi yetkinlik yaşına çatmaması ilə əlaqədar ola bilər. Aksolotllar, əksər suda-quruda yaşayanlardan fərqli olaraq, təbii olaraq metamorfoza məruz qalmırlar, yəni çoxalmalarına baxmayaraq, texniki cəhətdən heç vaxt yetkinlik yaşına çata bilmirlər. Bu vəziyyət adlanır neoteniya.

Monaqhan deyir: "Axolotllar quruda gəzən bir növdən gəlir". Axı onların ayaqları var. "Ancaq bəzi mutasiya baş verdi ki, bu da onları göldə saxlayır və yetkinlik yaşına çatmır."

Onların neotenik vəziyyətinin bərpa etmək qabiliyyətinə cavabdeh olub-olmadığını yoxlamaq üçün Monaqhan bir qrup aksolotl bacısını götürdü və yarısında onları tiroid hormonlarına, bu amfibiyalarda yetkinlik açarında dəyişən kimyəvi maddələrə məruz qoyaraq metamorfoza səbəb oldu. Digər yarısı isə yetkinlik yaşına çatmayan vəziyyətdə saxlanılıb.

Təcrübədə yeniyetmələr normal şəkildə bərpa olundu, lakin onların yetkin bacı-qardaşlarının hamısı adi haldan daha yavaş bərpa olundu və yenidən böyüyən ətraflarında deformasiyalar oldu.

Monaghan deyir: "Neoteniya və bərpa etmək qabiliyyəti ilə müəyyən əlaqə var". "Ancaq bu, əsas amil deyil."

Bu əsas amil hələ kəşf edilməmişdir. Ancaq bunların bəziləri elmi fantastika kimi səslənsə də, "siz artıq bir dəfə qol çəkmisiniz" dedi Monaqhan. "Əgər bu proqramları necə geri qaytaracağımızı öyrənə bilsək, bədənimiz qalan işi görə bilərdi."


Hüceyrə İxtisaslaşması nədir?

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, çoxhüceyrəli hüceyrələr müxtəlif formalarda ola bilən iki və ya daha çox hüceyrədən ibarətdir. strukturu, funksiyası və təşkilat.

Hüceyrə diferensiasiyası olaraq da adlandırılan hüceyrə ixtisaslaşması “general” və ya “ümumi” Hüceyrələr təkamül edərək, spesifik funksiyaları olan xüsusi hüceyrələr əmələ gətirir. Bu proses çox geniş yayılmışdır və embrioloji inkişaf zamanı ən vacibdir. Yetkinlik dövründə kök hüceyrə adlanan hüceyrələr köhnə və köhnəlmiş hüceyrələri əvəz etmək üçün ixtisaslaşır.


Hüceyrə diferensiasiyasında DNT və RNT-nin rolu

Deksoyribonuklein turşusu və ya DNT, hüceyrələrin fəaliyyətinə nəzarət edir. O, həmçinin hansı növ ixtisaslaşdırılmış hüceyrələrin hazırlanacağını müəyyənləşdirir. Kök hüceyrələr bədəndə istənilən növ xüsusi hüceyrəyə çevrilmək qabiliyyətinə malik hüceyrələrdir. Bir yumurta hüceyrəsi və sperma hüceyrəsi birləşərək yeni bir orqanizm meydana gətirməyə başladıqdan sonra həmin orqanizmin hər hüceyrəsindəki bütün DNT faktiki olaraq eyni olacaqdır. Hər hüceyrədəki DNT-nin hər bir hissəsi eynidirsə, o zaman hüceyrələr necə fərqli hüceyrələrə çevrilir? Bunu öyrənmək üçün DNT-yə daha yaxından nəzər salaq.

