Inligting

21.17: Inleiding tot die soogdierhart - Biologie

21.17: Inleiding tot die soogdierhart - Biologie


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.

Beskryf die struktuur van die hart en verduidelik hoe hartspier verskil van ander spiere

Die hart is 'n komplekse spier wat bloed deur die drie afdelings van die bloedsomloopstelsel pomp: die koronêre (vate wat die hart bedien), long (hart en longe) en sistemies (stelsels van die liggaam). Die korter afstand om te pomp beteken dat die spierwand aan die regterkant van die hart nie so dik is as die linkerkant nie, wat genoeg druk moet hê om bloed tot by die groottoon te pomp.

Wat u sal leer doen

  • Beskryf die struktuur van die hart
  • Beskryf die hartsiklus

Leeraktiwiteite

Die leeraktiwiteite vir hierdie afdeling sluit die volgende in:

  • Die struktuur van die hart
  • Die hartsiklus
  • Selfkontrole: die soogdierhart

21.4 Ander sellulêre entiteite: prione en viroïede

Aan die einde van hierdie afdeling kan u die volgende doen:

  • Beskryf prions en hul basiese eienskappe
  • Definieer viroïede en hul teikens vir infeksie

Prione en viroïede is patogene (middels met die vermoë om siektes te veroorsaak) wat eenvoudiger strukture as virusse het, maar in die geval van prions, steeds dodelike siektes kan produseer.

Prions

Prione, so genoem omdat hulle proteïenagtig is, is aansteeklike deeltjies—kleiner as virusse—wat geen nukleïensure bevat nie (nóg DNA nóg RNA). Histories is die idee van 'n aansteeklike middel wat nie nukleïensure gebruik nie, as onmoontlik beskou, maar baanbrekerswerk deur die Nobelpryswenner-bioloog Stanley Prusiner het die meerderheid bioloë oortuig dat sulke middels wel bestaan.

Dodelike neurodegeneratiewe siektes, soos kuru by mense en bees spongiforme enkefalopatie (BSE) by beeste (algemeen bekend as "malbeessiekte") is getoon dat dit deur prions oorgedra word. Die siekte is versprei deur die inname van vleis, senuweeweefsel of interne organe tussen lede van dieselfde spesie. Kuru, inheems aan mense in Papoea-Nieu-Guinee, is via ritualistiese kannibalisme van mens tot mens versprei. BSE, wat oorspronklik in die Verenigde Koninkryk opgespoor is, is tussen beeste versprei deur beeste se senuweeweefsel in voer vir ander beeste op te neem. Persone met kuru en BSE toon simptome van verlies van motoriese beheer en ongewone gedrag, soos onbeheerde laguitbarstings met kuru, gevolg deur die dood. Kuru is beheer deur die bevolking aan te moedig om sy rituele kannibalisme te laat vaar.

Aan die ander kant is aanvanklik gedink dat BSE net beeste affekteer. Daar is getoon dat beeste wat aan die siekte gevrek het, letsels of "gate" in die brein ontwikkel het, wat veroorsaak het dat die breinweefsel soos 'n spons lyk. Later in die uitbraak is egter aangetoon dat 'n soortgelyke enkefalopatie by mense, bekend as variant Creutzfeldt-Jakob-siekte (CJD), verkry kan word deur beesvleis te eet van diere wat met BSE besmet is, wat deur verskillende lande 'n verbod op die invoer van Britse beesvleis en veroorsaak aansienlike ekonomiese skade aan die Britse beesvleisbedryf (figuur 21.17). BSE bestaan ​​steeds in verskeie gebiede, en hoewel dit 'n seldsame siekte is, is individue wat CJD opdoen moeilik om te behandel. Die siekte kan deur bloed van mens tot mens versprei word, so baie lande het bloedskenking uit streke wat met BSE geassosieer word, verbied.

Die oorsaak van spongiforme enkefalopatie, soos kuru en BSE, is 'n aansteeklike strukturele variant van 'n normale sellulêre proteïen genaamd PrP (prionproteïen). Dit is hierdie variant wat die priondeeltjie uitmaak. PrP bestaan ​​in twee vorme, PrP c , die normale vorm van die proteïen, en PrP sc , die aansteeklike vorm. Sodra dit in die liggaam ingebring is, bind die PrP sc in die prion aan PrP c en skakel dit om na PrP sc. Dit lei tot 'n eksponensiële toename van die PrP sc proteïen, wat saamsmelt. PrP sc word abnormaal gevou, en die gevolglike bouvorm (vorm) is direk verantwoordelik vir die letsels wat in die brein van besmette beeste gesien word. Dus, hoewel nie sonder 'n paar teenstanders onder wetenskaplikes nie, lyk dit asof die prion waarskynlik 'n heeltemal nuwe vorm van aansteeklike middel is, die eerste een wat gevind is waarvan die oordrag nie afhanklik is van gene wat van DNA of RNA gemaak is nie.

Viroïede

Viroïede is plantpatogene: klein, enkelstrengs, sirkelvormige RNA-deeltjies wat baie eenvoudiger is as 'n virus. Hulle het nie 'n kapsid of buitenste omhulsel nie, maar kan net soos virusse binne 'n gasheersel voortplant. Viroïede vervaardig egter geen proteïene nie, en hulle produseer slegs 'n enkele, spesifieke RNA -molekule. Menslike siektes wat deur viroïede veroorsaak word, moet nog geïdentifiseer word.

Dit is bekend dat viroïede plante besmet (Figuur 21.18) en is verantwoordelik vir oesmislukkings en die verlies van miljoene dollars aan landbou-inkomste elke jaar. Van die plante wat hulle besmet, sluit in aartappels, komkommers, tamaties, krisante, avokado's en klapperpalms.

Loopbaanverbinding

Viroloog

Virologie is die studie van virusse, en 'n viroloog is 'n individu wat opgelei is in hierdie dissipline. Opleiding in virologie kan lei tot baie verskillende beroepsrigtings. Viroloë is aktief betrokke by akademiese navorsing en onderrig in kolleges en mediese skole. Sommige viroloë behandel pasiënte of is betrokke by die opwekking en vervaardiging van entstowwe. Hulle kan deelneem aan epidemiologiese studies (Figuur 21.19) of wetenskapskrywers word, om net 'n paar moontlike beroepe te noem.

As u dink dat u belangstel in 'n loopbaan in virologie, soek 'n mentor in die veld. Baie groot mediese sentrums het afdelings vir virologie, en kleiner hospitale het gewoonlik virologie -laboratoriums in hul mikrobiologie -afdelings. Vrywillig vir 'n semester in 'n virologie -laboratorium of werk gedurende die somer. Deur die professie te bespreek en die werk eerstehands te bekyk, sal u help om te besluit of 'n loopbaan in virologie die beste by u pas. Die American Society of Virology se webwerf is 'n goeie bron vir inligting rakende opleiding en loopbane in virologie.

As Amazon Associate verdien ons uit kwalifiserende aankope.

Wil u hierdie boek aanhaal, deel of wysig? Hierdie boek is Creative Commons Attribution License 4.0 en jy moet OpenStax toeskryf.

    As u die hele of 'n gedeelte van hierdie boek in 'n gedrukte formaat herverdeel, moet u op elke fisiese bladsy die volgende kenmerk insluit:

  • Gebruik die inligting hieronder om 'n aanhaling te genereer. Ons beveel aan dat u 'n aanhalingshulpmiddel soos hierdie gebruik.
    • Skrywers: Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi
    • Uitgewer/webwerf: OpenStax
    • Boektitel: Biologie 2e
    • Publikasiedatum: 28 Maart 2018
    • Plek: Houston, Texas
    • Boek URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • Afdeling-URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/21-4-other-acellular-entities-prions-and-viroids

    © 7 Januarie 2021 OpenStax. Handboekinhoud wat deur OpenStax vervaardig word, is gelisensieer onder 'n Creative Commons Attribution License 4.0-lisensie. Die OpenStax -naam, OpenStax -logo, OpenStax -boekomslag, OpenStax CNX -naam en OpenStax CNX -logo is nie onderhewig aan die Creative Commons -lisensie nie en mag nie gereproduseer word sonder die voorafgaande en uitdruklike skriftelike toestemming van Rice University nie.


