Somatska ćelija
Somatska ćelija (stgrč. σῶμα – sôma = tijelo) ili vegetativna ćelija, je bilo koja biološka ćelija koja čini tijelo organizma; u višećelijskom organizmu, bilo koja ćelija koja nije gamet, klica, gametocit ili nediferencirana matična ćelija.[1]
Ćelija koja učestvuje u sastavu tijela organizma i dijeli se kroz proces binarne fisije i mitotske diobe naziva se somatska ćelija.
Suprotno tome, gameti su ćelije koje se stapaju tokom spolne reprodukcije, spolne ćelije su ćelije koje stvaraju spolne gamete, a matične ćelije su one koje se mogu podijeliti putem mitoze i diferencirati u različite specijalizirane tipove ćelija. Naprimjer, kod sisara, somatske ćelije čine sve unutrašnje organe, kožu, kosti, krv i vezivno tkivo, dok zametne ćelije sisara stvaraju spermatozoide i jajne ćelije koje se stapaju tokom oplodnje da bi stvorile ćeliju zvanu zigot, koja se dijeli i diferencira u ćelije embriona. U ljudskom tijelu postoji približno 220 tipova somatskih ćelija.
Teorijski, ove ćelije nisu zametne (izvor spolnih ćelija); oni prenose svoje mutacije svojim ćelijskim potomcima (ako ih imaju), ali ne i potomcima organizma. Međutim, kod spužvi, nediferencirane somatske ćelije čine zametnu liniju, a u Cnidaria diferencirane somatske ćelije izvor su zametne linije. Podjela ćelija mitozom vidljiva je samo u diploidnim somatskim ćelijama. Samo neke ćelije poput zametnih, učestvuju u reprodukciji.
Evolucija
[uredi | uredi izvor]Kako se evolucija višećelijskih organizama odvijala mnogo puta, tako su se razvile i sterilne somatske ćelije. Evolucija besmrtne klice koja proizvodi specijalizovane somatske ćelije uključivala je pojavu smrtnosti, a može se naći u najjednostavnijoj verziji u volvocininskim algama. .[2] One vrste koje se razdvajaju između sterilnih somatskih ćelija i zametne linije nazivaju se Weismannove. Međutim, Weismanov razvoj je relativno rijedak (npr. kičmenjaci s, artropode, Volvox), jer veliki broj vrsta ima sposobnost somatske embriogeneze (npr. kopnene biljke, većina algi, mnogi beskičmenjaci).[3][4]
Genetika i sadržaj hromozoma
[uredi | uredi izvor]Kao i sve druge, somatske ćelije sadrže molekule DNK, raspoređene u hromosomima. Ako somatska ćelija sadrži hromosome raspoređene u parovima, ona se naziva diploidna, a organizam se naziva diploidni organizam. (Gameti diploidnih organizama sadrže samo pojedinačne nesparene hromosome i nazivaju se haploidne.) Svaki par hromosoma sastoji se od jednog hromosoma nasleđenog od oca i jednog od majke. Naprimjer, kod ljudi somatske ćelije sadrže 46 hromosoma organiziranih u 23 para. Suprotno tome, gameti diploidnih organizama sadrže samo upola manje hromosoma. Kod ljudi je to 23 nesparena hromosoma. Kada se dvije spolne ćelije (spermatozoid i jajna ćelija) spoje tokom začeća, one se stapaju stvarajući zigot. Zbog fuzije dviju spolnih ćelija, ljudski zigot sadrži 46 hromosoma (tj. 23 para).
Međutim, veliki broj vrsta ima hromosome u svojim somatskim ćelijama u po četiri kopije ("tetraploid" "ili čak šest (" heksaploid "). Dakle, mogu imati diploidne ili čak triploidne ćelijske klice. Primjer za to je moderna kultivirana vrsta pšenice, Triticum aestivum L. , heksaploidne vrste čije somatske ćelije sadrže šest kopija svakog hromosoma.