DNT xromosomlara möhkəm sarılır. Hər fərqli funksiya və hüceyrə növü üçün xromosom kodunun müxtəlif bölgələri. Xromosomun bütün bölmələri eyni anda açılmır və ya ifadə edilmir. Hər bir hüceyrədə yalnız müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirmək üçün lazım olan bölgələr ifadə edilir. Bu bölgələr tez-tez xromosomun rəsmində lentlər və ya zolaqlar kimi təsvir olunur. Bu zolaqlara genlər deyilir və bir genin ifadə edilib-edilməməsi hansı növ hüceyrənin yaradılacağını müəyyənləşdirir. Məsələn, sinir hüceyrəsində ifadə olunan (içərilən) genlər əzələ hüceyrəsində ifadə olunan genlərdən fərqlidir. Hər iki hüceyrə eyni DNT-yə malikdir, lakin fərqli genləri ifadə edərək fərqli hüceyrə növləri yaradır.

Hüceyrənin strukturlarını yaratmaq üçün bir gen məlumatından istifadə edilən bu proses gen ifadəsi adlanır. RNT DNT kodunu zülallara (hüceyrənin strukturlarına) çevirdiyi və transkripsiya etdiyi üçün hüceyrənin diferensiasiyasında da rol oynayır.


Kök hüceyrələr özünü yeniləmək və çoxlu yetkin hüceyrə növləri yaratmaq qabiliyyətinə malik olan prekursor hüceyrələr kimi müəyyən edilir. Yalnız toxumaların toplanması və becərilməsindən sonra hüceyrələri bu əməliyyat konsepsiyasına görə təsnif etmək mümkündür. Bu, kök hüceyrələri müəyyən etməkdə çətinlik çəkir yerində, heç bir manipulyasiya olmadan, onların əsl mahiyyətinin dərk edilməsini məhdudlaşdırır. Bu icmalın məqsədi bu sahə ilə maraqlanan tibb mütəxəssislərinə embrion və yetkin kök hüceyrələrin biologiyası və onların terapevtik potensialı haqqında ümumi məlumat təqdim etməkdir.

Bütün müəlliflər rəqabətli maraqların olmadığını bəyan etdilər.

BU MƏQALƏYƏ İSTİFADƏ ETMƏK ÜÇÜN: Chagastelles PC, Nardi NB. Kök hüceyrələrin biologiyası: ümumi baxış. Böyrək inter., Suppl. 2011 1: 63–67.


GİRİŞ

Son onilliklərdə köpək balıqlarının dərisi həm elmi populyarlaşdıranlar, həm də tədqiqat dairələrində dərinin xüsusi səth quruluşunun sürtünməni azalda və hərəkətin səmərəliliyini artıra biləcəyi anlayışı üçün müəyyən bir biomimetik status qazandı. İstehsal edilmiş bədən kostyumları insanlarda üzgüçülük qabiliyyətini artıran səth pürüzlülüyünə səbəb olmaq üçün müxtəlif silsilələri və çuxurları olan köpəkbalığı dərisi üzərində sərbəst şəkildə modelləşdirilmişdir və tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, köpəkbalığı dərisinin xüsusi səth quruluşunun hərəkətin səmərəliliyinə kömək etdiyinə şübhə edirlər. dəri strukturu hərtərəfli nəzərdən keçirilmişdir (məsələn, Applegate, 1967 Lang et al., 2008 Reif, 1982 Reif, 1985) həmçinin Castrodakı şəkillərə də baxın (Castro, 2011)].

Su altında qalmış cisimlərin səthinə tətbiq olunduqda sürüklənməni azaltmaq üçün müxtəlif “köpək balığından ilham alan” mühəndislik materialları da istehsal edilmişdir. Məsələn, qabırğalar axın istiqamətinə paralel və ya perpendikulyar düzülə bilən və sürtünməni azalda bilən kəskin səth silsilələri olan incə qabırğaya bənzər səth həndəsələridir. Ritlet forma və ölçülərinin müxtəlifliyi eksperimental və nəzəri cəhətdən tədqiq edilmişdir (Bechert və Bartenwerfer, 1989 Bechert et al., 2000 Bechert et al., 1997 Büttner and Schulz, 2011 Koeltzsch et al., 2002, Luchini et al., 2002, Luchini və s. Trombetta, 1995 Neumann və Dinkelacker, 1991) və riblet materialı ilə örtülmüş sərt cisimlərin sürüklənməsinin azalmasının baş verdiyi göstərilmişdir (Bechert et al., 1997 Bechert et al., 1985 Dinkelacker et al., 1987). Uzunlamasına bıçaq qabırğaları və yarıqları olan tənzimlənən səthlə aparılan təcrübələr, yiv dərinliyi yanal qabırğalar arasındakı məsafənin yarısı qədər olan 9,9% -lik ən yüksək sərt bədən sürükləmə azalmasını aşkar etdi (Bechert et al., 1997). Köpəkbalığı dişlərindəki silsilələrə bir qədər bənzəyən qıvrımlı qabırğalar, təxminən 7% maksimum sərt bədən sürükləmə azalmasına səbəb olur (Bechert et al., 1985).