    Inleiding

    Een van die mees omvattende maniere om die molekulêre basis van sellulêre funksie te bestudeer, is om die teenwoordigheid van RNA -molekules wat deur 'n gegewe seltipe uitgedruk word, te kwantifiseer. Oor die jare het die genomika-veld gesamentlik verskeie gene-uitdrukkingbewaarplekke oor biologiese toestande opgebou om verkenning van biologiese stelsels te vergemaklik. Wat genoomwye opnames van gekodeerde RNA's betref, is 'n aantal gedeeltelike en volledige cDNA-kloonversamelings voorheen opgestel en op volgorde [1-6]. Die resulterende data is gebruik vir genoomannotasie, veral om geenmodelle te bou (NCBI RefSeq [4], Ensembl-transkripsies [7], Verteenwoordigende transkripsie en proteïenstelle (RTPS) [8]), en vir verkenning van aktiewe gene binne spesifieke biologiese kontekste (NCBI UniGene [4], DigiNorthern [9] en kruisspesies-analise gebaseer op vereenvoudigde ontologieë [10]). Die vermoë van hierdie opnames om RNA -oorvloed te kwantifiseer, was egter beperk, hoofsaaklik as gevolg van volgordeprestasie. 'N Ander benadering om geenuitdrukking te bepaal, is deur te hybridiseer met vooraf ontwerpte probes (dit wil sê mikro-skikkings) [11-13]. Duisende studies is gepubliseer oor geenuitdrukkingsprofiele met behulp van mikroskikkings (Gene Expression Omnibus [14], ArrayExpress [15], CIBEX [16]) en versamelings van saamgestelde datastelle (GNF SymAtlas2 [17], EBI Gene expression atlas [18] , BioGPS [19]) het gewilde instrumente geword om geenuitdrukkingsvlakke te ondersoek. Die dekking van identifiseerbare RNA -molekules en die akkuraatheid van kwantifisering is egter beperk as gevolg van hul sonde -ontwerp, wat staatmaak op bestaande kennis van RNA -spesies.

    Die onlangse ontwikkeling van die volgende generasie opeenvolgers stel ons in staat om genoomwye RNA-profiele omvattend, kwantitatief en sonder voorafbepaling te verkry van wat uitgedruk moet word met behulp van metodes soos cap-analise van geenuitdrukking (CAGE) [20] en RNA-seq [ 21]. In die besonder kan 'n variasie van die CAGE -protokol met behulp van 'n enkele molekuul sequencer [22] ons die transkripsie -begin -webwerf (TSS) aktiwiteite met 'n enkele basispaarresolusie van ongeveer 100 ng totale RNA kwantifiseer. Ons het hierdie tegnologie gebruik om transkripsieregulering oor diverse biologiese toestande van soogdierselle vas te vang in die Functional Annotation of Mammalian Genomes 5 (FANTOM5) projek [23]. Die versameling bestaan ​​uit meer as 1 000 mens- en muismonsters, waarvan die meeste afkomstig is van primêre selle. Dit is 'n unieke datastel om gereguleerde transkripsie in soogdierseltipes te verstaan. Die breë dekking van biologiese toestande stel navorsers in staat om monsters van belang te vind en aktiewe gene of transkripsiefaktore in hul biologiese kontekste te inspekteer. Die omvattende profilering regoor die monsterversameling bied die geleentheid om enige geen, transkripsiefaktor of nie-koderende RNA van belang op te soek en om te ondersoek in watter konteks hulle oor soogdier sellulêre toestande geaktiveer word. Met CAGE-gebaseerde TSS-profiele met 'n enkele basisresolusie word die korrelasie van transkripsie-aktiwiteit met volgorde-motiewe of epigenetiese kenmerke moontlik gemaak. In vorige studies het ons TSS -profiele gegenereer op grond van CAGE in FANTOM3 [24,25] en FANTOM4 [26,27], maar die diversiteit van biologiese toestande en die kwantifiseringsvermoëns was redelik beperk as gevolg van die toestand van die tegnologie op daardie stadium. Om FANTOM5 -data -verkenning vanuit verskillende perspektiewe te vergemaklik, het ons 'n stel berekeningshulpbronne voorberei, insluitend 'n saamgestelde data -argief en verskeie databasisstelsels, sodat navorsers maklik data kan ondersoek, ondersoek en onttrek. Hier stel ons die aanlynhulpbronne bekend met die onderliggende datastruktuur en beskryf die moontlike gebruik daarvan in verskeie navorsingsvelde. Hierdie werk is deel van die FANTOM5 -projek. Data-aflaai, genomiese hulpmiddels en mede-gepubliseerde manuskripte word saamgevat op [28].


    Ek is op soek na:

    In hierdie geanimeerde en interaktiewe voorwerp identifiseer leerders die kleppe en kamers van die hart.

    Verwante

    Deur Becky Polk-Pohlman

    In hierdie video kyk u hoe elke proteïenmolekule van 'n organisme gesintetiseer word.

    Deur Kay Gemeente

    Leerders toets hul kennis van mobiele en operatiewe radiografieprosedures terwyl hulle videosokker speel.

    Deur Donna Matusewic

    Die student identifiseer die anatomiese dele van die oor en leer die doel en funksie van hierdie dele. 'N Oorsig volg op die les.

    Deur Kristy Norenberg

    Leerders lees meer oor die Amerikaanse Departement van Landbou se gids vir daaglikse voedselkeuses. Hulle herskep dan die Food Guide Pyramid.

    Jy sal ook dalk hiervan hou

    Deur Bruce Forcea

    In hierdie geanimeerde voorwerp sien leerders die "T" en "P" golwe en die "QRS kompleks." 'n Kort vasvra voltooi die aktiwiteit.

    Deur Terry Bartelt, Stephen Schneider

    In hierdie geanimeerde voorwerp ondersoek leerders die interne struktuur van 'n aflaaiklep. Hierdie leerobjek sluit 'n videogreep in wat die gebruik van 'n aflaaiklep in 'n metaalstamptoepassing demonstreer.

    Deur Terry Bartelt

    In hierdie geanimeerde voorwerp ondersoek leerders die werking van twee-rigting, drie-rigting en vier-rigting rigtingkleppe wat in pneumatiese stelsels gebruik word.

    Deur Terry Bartelt, Stephen Schneider

    In hierdie geanimeerde aktiwiteit ondersoek gebruikers die oorsake van wanfunksies in 'n hidrouliese drukverminderende klep en die probleme wat daaruit voortspruit. 'n Kort vasvra voltooi die leerobjek.

    Deur Maribeth Blankenheim

    In hierdie geanimeerde aktiwiteit oefen leerders om te luister en die apikale polsslag van volwassenes, kinders en babas te tel.

    Week 2: Die kardiovaskulêre en pulmonêre stelsels

    BINGO SOBRE LA ANATOM ÍA Y LA FISIOLOG ÍA DEL APARATO CIRCULATORIO


    Lab 2: Mikroskopie en die studie van weefsels

    Weefsels is saamgestel uit soortgelyke tipes selle wat op 'n gekoördineerde wyse werk om 'n algemene taak uit te voer, en die studie van die weefselvlak van biologiese organisasie is histologie. Vier basiese tipes weefsel word in diere aangetref.

    Epiteel is 'n tipe weefsel waarvan die hooffunksie is om liggaamsoppervlaktes te bedek en te beskerm, maar kan ook kanale en kliere vorm of gespesialiseer word vir afskeiding, uitskeiding, absorpsie en smering.

    Epiteelweefsels word geklassifiseer volgens die aantal sellae wat die weefsel en die vorm van die selle uitmaak. Eenvoudige epiteel bestaan ​​uit 'n enkele laag selle terwyl gestratifiseerde epiteel verskeie lae bevat.

    Epiteelverkope kan plat (plaveisel = "skaalagtig"), kubusvormig (kubusvormig) of lank (kolomvormig) wees. Dus, om die tipe weefsel korrek te identifiseer, is drie woorde nodig (bv. Eenvoudige kolomepiteel, gestratifiseerde, plaveiselepiteel, ens.