Učestalost spontanih mutacija je značajno niža u naprednih muških klica nego u tipovima somatskih ćelija.[5] Ženske klice također pokazuju stopu mutacija koja je niža od one u odgovarajućim somatskim ćelijama i slična onoj u muškim klicama.[6] Čini se da ovi nalazi odražavaju upotrebu efikasnijih mehanizama za ograničavanje početne pojave spontanih mutacija u spolnim ćelijama nego u somatskim ćelijama. Takvi mehanizmi vjerovatno uključuju povišene razine popravka DNK enzimima koji poboljšavaju potencijalno mutagene oštećenje DNK.
Kloniranje
[uredi | uredi izvor]Poslednjih godina kod sisara je razvijena tehnika kloniranja čitavih organizama, omogućavajući proizvodnju gotovo genetčki identičnih klonova životinje. Jedan od metoda kojima se to radi naziva se "prenos jedarnog jezgra somatskih ćelija" i uključuje uklanjanje jedra iz somatskih ćelija, obično ćelija kože. Ova jedra sadrži sve genetičke informacije potrebne za stvaranje organizma iz kojeg je uklonjena. Ova jedra se zatim ubrizgaju u jajnu ćeliju iste vrste kojoj je uklonjen vlastiti genetički materijal. Jajnu ćeliju sada više nije potrebno oploditi, jer sadrži tačnu količinu genetičkog materijala (diploidni broj hromosoma). U teoriji, jajna ćelija se može implantirati u maternicu životinje iste vrste i pustiti da se razvije. Dobijena životinja bit će gotovo genetički identičan klon životinji kojoj je oduzeto jedro. Jedinu razliku uzrokuje bilo koja mitohondrijska DNK, koja se zadržava u jajašcu, a koja se razlikuje od ćelije koja je donirala jedro. U praksi je ova tehnika do sada bila problematična, iako je bilo nekoliko uspješnih poduhvata, kao što je Ovca Dolly i, u novije vrijeme, Snuppy, prvi klonirani pas .
Genetičke modifikacije
[uredi | uredi izvor]Razvoj biotehnologije omogućio je genetičku manipulaciju somatskim ćelijama, bilo za modeliranje hroničnih bolesti ili za prevenciju stanja malaksalosti.[7][8]
Genetičko inženjerstvo somatskih ćelija rezultirao je nekiM ontroverzama, iako je Međunarodni samit o uređivanju ljudskih gena objavio izjavu u znak podrške genetIČkoj modifikaciji somatskih ćelija, jer se njihove modifikacije ne prenose na potomstvo.[9]
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Cain, Michael L.; Wasserman, Steven A.; Minorsky, Peter V.; Jackson, Robert B. (2009). Biology (9th izd.). str. 229. ISBN 978-0-8053-6844-4.
- ^ Hallmann A (2011). "Evolution of reproductive development in the volvocine algae". Sex. Plant Reprod. 24 (2): 97–112. doi:10.1007/s00497-010-0158-4. PMC 3098969. PMID 21174128.
- ^ Ridley M (2004) Evolution, 3rd edition. Blackwell Publishing, p. 29-297.
- ^ Niklas, K. J. (2014) The evolutionary-developmental origins of multicellularity Arhivirano 9. 8. 2017. na Wayback Machine.
- ^ Walter CA, Intano GW, McCarrey JR, McMahan CA, Walter RB (1998). "Mutation frequency declines during spermatogenesis in young mice but increases in old mice". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95 (17): 10015–9. Bibcode:1998PNAS...9510015W. doi:10.1073/pnas.95.17.10015. PMC 21453. PMID 9707592.
- ^ Murphey P, McLean DJ, McMahan CA, Walter CA, McCarrey JR (2013). "Enhanced genetic integrity in mouse germ cells". Biol. Reprod. 88 (1): 6. doi:10.1095/biolreprod.112.103481. PMC 4434944. PMID 23153565.
- ^ "Somatic genome editing with CRISPR/Cas9 generates and corrects a metabolic disease". Pristupljeno 5. 7. 2018.
- ^ "NIH Commits $190M to Somatic Gene-Editing Tools/Tech Research". Arhivirano s originala, 5. 7. 2018. Pristupljeno 5. 7. 2018.
- ^ "Why Treat Gene Editing Differently In Two Types Of Human Cells?". Pristupljeno 5. 7. 2018.