Mis köpəkbalığının dərisinin silikon replikası Carcharhinus brachyurus sərt düz boşqaba bərkidilməsi, düz boşqabdakı hamar silikonla müqayisədə 5,2-8,3% sürtünmə azalması ilə nəticələndi (Han et al., 2008). Sərt plastik köpəkbalığı dəri nüsxəsi 3% sürtünmə azalmasına nail oldu (Bechert et al., 1985). Lakin bu hallar biomimetik dəri ilə örtülmüş sərt cismin öyrənilməsini əhatə edirdi, bu, köpəkbalığı üçün vəziyyət deyil. in vivo, burada bədən dalğalanmaları səthi bəzək strukturunu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə və dəri üzərində axın xüsusiyyətlərini dəyişə bilər. Bundan əlavə, Speedo® FS II çimərlik geyiminin "köpək balığına bənzər" materialı ilə aparılan müxtəlif sınaqlar sərtliyin 7,7% (Benjanuvatra və digərləri, 2002) və 10-15% (Mollendorf və digərləri, 2004) azalması ilə nəticələndi. -bədənin sürüklənməsi müəyyən şərtlər altında normal çimərlik paltarları ilə müqayisədə, lakin digər tədqiqatlar və ya testlər heç bir əhəmiyyətli sürtünmə azalması göstərməmişdir (Benjanuvatra et al., 2002 Toussaint et al., 2002).

Köpək balıqları özüyeriyən deformasiyaya uğrayan cisimlər olduğundan, itələmə və sürükləmə qüvvələrini ayırmaq çətindir (Anderson et al., 2001 Schultz and Webb, 2002 Tytell, 2007 Tytell et al., 2010), bu da hərəkət zamanı tək başına sürükləmə qüvvələrini təcrid etməyi çətinləşdirir. səthi ornamentasiyanın təsirini qiymətləndirmək üçün normal sərbəst üzmə hərəkəti. Köpəkbalığı dərisi dişləri və ya müxtəlif biomimetik məhsullar (və ya səth strukturlarının itələmə qabiliyyətini artıra bilərmi) kimi səthi bəzəklərin mümkün sürtünmə azaldıcı xüsusiyyətlərini araşdırmaq üçün (1) özünün istifadəsinə icazə verən tədqiqat sistemindən istifadə etmək lazımdır. - müxtəlif səth bəzəklərinə malik olan, itələmə və sürtmə qüvvələrinin dalğalı dövr ərzində təbii olaraq balanslaşdırıldığı hərəkət edən cisimlər, (2) müxtəlif səthlərin üzgüçülük göstəricilərinin statistik olaraq müqayisə oluna bilməsi üçün özüyeriyən üzmə (SPS) sürətinin dəqiq ölçülməsi, (3) ) bəzəklənmiş səthlərin müxtəlif üsullarla hərəkət etdirilməsinin təsirinin qiymətləndirilə bilməsi üçün müxtəlif hərəkət proqramlarının tətbiqi və (4) səthin strukturunun müxtəlif eksperimental manipulyasiyaları birbaşa olaraq tək səthin ornamentinin sürtünmə azalmasına səbəb olduğu fərziyyəsini yoxlamaq və buna görə də üzgüçülük sürətini artırdı.