    Bindweefsel vervul sulke uiteenlopende funksies soos binding, ondersteuning, beskerming, isolasie en vervoer. Ondanks hul diversiteit bestaan ​​alle bindweefsels uit lewende selle wat ingebed is in 'n nie-lewende sellulêre matriks wat bestaan ​​uit ekstrasellulêre vesels of 'n soort grondstof. Wat dus die verskillende bindweefsels onderskei, is die tipe matriks. Voorbeelde van bindweefsel sluit in been, kraakbeen, tendons, ligamente, los bindweefsel, vetweefsel en selfs bloed (hoewel sommige owerhede bloed as 'n vaskulêre weefsel sal klassifiseer).

    Spierweefsel is gespesialiseerd vir inkrimping. Daar is drie soorte spierweefsel:

    1. Gladde spier (ontwerp vir stadige, volgehoue, onwillekeurige kontraksies) bestaan ​​uit spilvormige selle met een kern per sel.
    2. Skelet, of gestreepte spier, wat met vrywillige kontraksies geassosieer word, bevat silindriese selle met baie kerne per sel wat in bondels gerangskik is.
    3. Hartlik (hart) spier is gestreep soos skeletspier, maar elke sel bevat slegs een kern.

    Senuweeweefsel is gespesialiseerd vir die ontvangs van stimuli en geleiding van senuwee-impulse. Die weefsel bestaan ​​uit senuweeselle (neurone), wat elkeen bestaan ​​uit 'n selliggaam en selprosesse wat impulse na (dendriete) of weg van (aksone) van die selliggaam vervoer. Op die volgende bladsye van hierdie laboratoriumeenheid sal jy 'n geleentheid kry om 'n paar (van die vele) tipes diereweefsel te ondersoek.

    Om die werking van die meersellige dierlike liggaam te verstaan, moet u egter besef dat weefsels slegs een van die vele vlakke van biologiese organisasie is. Weefsels werk selde alleen, maar in plaas daarvan word hulle in organe gegroepeer. Organe word gekombineer om orgaanstelsels te vorm (bv. Die bloedsomloopstelsel, senuweestelsel, skeletstelsel, spierstelsel, uitskeidingstelsel, voortplantingstelsel, ens.) Wat funksioneer as 'n geïntegreerde eenheid wat 'n organisme genoem word.

    In daaropvolgende eenhede van die Zoo Lab-webwerf sal jy bekendgestel word aan die diversiteit van dierelewe wat voortspruit uit die interaksie van al hierdie sleutelkomponente.

    Lab-2 01

    Hierdie skyfie toon 'n dun gedeelte van die padda -vel. Die buitenste gedeelte van hierdie vel bestaan ​​uit 'n enkele laag onreëlmatige, plat (plaveisende) selle, wat die weefsel sy naam gee. Let wel: Jy bekyk hierdie weefselafdeling van bo af! Hierdie skyfie wys 'n dun gedeelte van die paddavel. Die buitenste gedeelte van hierdie vel bestaan ​​uit 'n enkele laag onreëlmatige, plat (plaveisende) selle, wat die weefsel sy naam gee. Let wel: U bekyk hierdie weefselgedeelte van bo!

    Lab-2 02

    Die rooi en blou pyle wys na eenvoudige kubusvormige epiteelweefsel

    Dit is 'n skyfie van 'n dun gedeelte wat van die soogdiernier geneem is, wat die baie buisvormige kanale wys waaruit baie van hierdie orgaan bestaan. Die mure van hierdie buise (met die rooi pyltjies aangedui) bestaan ​​uit eenvoudige kuboïdale epiteelselle, wat gewoonlik seskantig is, maar vierkantig van die sykant kan lyk. Let ook op die dun muur van 'n eenvoudige kuboïdale epiteel (met die blou pyltjie aangedui) wat die boonste rand van hierdie gedeelte vorm.

    Lab-2 03

    1. Gladdespier (lang. Laag)
    2. Gladde spier (sirkellaag)
    3. Eenvoudige kolomepiteel
    4. Bekersel
    5. Lumen van die ingewande

    Hierdie skyfie is 'n deursnit van die dunderm. Talle vingeragtige uitsteeksels genaamd villi, wat in die dermlumen (spasie) uitsteek, wat funksioneer om die deurgang van voedsel te vertraag en die oppervlakarea vir die opname van voedingstowwe te vergroot. Die voering van hierdie villi is 'n weefsellaag genaamd die slymvlies, wat bestaan ​​uit eenvoudige kolomepiteelselle. Tussen hierdie kolomselle is bekerselle wat slym in die lumen van die ingewande afskei. Tydens roetine histologiese voorbereiding gaan die slym verlore, wat 'n helder of liggies bevlekte sitoplasma laat. Onder 'n dun, buitenste bedekking van die ingewande wat die serosa genoem word, is 'n dik laag gladdespierselle wat die muscularis externa genoem word. Die muscularis externa is verdeel in 'n buitenste lengtespierlaag met selle wat langs die as van die ingewande loop en 'n binneste, sirkelvormige spierlaag waarvan die vesels die orrel omring. Peristaltiese inkrimping van hierdie twee spierlae laat voedsel deur die spysverteringskanaal beweeg.

    1- Gladdespier (lang laag) en amp 2 - Gladdespier (omlaag laag)

    3 - Eenvoudige kolomepiteel en amp 2 - Bekersel

    Lab-2 04

    1. Bekersel
    2. Kolomme epiteelselle
    3. Epitheliale selkern
    4. Lumen van die ingewande

    Lab-2 06

    Hierdie skyfie toon 'n deursnit van die slukderm, die eerste gedeelte van die spysverteringskanaal wat na die maag lei. Let daarop dat die orgaan bedek is met baie lae selle wat gesamentlik na verwys word as gestratifiseerde plaveiselepiteel. Volgens konvensie word gestratifiseerde epiteelweefsels vernoem na die vorm van hul buitenste selle. Dus, hoewel die dieper en basale lae uit kubusvormige en soms selfs kolomvormige selle saamgestel is, is daardie selle aan die oppervlak plaveiselvormig (plat) van vorm, wat die weefsel sy naam gee.

    1 - Gestratifiseerde plaveiselepiteel

    Lab-2 07

    Lab-2 08

    Hierdie skyfie toon 'n dun gedeelte van los bindweefsel (soms areolêr weefsel genoem). Hierdie tipe weefsel word wyd deur die hele liggaam gebruik om die vel, membrane, bloedvate en senuwees vas te maak, asook om spiere en ander weefsels aan mekaar te bind. Dit vul dikwels die spasies tussen epiteel-, spier- en senuweeweefsel in en vorm wat bekend staan ​​as die stroma van 'n orgaan, terwyl die term parenchiem na die funksionele komponente van 'n orgaan verwys. Die weefsel bestaan ​​uit 'n uitgebreide netwerk van vesels wat afgeskei word deur selle wat fibroblaste genoem word. Die meeste van hierdie vesels is die dikker, liggies vlekke (pienk) kollageenvesels (1). Dunner, donkerkleurige elastiese vesels (2) wat uit die proteïenelastien bestaan, kan ook in die gedeelte gesien word. s is 'n skyfie van 'n dun snit wat uit die soogdiernier geneem is, wat die baie buisvormige buise wys wat baie van hierdie orgaan uitmaak. Die mure van hierdie buise (met die rooi pyltjies aangedui) bestaan ​​uit eenvoudige kuboïdale epiteelselle, wat gewoonlik seskantig is, maar vierkantig van die sykant kan lyk. Let ook op die dun muur van 'n eenvoudige kuboïdale epiteel (met die blou pyltjie aangedui) wat die boonste rand van hierdie gedeelte vorm.

    Lab-2 09
    1. Lumen van die tragea
    2. Gepseudostratifiseerde (gekilileerde) kolomepiteel
    3. Hyalien kraakbeen (100x)
    4. Vetweefsel

    Hierdie skyfie wat 'n dwarssnit van die soogdier tragea (windpyp) toon, bevat voorbeelde van verskillende soorte weefsels. Ondersteun die tragea is 'n ring van bindweefsel genaamd hialien kraakbeen. Die chondrosiete (kraakbeenselle) wat hierdie ondersteunende matriks afskei, is geleë in spasies wat lacunae genoem word.

