A syncytium olyan kifejezés, amelyet azoknak a többmagvú sejteknek a leírására használnak, amelyek a sejtfúzió során keletkeznek. Ezek a "sejtek" egyfajta "citoplazmatikus tömeg", amelyek több sejtmagot tartalmaznak, amelyek ugyanabban a sejtmembránban vannak bezárva.
A szinkítia az élet szinte minden országában megfigyelhető: állatok, növények, gombák és archaea. Például az állatok embrionális fejlődése során, a Podostemaceae család növényeiben és az összes gombás spóra fejlődésében szinkítitási stádiumokat figyelnek meg.
Szinkícium kialakulása egy sejt után a gyümölcslegy hámszövetében (Drosophila Melanogaster) (Forrás: Lásd a szerző oldalát a Via Wikimedia Commons segítségével)
Állatokban és növényekben azonban a szinkítia kialakulását valamilyen típusú patogén indukálhatja. Állatokban a kanyaró, a HIV és más vírusok általában szinkítitást indukálnak a szövetekben, ezért állítólag "szinkítitális" patogének.
A kutatók megfigyelték ezeket a "rendellenes" képződményeket a Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus és Herpevirus család vírustenyészeteivel fertőzött monokrétegekben elrendezett állati sejttenyészetekkel végzett kísérletek során.
A növényekben a Globodera és a Heterodera nemzetség fonálférgei szinkítia kialakulását indukálják. Ezek a kórokozók fajai megtámadják az emberi mezőgazdaság szempontjából fontos növényeket.
Különböző területek kutatói fontosnak tartják a többmagos szerkezetek, például a szinkítia tanulmányozásának elmélyítését, mivel ezek fontosak az alapkutatáshoz és még a jelenlegi sejtelmélet reformjának megvitatásához is.
jellemzők
Függetlenül attól a tényezőtől, amely stimulálja a sejtfúziót, a syncytia citoplazmatikus tömegek, amelyekben több atommag van. Az ilyen típusú struktúrák kialakulása nagyon gyakori az eukarióta organizmusok életciklusában.
A "syncytium" szó a görög "syn" -ből származik, ami azt jelenti, hogy "együtt" és "kytos", ami "tartályt", "edényt" vagy "betétet" jelent. Ezért a biológusok a szinkítitást úgy jellemezik, mint "a protoplazma többmagvú tömegeit, amelyek a sejtfúzió termékei".
Néhány kutatásban különbséget tesznek a "syncytium", "plazmodium" és a "koenocita" fogalma között, mivel annak ellenére, hogy mindegyik szerkezet olyan, ahol egy sejt több magot tartalmaz, mindegyikük eltérő eredetű.
Plasmodium
A plazmodia folyamatos citoplazmatikus tömegek, amelyekben több atommag van. Mindegyik atommag szabályozza a környező citoplazma aktivitását; ezt az egyes magok által uralt citoplazmatikus területet energiának nevezik.
A plazmodia eredete a sejtmag egymást követő megosztásával jár, amelyet a citoplazma tömegének növekedése kísér, de anélkül, hogy új sejtekre osztódna, amelyek mindegyikét saját plazmamembránja választja el.
Cenocytes
A koenociták viszont több nukleáris megosztási eseményből származnak, anélkül, hogy citokinezis (sejt elválasztás) zajlik, míg a szinkítiták egyértelműen egy vagy több nukleáris sejt fúziójából származnak, amelyek elveszítik a plazmamembrán része.
A szinkítia kezdetén a sejtek - kezdetben egyénileg - olyan mellékhatásokat bocsátanak ki, amelyek más sejtekkel összeolvadva nagy hálózatot hoznak létre, anélkül, hogy elválasztanák mindegyiket, amelyik őket létrehozta.
Syncytial elmélet
A metazoánok (állatok) eredetének szinkítikus elmélete azt sugallja, hogy a metazoánok ciliózus protozoákból származnak. Ezt a "modern" csillámpark és az acellomed laposférgek között megfigyelt hasonlóságok miatt javasolták.
Az organizmusok mindkét típusát megkülönböztetik olyan tulajdonságok, mint a méret, alak, szimmetria típusa, a száj helyzete és a felszíni csíra jelenléte. Ezért az elmélet kiállítja az átmenetet az acellomátok csoportjának többmagos, csillósodott protisztról egy laposféregre.
A szinkítitális elmélet azt is megalkotja, hogy a laposférgek voltak az első metazoanok. Ezeknek az organizmusoknak ugyanakkor sejtjeik vannak, amelyek egyetlen magot tartalmaznak, és nem szinkítum formájában, mint például a csillózott protozoák.
Ez az elmélet nem magyarázza meg, hogy a cnidarians vagy ctenophores (amelyek primitívebbnek tekinthetők, mint a flatworms) és más, fejlettebb csoportok, amelyek a ciliátokból származnak, tehát jelenleg nincs sok védője.