Bu işdə köpəkbalığı dərisinin səthinin bəzədilməsinin və iki biomimetik səthin SPS sürətinə təsirini yoxlamaq üçün robot flapping folqa cihazından istifadə edirik. Fırıldayan folqa robot qurğusu həm sərt, həm də çevik folqalarda balıq kimi öz-özünə hərəkətin öyrənilməsi üçün hazırlanmışdır və sərbəst üzmə sürətlərinin dəqiq ölçülməsinə, müxtəlif ağırlıq və meydança şəraitində folqaları hərəkət etdirmək üçün idarə olunan hərəkət proqramlarının istehsalına imkan verir. (Lauder et al., 2007 Lauder et al., 2011a Lauder et al., 2011b) və rəqəmsal hissəcik təsvirinin velosimetriyasından (DPIV) istifadə edərək folqa səthi üzərindəki axının kəmiyyəti. Biz təzə köpəkbalığı dərisindən həm sərt, həm də çevik olan folqalar düzəldirik və həmçinin iki istehsal olunmuş köpəkbalığı dərisi mimikasının hərəkətini öyrənirik. Səthi bəzəklərin azaldılmış və ya olmayan ornamentasiya ilə idarə vəziyyəti ilə müqayisə edərək üzgüçülük sürətində artım yaratdığı fərziyyəsini hər bir halda birbaşa sınaqdan keçiririk.


Məktəblər üçün interaktiv resurslar

Polimeraza zəncirvari reaksiya

PCR, DNT-nin çox kiçik bir nümunəsini gücləndirməyə imkan verən, analiz etmək və ya DNT profilində istifadə etmək üçün kifayət qədər material istehsal etməyə imkan verən bir sıra temperaturla idarə olunan reaksiyalardır.

Genetik mühəndislik

Genetika mühəndisliyi orqanizmin DNT-sinin dəyişdirilməsini nəzərdə tutur, adətən arzu olunan xüsusiyyətləri əldə etmək üçün bir geni silmək, daxil etmək və ya redaktə etməklə.

Biotexnologiya

Material yaratmaq, parçalamaq və ya çevirmək üçün bioloji orqanizmlərin və ya fermentlərin istifadəsi.

Kök hüceyrə

Fərqlənmədən dəfələrlə bölünə bilən və müxtəlif ixtisaslaşdırılmış hüceyrə tiplərinə çevrilmə qabiliyyətinə malik hüceyrələr.

Lüğət

Tərifləri ilə tez-tez çətin və ya xüsusi sözlərin siyahısı.

Sitoplazmanı əhatə edən hüceyrə membranından və nüvədən ibarət bütün canlı orqanizmlərin qurulduğu əsas vahid.

Kök hüceyrələr nə edə bilər?

Kök hüceyrələr zədələnmiş hüceyrələri və toxumaları əvəz etmək üçün bədəndə təbii olaraq mövcuddur. Kök hüceyrələr üzərində aparılan tədqiqatlar aşağıdakılara imkan verə bilər:

  • onurğa zədələri səbəbiylə iflic olan insanların yenidən yeriməyə imkan verən bir müalicənin inkişafı
  • xəstəyə uyğun gələn əvəzedici orqanların böyüməsi ehtimalı
  • öyrəniləcək genetik pozğunluqlar və onları müalicə etmək üçün yeni dərmanlar sınaqdan keçirilməlidir.

Bunların heç biri hələ hazır deyil - lakin onların mümkün olub-olmadığını araşdırmaq üçün sınaqlar aparılır.

İçindəkilər

Aşağıda göstərilən Kök Hüceyrə Araşdırması posterini yükləmək üçün buraya klikləyin.

Aşağıdakı mövzularda ABPI məktəbləri posterlərinin pulsuz dəstini sifariş etmək üçün: biotexnologiya, klonlaşdırma, gen mühəndisliyi, genomun açılması, polimeraza zəncirvari reaksiya və kök hüceyrələr, lütfən, sifariş formamızı doldurun.