    3 - Hyalien kraakbeen (100x)

    Lab-2 10

    1 - Hialien kraakbeen (400x)

    Lab-2 11

    Lab-2 09

    1. Lumen van die tragea
    2. Pseudostratifiseerde kolomepiteel (nabyaansig)
    3. Hyalien kraakbeen
    4. Vetweefsel

    2 - Gepseudostratifiseerde kolomepiteel (naby -aansig)

    Lab-2 12

    Lab-2 09

    1. Lumen van die tragea
    2. Pseudostratifiseerde kolomepiteel (naby-aansig)
    3. Hyalien kraakbeen
    4. Vetweefsel (100x)

    4 - Vetweefsel (100x)

    Lab-2 10

    2 - Vetweefsel (400x)

    Lab-2 13

    Lab-2 14

    Hierdie skyfie bevat 'n gedeelte van gedroogde kompakte been. Let daarop dat die beenmatriks in konsentriese lae wat lamelle genoem word, neergelê word. Die basiese eenheid van struktuur in kompakte been is die osteon. In elke osteon is die lamelle gerangskik rondom 'n sentrale Haversiaanse kanaal wat senuwees en bloedvate in lewende been huisves. Die osteosiete (beenselle) is geleë in spasies wat lacunae genoem word, wat verbind word deur skraal vertakkende buisies genoem canaliculi. Hierdie "klein kanale" straal uit die lakunae om 'n uitgebreide netwerk te vorm wat beenselle met mekaar en met die bloedtoevoer verbind.

    Close-up aansig van 'n Haversiaanse stelsel

    Lab-2 15

    Lab-2 16

    Dit is 'n skyfie van 'n bondel gladde spierweefsel wat uitmekaar getrap is om die individuele selle te onthul. Elkeen van hierdie spilvormige spierselle het 'n enkele, verlengde kern. In die meeste diere is gladdespierweefsel in sirkelvormige en longitudinale lae gerangskik wat antagonisties optree om die liggaam of orgaan te verkort of te verleng en te vernou of uit te brei. Vir 'n voorbeeld van so 'n rangskikking, sien die twee gladde spierlae op 'n deursnit van soogdiere.

    Lab-2 17

    1. Gestratifiseerde plaveiselepiteel
    2. Kanaal bestaan ​​uit eenvoudige kubusvormige epiteel
    3. Skeletspier
    4. Vetweefsel
    5. Digte onreëlmatige bindweefsel

    Close-up aansig van die tong

    Lab-2 18

    Lab-2 20

    Hierdie skyfie bevat 'n gedeelte van die hartspier, wat gestreep is soos skeletspier, maar aangepas is vir onwillekeurige, ritmiese kontraksies soos gladdespier. Alhoewel die myofibrille dwars gestreep is, het elke sel slegs een sentraal geleë kern. Let op die liggies gekleurde dwarsbande, wat interkalasie -skywe genoem word (aangedui deur die blou pyle) wat die grense tussen die punte van die selle aandui. Hierdie gespesialiseerde verbindingsones is uniek aan hartspiere.

    Lab-2 19

    Lab-2 21

    Hierdie skyfie bevat 'n lengtesnit van 'n pees, wat bestaan ​​uit digte gereelde bindweefsel. Let op die gereeld gereelde bondels dig verpakte kollageenvesels wat in dieselfde rigting loop, wat lei tot buigsame weefsel met groot weerstand teen trekkragte.

    Lab-2 22

    Omdat dit uit 'n enkele laag skubbelagtige selle bestaan, is eenvoudige plaveiselepiteel goed geskik vir vinnige diffusie en filtrasie. Hierdie selle lyk seskantig in oppervlakaansig, maar as hulle van die kant af gesien word (soos in die prent van die model hierbo getoon), lyk hulle plat met bulte waar kerne geleë is. Eenvoudige plaveiselepiteel vorm die binnewande van bloedvate (endoteel), die wand van Bowman se kapsule van die nier, die voering van die liggaamsholte en ingewande (pariëtale en viscerale buikvlies) en die wande van die lugsakke (alveoli) en asemhalingskanale van die long.

    Oppervlakte -aansig

    Lab-2 23

    Lab-2 24

    Eenvoudige kuboïdale epiteelselle is gewoonlik seskantig (kubusvormig), maar dit lyk vierkantig in die syaansig (soos getoon op die model hierbo) en veelhoekig of seskantig van bo gesien. Hul sferiese kerne vlek donker en gee die laag dikwels 'n voorkoms van 'n string krale. Hierdie tipe weefsel is aangepas vir afskeiding en absorpsie. Dit kan gevind word in gebiede soos die nierbuisies, die bedekking van die ovarium en as 'n komponent van die buise van baie kliere.

    Van bo af gesien

    Lab-2 25

    Lab-2 26

    Eenvoudige kolomepiteel bestaan ​​uit lang (kolomvormige) selle wat nou saamgevoeg is. Van die oppervlak af lyk dit seshoekig, maar as dit van die kant af gesien word (soos op die beeld van die model hierbo getoon), verskyn dit as 'n ry reghoeke met die langwerpige kerne wat gereeld op dieselfde vlak geleë is, gewoonlik in die onderste deel van die sel. Eenvoudige kolomepiteelselle kan gespesialiseerd wees vir afskeiding (soos die beekselle wat 'n beskermende laag slym in die dunderm afskei), vir absorpsie of vir beskerming teen skuur. Kolumnêre epiteelselle voer 'n groot deel van die spysverteringskanaal, ovidukte en baie kliere.

    Van die oppervlak af gesien

    Lab-2 27

    Lab-2 28

    Die foto links toon 'n model van pseudostratifiseerde kolomepiteel. Hierdie tipe weefsel bestaan ​​uit 'n enkele laag selle wat op 'n nie -sellulêre basismembraan rus wat die epiteel verseker. Die weefsel lyk gestratifiseerd (wat in verskeie lae voorkom) omdat die selle nie almal ewe hoog is nie en omdat hul kerne (getoon as swart ovaalstrukture) op verskillende vlakke geleë is. Pseudostratifiseerde gekilileerde kolomepiteel lei die trachea (lugpyp) en groter asemhalingsweë.

    Lab-2 29

    Skeletspier is die volopste tipe spierweefsel wat in die gewerwelde liggaam voorkom, wat ten minste 40% van sy massa uitmaak. Alhoewel dit dikwels geaktiveer word deur reflekse wat outomaties funksioneer in reaksie op 'n eksterne stimulus, word skeletspier ook vrywillige spier genoem omdat dit die enigste tipe is wat onderhewig is aan bewuste beheer. Omdat skeletspiervesels duidelike bande het wat striasies genoem word wat onder 'n mikroskoop waargeneem kan word, word dit ook gestreepte spier genoem. Let daarop dat skeletspierselle multinucleate is, dit wil sê dat elke sel meer as een kern het.

    Lab-2 30

    Gladde spiere is die eenvoudigste van die drie soorte spiere. Dit word gevind waar stadige, volgehoue, onwillekeurige kontraksies nodig is soos in die spysverteringskanaal, voortplantingstelsel en ander interne organe. Gladdespierselle is lank en spilvormig met 'n enkele, sentrale kern. Gladdespiere is dikwels in twee lae gerangskik wat loodreg op mekaar loop, 'n sirkelvormige laag waarvan die vesels in dwarssnit verskyn soos op die model hierbo getoon en 'n lengtelike laag waarvan die vesels soos die punte van 'n snykabel lyk as dit aan die einde gesien word.

    Lab-2 31

    Hartspiere is gestreep soos skeletspier, maar aangepas vir onwillekeurige, ritmiese kontraksies soos gladde spiere. Die miofibrille is dwarsgestreep, maar elke sel het net een sentraal geleë kern. Let op die donkerblou dwarsbande op die model genaamd interkaleerde skywe wat die grense tussen die punte van die spierselle aandui. Hierdie gespesialiseerde aansluitingsones is uniek vir hartspiere.