Példák
Növényekben
A szinkítia kialakulása gyakori szinte az összes magasabb növény magjának endospermiumjának kialakulásában.
A petesejt palántákban történő megtermékenyítésekor kettős megtermékenyítés zajlik, mivel a pollenmag egyik magja összeolvad az embrió zsákjának két pólusos magjával, hogy három sejttel rendelkező sejtet képezzen, a másik pedig a maggal megolvad. a petesejt.
A női gametofita és embrió fejlődése Arabidopsisban. a) Vázlatos ábra, amely bemutatja a női gametofita eredetét, valamint az embrió és az endospermium korai fejlődését. (Forrás: DPC, a Wikimedia Commons segítségével)
Az első fúzió sejtje endospermiumot eredményez, amelyből a vetőmag táplálkozni fog, ha már csíráztak.
Az Utricularia nemzetségben az embrió zsák kifejlődése az endospermium mikropilláris haustóriumának és a placentán tápláló sejteknek az összeolvadásával történik. Ez a fúzió egy többmagos szerkezetet képez, amelyet sporofitikus placentális szövetnek hívnak.
Gombaban
A gombák királyságának minden organizmusában a spórák kialakulása előtt „somatogamy” vagy „talogamy” elnevezésű eljárás zajlik, amely két megkülönböztethetetlen szomatikus sejt egyesítéséből áll, hogy syncytiumot hozzon létre.
Ez a megtermékenyítés a gombák olyan csoportjaira jellemző, mint például a basidiomycetes, egyes ascomycetes és phycomycetes.
A "primitívnek" tekintett gombákban általában megbomlik az ivarsejtek. Ezek a ivarsejtek általában egy vizes közegtől függnek, hogy elmozduljanak a másik nemi sejthez, és így képesek legyenek megtermékenyíteni.
Ezzel szemben a szomatogamia nem termel gametanggiát, sem pedig speciális sejteket a szaporodáshoz, és ezért nem függ a szaporodásukhoz szükséges speciális környezet meglététől.
Állatokban
Az állatok embrionális fejlődése során syncytium képződik, amelyet syncytiotrophoblastnak hívnak. Ez a citoplazma tömege képezi a trofoblaszt legkülső rétegét, és működik az embrió és az anyai szövet között.
Ezt a sejtréteget az embrionális sejtek fúziója képezi, amelyek elveszítik a sejtmembránt. Az epitéliumban található, az endometrium strómájában, az emlős embrió teljes fejlődése során.
Feladata a gáz- és tápanyagcsere az embrió anyjával; az a hely, ahol a magzat megfelelő fejlődéséhez fontos hormonokat termelnek.
A syncytiotrophoblast kiváló példa a syncytia-ra, mivel ez a sejtréteg nem növekszik méretében vagy térfogatában sejtek bármilyen típusú megosztása miatt. Ennek a rétegnek a növekedése csak a sejtek migrációja és fúziója révén következik be a citotrofoblasztból.
Irodalom
- Brusca, RC és Brusca, GJ (2003). Gerinctelenek (QL 362. szám: B78, 2003). Basingstoke.
- Az implantáció és a placenta elemei: klinikai és molekuláris szempontok. Mexican Journal of Reproductive Medicine, 6. (2), 102-116.
- Hernández-Valencial, M., Valencia-Ortega, J., Ríos-Castillo, B., Cruz-Cruz, PDR, és Vélez-Sánchez, D. (2014).
- Hickman, CP (1939). Állattan. Az Indiana Tudományos Akadémia folyóiratában (49. kötet, 199-201. Oldal).
- Kono, Y., Irishio, W. és Sentsui, H. (1983). Syncytium-indukciós gátlási teszt komplementel a szarvasmarha leukémia vírus elleni antitestek kimutatására. Canadian Journal of Comparative Medicine, 47 (3), 328.
- Płachno, BJ és Świątek, P. (2011). Syncytia növényekben: sejtfúzió az endosperm-placentalis syncytium kialakulása során az Utricularia-ban (Lentibulariaceae). Protoplasm, 248 (2), 425-435.
- Schols, D., Pauwels, R., Baba, M., Desmyter, J., és De Clercq, E. (1989). Humán immundeficiencia vírussal tartósan fertőzött T-sejtekkel szaporodó CD4 + sejtek szinkícium képződése és megsemmisítése, áramlási citometria segítségével. Journal of general virology, 70 (9), 2397-2408.
- Watkins, BA, Crowley, R., Davis, AE, Louie, AT és Reitz Jr, MS (1997). Az 1. típusú humán immundeficiencia vírus által kiváltott syncytiumképződés korrelál a CD4 iránti affinitással. Journal of general virology, 78 (10), 2513-2522.