Bu saytdan necə istifadə etmək olar

Bu e-mənbədə bir sıra interaktiv xüsusiyyətlər var:

  • Terminlər lüğəti: lüğət girişi olan hər hansı bir söz belə vurğulanır. Siçanı vurğulanmış sözün üzərinə aparsanız, həmin sözün tərifi görünəcək.
  • Sürətli suallar: əksər səhifələrin və ya bölmələrin sonunda anlayışınızı yoxlamaq üçün sual və ya sürətli suallar toplusu var.
  • Animasiyalar: animasiyaların əksəriyyəti tam ekran ölçüsünə qədər genişləndirilə bilər, interaktiv lövhədə göstərmək üçün idealdır. Animasiyalar bütün yol boyu oynayacaq və ya hər dəfə bir bölməyə baxıla bilər.
  • Yükləmələr: Müəllimlər fərdi diaqramları, animasiyaları və digər məzmunu vebsaytın Kitabxananın Yükləmə bölməsindən yükləyə bilərlər. Qaydalar və Şərtlər tətbiq olunur.

Bizi Tvitterdə izləyin. Veb saytımızda kukilərdən istifadə edirik.Veb saytımızdan istifadə etməklə siz Kuki və Məxfilik Siyasətimizə uyğun olaraq kukilərdən istifadəmizə razılıq verirsiniz. Britaniya Əczaçılıq Sənayesi Assosiasiyası ABPI Resources for Schools, ABPI, 7-ci mərtəbə, Southside, 105 Victoria Street, London, SW1E 6QT Analitik tarazlıqlar daha incə oxunaqlılığa malikdir, dəyişikliklərə daha həssasdır və üst yükləmə balanslarından daha kiçik kütlə dəyişikliklərini aşkar edə bilir. Yarı mikro və mikrobalanslar daha kiçik tutumlara və yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik bu kateqoriyanın bir hissəsidir. Rütubət balansları bir maddədəki mayenin miqdarını ölçür və tez-tez qida sınaqlarında istifadə olunur. Mövcud əşyanı və ya məhsulu çəkin, istənilən nəmi buxarlamaq üçün istilik tətbiq edir və rütubətin miqdarını hesablamaq üçün istifadə olunan məlumatları təmin etmək üçün yenidən çəkin.

Hüceyrələr

A hüceyrə membranla əhatə olunmuş bioloji maddələr toplusudur. Hüceyrələr bütün həyat formalarının əsas vahididir.

Hüceyrə nəzəriyyəsi

Hüceyrə nəzəriyyəsi hüceyrələrin xassələrini təsvir edən geniş yayılmış nəzəriyyədir. Bir neçə əsas məqama əsaslanır:

  • Bütün canlılar ən azı bir hüceyrədən ibarətdir
  • Hüceyrələr həyatın ən əsas vahididir
  • Bütün hüceyrələr əvvəlcədən mövcud olan hüceyrələrdən əmələ gəlir

Prokaryotik hüceyrələr

Prokaryotlar genetik materialı nüvədə olmayan və membrana bağlı orqanoidləri olmayan hüceyrələrdir. Membranla bağlanmış orqanoidlərin olmamasına baxmayaraq, bəzi prokaryotlarda ibtidai orqanellər kimi xidmət etdiyi güman edilən zülal əsaslı mikrokompartmanlar var. Prokaryotlar iki sahəyə bölünə bilər: bakteriya və arxeya. Prokariotlar ikili parçalanma yolu ilə cinsi yolla çoxalırlar.

Bakteriya

Bakteriya təkhüceyrəli prokaryotların iki domenindən biridir. Yer üzündə məlum olan ilk həyat formalarından bəziləri olan bakteriyalar Yerin biokütləsinin böyük bir hissəsini təşkil edir və son dərəcə geniş mühitlərdə rast gəlinir. Bakteriyalar ikili parçalanma yolu ilə cinsi yolla çoxalırlar. Bəzi bakteriyalar avtotrofdur və enerjisini kimyosintez və ya fotosintez yolu ilə alır, digərləri isə heterotrofdur və enerji mənbəyi kimi üzvi maddələri parçalayır. Bəzi bakteriyalar patogen olub orqanizmlərdə xəstəlik törətsə də, bir çoxları qarşılıqlıdır və azot fiksasiyası kimi son dərəcə vacib bioloji prosesləri həyata keçirir.