    Lab-2 32

    Hierdie model toon 'n deursnit van kompakte been. Let op dat die matriks van die been in konsentriese lae wat lamelle genoem word (5) neersit. Die basiese eenheid van struktuur in hierdie tipe been is die Haversiaanse stelsel, oftewel osteon. In elk van hierdie osteone is die lamelle gerangskik rondom 'n sentrale Haversiaanse kanaal (1) wat senuwees (4) en bloedvate (2, 3) in lewende been huisves. Osteosiete of beenselle, (6) is geleë in spasies genoem lacunae (7) wat verbind word deur slanke vertakkende buise genoem canaliculi (8). Hierdie klein kanale straal uit die ruimtes om 'n uitgebreide netwerk te vorm, waardeur beenselle met mekaar kan kommunikeer en metaboliete kan uitruil.

    Lab-2 33

    Die prent hierbo is die van 'n sterk vergrote multipolêre neuron, die algemeenste tipe neuron wat by mense voorkom. Let op dat die selliggaam (1) die kern (2) bevat met sy opvallende donkerkleurige nukleolus (3). Vertakking van die selliggaam is sitoplasmiese uitbreidings wat senuweeselprosesse genoem word. By motorneurone (wat senuwee -impulse na spierselle lei) bestaan ​​hierdie prosesse uit 'n enkele lang akson (4) en baie korter dendriete (5).

    4 - Axon

    Lab-2 34

    Let op in hierdie vergrote aansig van 'n akson dat dit omring is deur gespesialiseerde selle genaamd Schwann -selle (1) waarvan die plasmamembrane 'n bedekking vorm van die akson wat die neurilemma (2) genoem word, wat op die model in bruin getoon word. Hierdie Schwann -selle skei 'n vetterige miëlienskede (3) af, wat geel op die model verskyn, wat senuweevesels van mekaar beskerm en isoleer en die oordragsnelheid van senuwee -impulse verhoog. Aangrensende Schwann -selle langs 'n akson raak nie aan mekaar nie, en laat gereeld gapings in die skede met die nodusse van Ranvier (4).


    Deel 2: Kalsium-geaktiveerde chloriedkanaal (CaCC) in die Enigmatic TMEM16-familie