Arxeya

Arxeya təkhüceyrəli prokaryotların iki domenindən biridir. Arxeya bakteriya və eukariotlarla bəzi xüsusiyyətləri bölüşür, eyni zamanda hüceyrə divarının quruluşu kimi özünəməxsus xüsusiyyətlərə malikdir. Arxeya müxtəlif enerji mənbələrindən istifadə edir, bəziləri fotosintez formalarına məruz qalır, digərləri isə kemoavtotrofdur. Heç bir arxeyanın birbaşa xəstəliyə səbəb olduğu aydın şəkildə müəyyən edilməmişdir və bir çoxunun komensalist və ya qarşılıqlı olduğu bilinir. Bir çox arxeya vulkanik isti bulaqlar kimi zahirən əlverişsiz görünən mühitlərdə müəyyən edilsə də, bir çoxları okeanlar, bataqlıqlar və hətta insan bədəni kimi daha əlverişli mühitlərdə yaşayır.

Eukaryotik hüceyrələr

Eukaryotik hüceyrələr genetik materialı nüvədə olan hüceyrələrdir. Bundan əlavə, eukaryotik hüceyrələr də demək olar ki, həmişə mitoxondriya kimi membrana bağlı orqanoidləri ehtiva edir. Eukaryotik hüceyrələrdən ibarət orqanizmlər adlanır eukariotlar. Bütün çoxhüceyrəli orqanizmlər eukariot, bəzi birhüceyrəli orqanizmlər isə eukariotdur. Eukaryotik hüceyrələr ya mitoz, ya da meioz bölünür. Eynilə, eukaryotik hüceyrələr adətən prokaryotik hüceyrələrdən çox böyükdür.

Sitoplazma

sitoplazma hüceyrə membranı içərisində qapalı olan nüvənin xaricindəki hüceyrə hissəsinə aiddir. Prokaryotların nüvəsi olmadığı üçün onların bütün tərkibi sitoplazmanın bir hissəsi hesab olunur. Sitoplazmanı təşkil edən materialları üç əsas kateqoriyaya bölmək olar: orqanellər, sitozol və daxilolmalar adlanan kiçik, həll olunmayan hissəciklər. Sitozol sitoplazmanın bir orqanoid daxilində məhdud olmayan sahəsinə aiddir və su, üzvi molekullar və duzlardan ibarətdir. Sitozol həmçinin sitoskeleti və digər kiçik strukturları (məsələn, ribosomlar və s.) ehtiva edir. Hüceyrə bölünməsində sitoplazma sitokinez zamanı iki qız hüceyrə arasında bölünür.

Orqanoidlər

Orqanoidlər hüceyrə daxilində xüsusi strukturlardır. Eukaryotik hüceyrələrin əksəriyyətində çoxlu orqanoidlər olsa da, prokaryotlarda yalnız bəzən zülal əsaslı mikrobölmələr olur.