    00: 00: 0723 Hallo.
    00:00:0823 Ek is Lily Jan.
    00: 00: 1023 In hierdie tweede van die tweedelige reeks oor ons studie van ioonkanale, sal ek u daarvan vertel
    00: 00: 1924 kalsium-geaktiveerde chloriedkanale.
    00:00:2225 Dit is deel van 'n langtermyn samewerking wat ek met Yuh-Nung Jan gehad het.
    00: 00: 2820 Kalsium-geaktiveerde chloriedkanale is eers in hierdie millennium molekulêr geïdentifiseer,
    00:00:3620 ongeveer 'n dekade gelede, al is hierdie kanale sedert die 1980's bestudeer
    00:00:4318 en hulle is geassosieer met 'n aantal verskillende funksies wat belangrik is.
    00: 00: 5317 In hierdie toespraak gaan ek eers oor die maniere waarop ons die kanaalmolekule geïdentifiseer het,
    00: 01: 0016 en vertel u dan wat ons geleer het oor die funksie van hierdie kanale.
    00: 01: 0706 Vir 'n kanaal van belang, waar ons weet van die funksie, maar nie van die molekules wat hierdie kanale vorm nie,
    00:01:1715 een algemene benadering is om 'n ryk bron vir hierdie kanaal te identifiseer en
    00: 01: 2509 spuit poele RNA in Xenopus -oosiete, sodat die kanaalaktiwiteit opgespoor kan word
    00: 01: 3402 met opname van die oösiete.
    00:01:3705 En ons kan dan hierdie poele cDNA's onderverdeel totdat ons eindig met 'n enkele kloon vir die kanaal.
    00: 01: 4613 Vir hierdie benadering werk die Xenopus -oosiete egter as die uitdrukkingsisteem
    00:01:5503 kan nie die kanaal van belangstelling uitdruk nie.
    00: 01: 5727 As ons dus water in die Xenopus -oösiete spuit, moet ons geen kanaalaktiwiteit sien nie.
    00: 02: 0701 Hierdie benadering van kloning van uitdrukkings was aanvanklik baanbrekerswerk deur Julius en Nakanishi.
    00: 02: 1521 En in hul vroeë studies met behulp van hierdie benadering het hulle 'n G-proteïen-gekoppelde reseptor gekloon
    00:02:2413 wat 'n seinweg aktiveer, insluitend die aktivering van fosfolipase C en
    00: 02: 3223 die vrystelling van kalsium uit interne winkels.
    00: 02: 3607 En hulle het staatgemaak op die kalsium-geaktiveerde chloriedkanale wat endogeen is vir die
    00: 02: 4217 Xenopus -oosiete om die aktivering van hierdie hele seinweg aan te meld.
    00: 02: 5108 En ons weet dat hierdie kalsium-geaktiveerde chloried in die Xenopus-oosiete kanaleer
    00: 02: 5703 dien 'n belangrike funksie om polispermie te voorkom.
    00: 03: 0124 En hierdie kanale is eintlik sedert die tagtigerjare in die eiersel bestudeer.
    00: 03: 0806 En om hierdie rede weet ons dat Xenopus -oösiete nie as die uitdrukkingsisteem gebruik kan word nie
    00: 03: 1505 vir uitdrukkingskloning van CaCC.
    00: 03: 1812 En in plaas daarvan het Bjorn Schroeder na die aksolotl -oosiete gegaan wat fisiologies polispermies is.
    00: 03: 2902 En nadat hy baie min endogene CaCC -uitdrukking in die axolotl -eiers gevind het, gebruik Bjorn
    00: 03: 3716 hierdie oosiete as die uitdrukkingsisteem, en Xenopus -oosiete as die bron van RNA vir CaCC
    00: 03: 4708 om 'n kalsium-geaktiveerde chloriedkanaal te kloon.
    00: 03: 5125 En dit het gelei tot die identifisering van Xenopus TMEM16A as 'n CaCC.
    00:03:5816 En hy het toe die soogdierhomoloë getoets en gevind dat van. in die gesin met tien lede,
    00: 04: 0509 TMEM16A en 16B het kalsium-geaktiveerde chloriedkanale gevorm.
    00: 04: 1122 En ongeveer dieselfde tyd, Oh se groep in Korea en Galietta se groep in Italië onafhanklik
    00:04:2117 tot die gevolgtrekking gekom dat TMEM16A kalsium-geaktiveerde chloriedkanale vorm,
    00: 04: 2816, maar gebruik baie verskillende benaderings.
    00: 04: 3306 Uit onlangse studies sien ons dat TMEM16A baie breed uitgedruk word in die periferie,
    00: 04: 4125 insluitend epiteelselle en gladde spierselle.
    00: 04: 4604 En TMEM16B word uitgedruk in verskeie breinstreke, en ook in sensoriese neurone vir
    00: 04: 5420 persepsie van reuke en in fotoreceptore.
    00:05:0005 In die fotoreseptore is die kalsium-geaktiveerde chloriedkanale wat deur TMEM16B gevorm word.
    00:05:0817 by die lint-sinaps.
    00:05:1020 Hulle bind aan die PSD95-ankerproteïen, en hulle verskaf negatiewe terugvoerregulering.
    00:05:1910 In die reukneurone, in die silia waar die reukstof G-proteïengekoppelde reseptore sal aktiveer,
    00:05:2626 wat lei tot die opening van sikliese nukleotied-gehekte ioonkanale wat deurdring
    00: 05: 3310 beide kalsium en ander positief gelaaide ione soos natrium, sal die kalsium dan geaktiveer word
    00:05:4203 kalsium-geaktiveerde chloriedkanale.
    00: 05: 4426 Dus, CaCC gevorm deur TMEM16B bied die versterking van die reuklose sein met 'n lae geraas.
    00: 05: 5720 In die senuweestelsel sien ons dat TMEM16A in sensoriese neurone in die dorsale wortelganglia voorkom.
    00: 06: 0720 Maar TMEM16B word gevind in verskillende breinstreke, in sentrale neurone.
    00: 06: 1406 Daar is 'n vreemde verband.
    00: 06: 1617 Die selle wat 16B uitdruk, is geneig om kaliumchloried-vervoerers uit te druk,
    00: 06: 2427 en hierdie selle het 'n lae chloriedkonsentrasie binne.
    00: 06: 3004 En dus is chloriedkanale inhiberend.
    00:06:3224 Maar in die selle soos die dorsale wortelganglia, en ook in onvolwasse neurone in die brein,
    00: 06: 4108 gebruik die selle 'n ander vervoerder, die natrium-kalium-chloried-vervoerder.
    00:06:4828 En hierdie selle het 'n hoë chloriedkonsentrasie, en chloriedkanale is opwindend.
    00: 06: 5706 En dit geld vir baie verskillende selle in die periferie, en ook vir selle in ander organismes,
    00: 07: 0411 insluitend die groen alge.
    00: 07: 0601 Ons weet uit studies in die 1980's dat kalsium-geaktiveerde chloriedkanale in die groen alge voorkom.
    00: 07: 1517 En eintlik is dit die kanale wat verantwoordelik is vir die opwekking van aksiepotensiaal.
    00: 07: 2115 Dit is nie natriumkanale nie.
    00: 07: 2326 En so kan ons sien dat die aksiepotensiaal in hierdie groen alge stadiger is.
    00:07:2922 Dit neem sekondes eerder as millisekondes, soos in die geval van aksiepotensiale in die
    00: 07: 3514 senuwees en spiere.
    00: 07: 3714 En hierna word die kalsium genoem. as die chemiese aksiepotensiaal omdat
    00:07:4400 dit vereis die kalsiumstyging om die aksiepotensiaal te induseer.
    00:07:4917 En wanneer die lig afgeskakel word, word kalsium uit chloroplaste vrygestel.
    00: 07: 5826 En so kan ons sien dat daar 'n geleidelike afname in die latensie vir die
    00: 08: 0408 aksie potensiële generasie.
    00:08:0711 En tydens die aksiepotensiaal is daar verdere styging in die kalsium.
    00: 08: 1113 En dit sal lei tot 'n pouse in die sitoplasmiese stroming.
    00:08:1928 En dit is regtig groot selle, soos jy kan sien, in die groen alge.
    00: 08: 2418 En die sitoplasmiese stroming is een manier om te beweeg, weet u, die organelle en materiale
    00:08:3103 rond in die sel.
    00:08:3411 Nou, terug na die diereryk.
    00: 08: 3808 In die lugweg -epiteel sien ons twee verskillende soorte chloriedkanale aan die apikale kant,
    00: 08: 4516 die luminale kant van die sel.
    00: 08: 4805 Die een is kalsium-geaktiveerde chloriedkanaal, gevorm deur TMEM16A.
    00:08:5314 En die ander is CFTR.
    00: 08: 5628 En dit is die kanaal wat verband hou met die siekte sistiese fibrose.
    00: 09: 0203 En hierdie chloriedkanale is verantwoordelik vir die beheer, of neem deel aan die beheer,
    00: 09: 0919 van die dikte van die vloeistof van die lugwegoppervlak, die ASL.
    00: 09: 1520 En die vloeistof, wat aan die luminale kant van die epitheel is, is baie belangrik
    00:09:2322 mukosiliêre opruiming van patogene in die lugweg.
    00: 09: 3018 In die lugweg vergemaklik hierdie kalsium-geaktiveerde chloriedkanale wat gevorm word deur TMEM16A ook
    00:09:3900 die vrystelling van musien in die lumen.
    00: 09: 4222 En uit die 1980's het ons geleer uit studies van verskillende eksokriene kliere
    00:09:4926 kalsium-geaktiveerde chloriedkanale is belangrik vir die beheer van die afskeiding van,
    00: 09: 5616 weet u, speekselkliere, sweetkliere, ens.
    00:10:0005 En hierdie kliere druk TMEM16A uit.
    00: 10: 0628 In die gladdespier kan die kalsium-geaktiveerde chloriedkanale geaktiveer word, bv.
    00: 10: 1502 met die puntelike vrylating. 'n bolus kalsium uit interne winkels.
    00:10:2201 En dit sal die nabygeleë kalsium-geaktiveerde chloriedkanale op die selmembraan veroorsaak
    00:10:2818 om oop te maak, wat lei tot wat na verwys word as STIC: spontane verbygaande inwaartse stroom.
    00:10:3700 Dit sal depolarisasie veroorsaak.
    00:10:3919 En dit sal verder lei tot die opening van spanning-gehekte kalsiumkanale.
    00:10:4321 So, dit is 'n positiewe terugvoer om die stygende kalsium- en gladdespiersametrekking te onderhou.
    00:10:5500 In die ingewande, jy weet, die spysverteringskanaal, is daar selle waarna verwys word as
    00:11:0116 interstisiële selle van Cajal.
    00:11:0416 En net so is daar kalsium-geaktiveerde chloriedkanale.
    00:11:0823 En wanneer daar 'n puff kalsium uit interne winkels is, sal dit 'n STIC genereer,
    00:11:1518 hier gemerk, hierdie klein styging.
    00:11:1821 En hierdie spontane verbygaande depolarisasie sal dan lei tot die opening van
    00:11:2505 spanning-omheinde kalsiumkanale, en genereer hierdie stadige golwe.
    00:11:3103 Die interstisiële selle van Cajal is in gapingsverbindings, elektries gekoppel, met gladde spiere.
    00:11:3815 So, in die ingewande, is daar eintlik 'n hele netwerk van interstisiële selle van Cajal
    00:11:4514 elektries aan mekaar gekoppel en ook aan gladde spiere.
    00:11:5017 En die voortplanting van hierdie stadige golwe beheer die ritmiese beweging van die maag en die ingewande.
    00:12:0002 So, ons sien in die wildtipe beheer die geïsoleerde maag gaan steeds deur ritmiese sametrekking.
    00:12:0828 Maar in die mutante muise, sonder TMEM16A, die mus. die maag doen dit nie.
    00:12:1815 Daar is geen ritmiese beweging nie.
    00:12:2125 Dus, in die interstisiële selle van Cajal, is TMEM16A verantwoordelik of benodig vir die vorming
    00:12:3220 van pasaangeëraktiwiteit, hierdie stadige golwe wat die ritmiese beweging van die GI-kanaal beheer.
    00:12:4120 In die epiteelselle, by TMEM16A en CFTR, is weer aan die luminale kant,
    00:12:5100 die apikale kant van die epiteelselle.
    00:12:5415 En so met hierdie twee verskillende chloriedkanale aan dieselfde kant, die luminale kant
    00:13:0016 van epiteelselle in die ingewande, en ook in die lugweg,
    00:13:0523 het die vooruitsig laat ontstaan ​​dat die aktivering van kalsium-geaktiveerde chloriedkanale dalk een manier kan wees om
    00:13:1514 verminder of verbeter sommige van die simptome van pasiënte met sistiese fibrose.
    00:13:2418 Soos ek genoem het, word TMEM16A baie wyd uitgedruk in verskillende epiteelweefsels.
    00:13:3115 En in hierdie epiteelselle is die kanaalproteïen op die selmembraan en ook
    00:13:3720 op die oppervlak van silia, mikrovilli ingesluit.
    00:13:4307 En om te vra wat hierdie kanale dalk doen, of watter funksies hierdie kanale kan hê
    00:13:4924 in epithelia, Mu He het 'n chloriedsensor, 'n fluoresserende proteïen, in die epiteelselle uitgedruk,
    00:13:5724 en gevind dat die fluoressensie sal verander met die eksterne chloriedkonsentrasie.
    00:14:0504 Vermindering van die chloriedkonsentrasie sal 'n toename in fluoressensie veroorsaak.
    00:14:0924 En die herstel van die hoër chloriedkonsentrasie sal 'n daling veroorsaak, 'n daling in die fluoressensie-intensiteit.