  • Hüceyrə divarı: Hüceyrə divarı bitki, göbələk və prokaryotik hüceyrələri əhatə edən sərt təbəqədir. Orqanizmdən asılı olaraq müxtəlif materialdan - bitkilərdə sellülozadan, göbələklərdə xitindən, bakteriyalarda isə peptidoqlikandan ibarətdir. Hüceyrənin həddindən artıq böyüməsinin qarşısını almaqla yanaşı, qoruma və dəstək təmin etmək funksiyasını yerinə yetirir.
  • Hüceyrə membranı: Hüceyrə membranı içərisində zülallar olan iki qat fosfolipiddən ibarətdir. Seçici keçiricidir, hüceyrəni ətraf mühitdən qoruyur və yalnız müəyyən molekulların hüceyrəyə daxil olmasına imkan verir.
  • Nüvə: Nüvə nüvə zərfi kimi tanınan iki membranla əhatə olunmuş bölmədir. Bu membranlar hüceyrənin genetik materialını (DNT) ehtiva etdiyi üçün nüvənin içərisinə və xaricinə daşınmasını tənzimləyir. RNT transkripsiyası da nüvə daxilində həyata keçirilir, həmçinin hüceyrə daxilindəki digər fəaliyyətlərə nəzarət edilir.
  • Nükleolus: Nüvəçic ribosom sintezinin baş verdiyi nüvənin içərisində yerləşən bir cisimdir. Bir membranla bağlanmır.
  • Endoplazmik retikulum (ER): ER iki formada olur: hamar və kobud. Kobud ER-də protein sintezini həyata keçirən ribosomlar xaricdə tapılır. Hamar ER-də hormonlar və lipidlər kimi molekullar sintez olunur. Nəhayət, ER endomembran sisteminin bir hissəsi olaraq hüceyrələr arasında molekulların istehsalına və kimyəvi maddələrin daşınmasına xidmət edir.
  • Ribosom: Ribosom rRNT kimi tanınan xüsusi bir RNT növündən ibarətdir. Bədəndə istifadə üçün zülalların sintezinə xidmət edir.
  • Qolci cihazı: Golgi aparatı sisterna kimi tanınan vahid membran kisələrindən ibarətdir. Onun funksiyası zülalları dəyişdirmək və bədənin başqa yerə daşınması üçün veziküllər içərisində qablaşdırmaqdır.
  • lizosom: Lizosom kimyəvi bağları qırmaq üçün sudan istifadə edən fermentləri ehtiva edən orqanoiddir. Bu fermentlər hidrolitik fermentlər kimi tanınır və hüceyrənin müəyyən hissələrini parçalamaq və ya təkrar emal etmək üçün istifadə olunur.
  • Mitoxondri: Mitoxondriya ikiqat membranlardan ibarətdir, burada daxili membran cristae kimi tanınan bir quruluş yaratmaq üçün qatlanır. Hüceyrə tənəffüsü mitoxondriyada baş verir.
  • Xloroplast: Xloroplastlar ikiqat membrandan ibarətdir, burada daxili membran grana kimi tanınan təbəqələri əmələ gətirir. Qranada fotosintez üçün istifadə olunan yüksək xlorofil konsentrasiyası var.

Hüceyrə sərhədləri ilə hərəkət

Hüceyrə bölünməsi

Hüceyrə bölünməsi ana hüceyrənin böyüməsinin dayandığı və iki və ya daha çox qız hüceyrəyə ayrıldığı hüceyrə dövrünün bir hissəsidir. Prokaryotlarda bu proses vasitəsilə baş verir ikili parçalanmaHüceyrə təxminən iki dəfə böyüyür, DNT-ni təkrarlayır və yarıya bölünür. İkili parçalanma genetik məlumatın mübadiləsini və ya rekombinasiyasını nəzərdə tutmasa da, bir çox bakteriya konyuqasiya adlanan proses vasitəsilə genetik məlumat mübadiləsi aparır. Eukariotlarda hüceyrə bölünməsi aşağıda daha ətraflı təsvir olunan həm mitoz, həm də meioz yolu ilə baş verir.

Mitoz

Mitosis is a form of cell division in which after a parent cell replicates its genetic information, the parent cell splits to form two identical daughter cells. Because the two daughters are genetically identical to the parent cell, mitosis is essential for growth, development, and the replacement of cells in multicellular organisms. Additionally, asexually reproducing eukaryotes reproduce through mitosis (e.g., if an organism reproduces through asexual budding, the cells that comprise the mass that will become the new organism reproduce through mitosis). The process of mitosis can be defined in several distinct phases:

  • Profaza-Chromatin condenses into chromosomes and the spindle apparatus is synthesized. In animal cells, centrosomes (a pair of centrioles surrounded by proteins) organize the spindle apparatus, while in plant cells the nuclear envelope serves as the primary organizer of the spindle apparatus.
  • Prometafaza-Nuclear envelope disintegrates and spindle apparatus attaches to the chromosomes.
    • Note that prometaphase is not always recognized, sometimes being included as part of prophase. It is also sometimes referred to by a different term, such as late prophase.

    In the final stage of cell division, known as sitokinez, the cytoplasm of the parent cell is divided between the daughter cells as it splits to become the two new daughter cells. Once this separation occurs, the process of cell division is complete.