    00:14:1806 En so die fluor. die fluoressensie-intensiteit is omgekeerd eweredig aan
    00:14:2411 die chloriedkonsentrasie in die sitosol.
    00:14:2806 En in die mutante selle sonder 16A, die pienk selle, of die kontroleselle wat behandel is met
    00:14:3814 'n blokker van hierdie kanaal, is daar 'n vermindering in die fluoressensie-intensiteit.
    00:14:4417 So, ons sien dat die kanaal in hierdie selle chloriedhomeostase beheer.
    00:14:5104 Dus, sonder die kanaalaktiwiteit, is die sitoplasmiese chloriedkonsentrasie hoër.
    00:15:0008 En om te kyk na die gevolg van die verandering van die chloriedkonsentrasie,
    00:15:0616 een ding wat Mu He opgemerk het, is dat herwinning van endosoomhandel afhang van die chloriedkonsentrasie.
    00:15:1515 Dus, die vermindering van die chloriedkonsentrasie sal die voorkoms van E-cadherin verhoog
    00:15:2217 in die herwinning endosoom.
    00:15:2524 En die herwinning van E-cadherin is 'n proses wat heeltyd plaasvind.
    00:15:3126 Dit laat die selle toe om die adherens-aansluitings wat deur E-cadherin gevorm word, te herrangskik.
    00:15:3927 En dit is veral belangrik wanneer die selle hul rangskikking aanpas
    00:15:4621 met die bure, soos in die geval van embriogenese, tydens ontwikkeling.
    00:15:5125 So, in die vroeë stadiums, in hierdie panele, sien ons dat die epiteelselle nog in 'n stadium is
    00:16:0200 van aktiewe verspreiding.
    00:16:0420 En hulle pak teen mekaar, hoofsaaklik as vyfhoeke, met vyf rande.
    00:16:1122 En later in ontwikkeling, toe het hierdie epitelia gestabiliseer en as seshoeke verpak, in 'n heuningkoekvorm.
    00:16:2318 En in die mutante muise sonder TMEM16A, hierdie oorgang van. na die stabiele vorm van epitelia
    00:16:3423 is gebrekkig.
    00:16:3615 Ons sien nie hierdie oorgang na seshoeke nie.
    00:16:3922 Dit is heel waarskynlik die gevolg van die verandering in die herwinning van E-cadherin wat benodig word
    00:16:4905 vir die herverpakking van epiteelselle.
    00:16:5311 En die ander effek of beheer bemiddel deur chloriedkonsentrasie in die sitoplasma is
    00:17:0213 die handel in herwinning endosome na die perisentriolêre streek.
    00:17:0828 En die herwinning endosome in hierdie streek is eintlik die membraanvoorraad,
    00:17:1511 die bron van membraan vir siliogenese, vir die vorming van primêre silia.
    00:17:2115 En dit verklaar hoekom ons in die mutante, in veelvuldige weefsels, baie korter primêre silia sien.
    00:17:3424 En noudat ons deur sommige van die fisiologiese funksies gegaan het,
    00:17:3909 Ek sal ratte wissel en praat oor hoe hierdie kanale werk.
    00:17:4416 In ons onlangse studie in samewerking met my UCSF-kollega, Yifan Cheng, het ons gesien
    00:17:5200 die kanaal. in die struktuur, met krio-EM-analise.
    00:17:5807 Ons sien dat die proteïen 'n dimeer vorm.
    00:18:0202 En daar is eintlik baie goed georganiseerde lipiede, in rooi gemerk, by die koppelvlak.
    00:18:0927 En ons sien twee kalsiumione in elke monomeer.
    00:18:1411 En hulle is redelik naby aan waar die porie is.
    00:18:1802 Dus, die twee kalsiumione word gekoördineer deur vyf suurreste plus 'n asparagien.
    00:18:2825 En reg langs die kalsiumbindingsplek is die porie.
    00:18:3320 Dit word gevorm deur ses van die tien transmembraansegmente.
    00:18:3927 En drie van die ses is die transmembraansegmente wat die kalsiumbindingsplekke insluit,
    00:18:4606 die suurreste en asparagien.
    00:18:5109 Toe ons residue wat die porieë beklee gemuteer het, het ons 'n groep residue naby gevind
    00:19:0024 die vernouing van die porie wat 'n rol speel in die sluiting van die kanaal, en dan ook die oorblyfsels van die porievoering
    00:19:0815 al langs die porie wat belangrik is vir anioonpermeasie.
    00:19:1320 Dus, vervanging van enige een van hierdie porieë-voering oorblyfsels, al tien van hulle, met alanien,
    00:19:2301 een op 'n slag, sien ons dat die deurlaatbaarheid vir jodied teenoor die deurlaatbaarheid vir chloried verander word,
    00:19:3020 wat aandui dat hierdie oorblyfsels langs die porie in interaksie is met anione in die porie om hul permeasie te beheer.
    00:19:4305 En die groep oorblyfsels wat naby die vernouingsplek is blyk te beïnvloed
    00:19:5211 die stabiliteit van die proteïen in die oop toestand teenoor die geslote toestand van die kanaal.
    00:19:5808 Sodat alanienmutasies van hierdie residue die oënskynlike kalsiumsensitiwiteit sal verander
    00:20:0525 van die kanaal vir aktivering.
    00:20:1122 'n Kenmerkende kenmerk wat sedert die 80's bekend is, word deur die blou driehoeke aangedui
    00:20:2126 en die rooi diamante in die stroom-spanning verhouding.
    00:20:2719 En dit is wanneer die kalsiumkonsentrasie in die sitosol laag is, wys die kanaal
    00:20:3412 baie sterk spanningsafhanklikheid.
    00:20:3701 Maar wanneer die kalsiumkonsentrasie baie hoër is, is daar 'n lineêre stroom-spanning-verwantskap.
    00:20:4313 Daar is baie min spanningsafhanklikheid.
    00:20:4526 Ons onlangse studie, wat vanjaar in Nature gerapporteer is. in Neuron, gee verdere insig tot die manier
    00:20:5520 die kanaal werk.
    00:20:5802 Ons sien dat die kanaal heel waarskynlik twee verskillende oop toestande het.
    00:21:0408 Wanneer die kanaal, of elke monomeer, een kalsiumgebonde het, is dit hoogs spanningafhanklik,
    00:21:1313 dus is die kanaal gesluit tensy daar depolarisasie is.
    00:21:1928 En dus wanneer die membraan na 'n meer positiewe waarde gedepolariseer word, sien ons 'n oombliklike stroom.
    00:21:2705 Dit weerspieël hierdie oop toestand.
    00:21:3122 En fisiologies, die betekenis van hierdie enkelsnit. enkel-besette kanaal is dit
    00:21:4400 hierdie kanale sal nie regtig die rustende membraanpotensiaal beïnvloed nie, maar hulle sal
    00:21:4925 moduleer die opwindende sinaptiese potensiaal en ook die aksiepotensiaal.
    00:21:5520 Omdat daar gedurende daardie sinaptiese potensiale of aksiepotensiale depolarisasie sal wees.
    00:22:0311 Nou, as ons na die groen kurwe en die blou kurwe kyk, sien ons dat net
    00:22:1022 verskillende anione wat deur die porie gaan, die kanaalaktiwiteit is anders.
    00:22:1722 En dus sal die jodied 'n groter effek hê om die kanaalaktiwiteit te versterk in vergelyking met
    00:22:2508 na chloried.
    00:22:2713 En dit is dus een vorm van positiewe terugvoer.
    00:22:3104 Sodra die kanaal oopgemaak is en die anione deur die porie gaan,
    00:22:3517 dit sal eintlik die kanaalaktiwiteit versterk.
    00:22:4013 En dan sien ons in hierdie spanningsklem-eksperiment met langdurige depolarisasie,
    00:22:4800 daar is 'n geleidelike toename in die kanaalaktiwiteit.
    00:22:5119 En dit weerspieël die besetting van die tweede kalsiumbindingsplek.
    00:22:5703 En wanneer die kanaal beide kalsiumbindingsplekke beset het, gaan dit oor na 'n ander
    00:23:0414 oop konformasie wat geen spanningsafhanklikheid toon nie.
    00:23:0804 En hierdie verhoogde aktiwiteit is ook fisiologies belangrik.
    00:23:1402 So, ons sien in onlangse studies, in hierdie geval opname van neurone van die minderwaardige olyf,
    00:23:2322 die verwydering van die kalsium-geaktiveerde chloriedkanaal wat deur TMEM16B gevorm word, sal die aksiepotensiaalgolfvorm verander,
    00:23:3122 die duur, en ook die na-hiperpolarisasie.
    00:23:3620 En in hierdie ander voorbeeld is dit opname van thalamokortikale neurone,
    00:23:4403 dit maak die punt dat met langdurige depolarisasie en 'n hele reeks aksiepotensiale wat gegenereer word,
    00:23:5314 hierdie langdurige depolarisasie en kalsiumtoetreding tydens die aksiepotensiaal
    00:24:0006 sal lei tot 'n toenemend groter fraksie, of 'n groter aantal, van die kalsium-geaktiveerde chloriedkanale
    00:24:1104 om beide kalsiumbindingsplekke beset te kry en 'n meer aktiewe toestand te betree.
    00:24:2126 En dit sal lei tot 'n progressiewe afname in die vuurtempo.
    00:24:2716 En dit is die verskynsel bekend as piekfrekwensie-aanpassing.
    00:24:3621 Dit maak die punt dat in soogdiere die familie van TMEM16
    00:24:4426 -- TMEM staan ​​vir transmembraanproteïen met onbekende funksie --
    00:24:5101 ons weet dat 16A en 16B kalsium-geaktiveerde chloriedkanale vorm.
    00:24:5608 Dit was nogal verbasend om te sien dat die funksies van ander familielede regtig baie uiteenlopend is.
    00:25:0406 Hulle is nie almal kalsium-geaktiveerde chloriedkanale nie.
    00:25:0921 Toe ons net onder die lys gaan, het ons gevind dat TMEM16C optree as 'n hulpsubeenheid van
    00:25:1715 'n kaliumkanaal, 'n natrium-geaktiveerde kaliumkanaal.
    00:25:2205 Dus, met. die kanaal het beide die alfa-subeenheid en die beta-subeenheid, TMEM16C,
    00:25:3019 en sal groter natrium sensitiwiteit en ook groter stabiliteit hê.
    00:25:3502 Dus, in die sensoriese neurone van die dorsale wortelganglia, in die wilde tipe is daar
    00:25:4309 baie meer van hierdie kanale en groter natrium-geaktiveerde kaliumstrome dan in die TMEM.
    00:25:5010 in die diere sonder TMEM16C.
    00:25:5513 En die eindresultaat is om TMEM16C uit te slaan, sal die prikkelbaarheid van hierdie sensoriese neurone verhoog
    00:26:0419 en verhoog ook die pynsensitiwiteit van die dier.
    00:26:1203 En nog 'n voorbeeld is TMEM16F.
    00:26:1424 Dit blyk geassosieer, gekoppel te wees aan 'n menslike siekte wat 'n bloedingsversteuring is
    00:26:2225 bekend as Scott-sindroom.
    00:26:2516 En die funksie van TMEM16F is nodig vir kalsium-geaktiveerde lipied scramblase aktiwiteit
    00:26:3502 in bloedplaatjieselle en ander seltipes.
    00:26:3904 En die deurmekaar van lipiede in die lipied-dubbellaag laat die lipiede wat in rooi gemerk is, toe,
    00:26:4619 die fosfatidielserien, om aan die seloppervlak blootgestel te word.
    00:26:5112 En dit dien as 'n landingsplek vir die weefselfaktore.
    00:26:5611 En dit lei uiteindelik tot die produksie van trombien en bloedstolling.
    00:27:0515 En vir die ander lede sal die funksies waarskynlik interessant wees, maar heel anders.
    00:27:1208 So, dit is almal nog oop vrae.
    00:27:1512 Dus, vir hierdie studie van die TMEM16-familie, het Bjorn Schroeder daardie axolotl oösiete gebruik vir
    00:27:2600 uitdrukking kloning van die kanaal.
    00:27:2920 En dus is TMEM16A en B die kalsium-geaktiveerde chloriedkanale.
    00:27:3515 Fen Huang het die studie van TMEM16C gedoen wat geblyk het 'n hulpsubeenheid van 'n kaliumkanaal te wees.
    00:27:4516 Andrew Kim en Huanghe Yang het die aanvanklike studie van ons laboratorium op TMEM16F gedoen wat gekoppel is
    00:27:5328 aan die bloedingsversteuring.
    00:27:5514 Jason Tien, John Gilchrist, Mu He, Shengjie Feng en Chris Peters
    00:28:0409 die meer onlangse biofisiese en fisiologiese studies, insluitend die cryo EM-studie in samewerking
    00:28:1207 met Yifan Cheng.
    00:28:1404 En verskeie ander UCSF-kollegas, insluitend Dan Minor, Charly Craik en Michael Grabe.
    00:28:2319 Die pynstudie is saam met Allan Basbaum gedoen.
    00:28:2811 En die bloedingsversteuring. jy weet, die bloedstollingstudie is in samewerking gedoen
    00:28:3614 saam met Shawn Coughlin.
    00:28:3821 En dit alles is 'n langtermyn samewerking met Yuh-Nung Jan.
    00:28:4227 En die studie is ondersteun deur Howard Hughes Medical Institute, NIH,
    00:28:4927 en 'n aantal postdoktorale genootskappe.
    00:28:5300 Dankie.