    Meioz

    Meiosis is a form of cell division in which after a parent replicates its genetic information, it splits to form two daughter cells, and those daughter cells split once more without replicating its genetic information, resulting in four cells with only half the number of chromosomes as the original parent cell. Those cells produced through meiosis are referred to as haploid cells, as they contain a single set of chromosomes, as opposed to cells which contain two pairs of chromosomes, which are known as diploid cells. For example, most human cells are diploid and contain 23 pairs of chromosomes, or 46 total, while sperm and egg cells contain only one pair of 23 chromosomes and are therefore haploid cells.

    The process by which the original parent cell and its daughter cells divide in meiosis are the same as in mitosis, going through prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, and telophase in respective order. Note that during meiosis when the original parent cell divides, each phase is referred to as (name of stage) I, such as prophase I, prometaphase I, and so forth, and when the daughter cells of the original parent cell split into 4 haploid cells, each phase is referred to as (name of stage) II, such as prophase II, prometaphase II, and so forth.


    Niyə vacibdir

    Stem cells are being used in many laboratories today for research into the causes of and treatments for ALS. Most commonly, researchers use iPSCs to make a unique source of motor neurons from individual ALS patients to try to understand why and how motor neurons die in ALS. Two types of motor neurons are affected in ALS are upper coriticospinal motor neurons, that when damaged, cause muscle spasticity (uncontrolled movement), and lower motor neurons, that when damaged, cause muscle weakness. Both types can be made from iPSCs to cover the range of pathology and symptoms found in ALS. Astrocytes, a type of support cell, called glia, of the central nervous system (CNS), are also being generated from iPSCs. It is well established that glia play a role in disease process and contribute to motor neuron death.

    Motor neurons created from iPSCs have many uses. The availability of large numbers of identical neurons, made possible by iPSCs, has dramatically expanded the ability to search for new treatments. For example, they can also be used to screen for drugs that can alter the disease process. Motor neurons derived from iPSCs can be genetically modified to produce colored fluorescent markers that allow clear visualization under a microscope. The health of individual motor neurons can be tracked over time to understand if a test compound has a positive or negative effect.

    Because iPSCs can be made from skin samples or blood of any person, researchers have begun to make cell lines derived from dozens of individuals with ALS. One advantage of iPSCs are that they capture a person’s exact genetic material and provide an unlimited supply of cells that can be studied in a dish, which is like person’s own avatar. Comparing the motor neurons derived from these cells lines allows them to ask what is common, and what is unique, about each case of ALS, leading to further understanding of the disease process. They are also used to correlate patients’ clinical parameters, such as site of onset and severity with any changes in the same patient’s motor neurons.

    Stem cells may also have a role to play in treating the disease. The most likely application may be to use stem cells or cells derived from them to deliver growth factors or protective molecules to motor neurons in the spinal cord. Clinical trials of such stem cell transplants are in the early stages, but appear to be safe. In addition, transplantation of healthy astrocytes have the potential to be beneficial in supporting motor neurons in the brain and spinal cord.

    While the idea of replacing dying motor neurons with new ones derived from stem cells is appealing, using stem cells as a delivery tool to provide trophic factors to motor neurons is a more realistic and feasible approach. The significant challenge to replacing dying motor neurons is making the appropriate connections between muscles and surrounding neurons.

    Isolation of IPSCs from people with ALS in clinical trials is extremely valuable for the identification of unique signatures in the presence or absence of a specific treatment approach and as a read out to test whether a drug or test compound has an impact on the health of motor neurons and/or astrocytes. A positive result gives researchers confidence to move forward to more advanced clinical trials. For example, The ALS Association is currently funding a clinical trial to test the effects of retigabine on motor neurons, which use the enrolled patients’ individual iPSCs lines derived from collected skin samples and testing whether there is a change in the excitability of motor neurons in people with ALS. (yuxarıya bax).



Şərhlər:

  1. Ailfrid

    Şən Milad təbrik edir,

  2. Ballinamore

    Mövzu maraqlıdır, mən müzakirədə iştirak edəcəyəm.



Mesaj yazmaq