    • Deel 1: Inleiding tot ioonkanale: 'n Noukeurige blik op die rol en funksie van kaliumkanale

    Inhoud

    Die 19de-eeuse Engelse fisioloog Sydney Ringer het soutoplossings ontwikkel wat die chloriede van natrium, kalium, kalsium en magnesium bevat wat geskik is om die klop van 'n geïsoleerde dierhart buite die liggaam te handhaaf. [3] In 1885 het Wilhelm Roux 'n gedeelte van die medullêre plaat van 'n embrioniese hoender verwyder en dit vir 'n paar dae in 'n warm soutoplossing gehou, wat die beginsel van weefselkultuur daarstel. [4] Ross Granville Harrison, wat by die Johns Hopkins Mediese Skool en toe aan die Yale Universiteit gewerk het, het resultate van sy eksperimente van 1907 tot 1910 gepubliseer, wat die metodologie van weefselkultuur vasgestel het. [5]

    Selkultuurtegnieke is aansienlik gevorder in die 1940's en 1950's om navorsing in virologie te ondersteun. Die groei van virusse in selkulture het die voorbereiding van gesuiwerde virusse vir die vervaardiging van entstowwe moontlik gemaak. Die inspuitbare polio-entstof wat deur Jonas Salk ontwikkel is, was een van die eerste produkte wat massavervaardig is deur gebruik te maak van selkultuurtegnieke. Hierdie entstof is moontlik gemaak deur die selkultuurnavorsing van John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller en Frederick Chapman Robbins, wat met 'n Nobelprys bekroon is vir hul ontdekking van 'n metode om die virus in aapnierselkulture te kweek.

    Isolasie van selle Wysig

    Selle kan uit weefsels geïsoleer word vir ex vivo kultuur op verskeie maniere. Selle kan maklik uit bloed gesuiwer word, maar slegs die wit selle kan in kultuur groei. Selle kan uit soliede weefsels geïsoleer word deur die ekstrasellulêre matriks te verteer deur ensieme soos kollageenase, tripsien of pronase te gebruik, voordat die weefsel geroer word om die selle in suspensie vry te stel. [6] [7] Alternatiewelik kan stukke weefsel in groeimedia geplaas word, en die selle wat uitgroei is beskikbaar vir kweek. Hierdie metode staan ​​bekend as uitplantkultuur.

    Selle wat direk van 'n proefpersoon gekweek word, staan ​​bekend as primêre selle. Met die uitsondering van sommige afkomstig van gewasse, het die meeste primêre selkulture 'n beperkte lewensduur.

    'n Gevestigde of onsterflike sellyn het die vermoë verkry om onbepaald te prolifereer, hetsy deur lukrake mutasie of doelbewuste modifikasie, soos kunsmatige uitdrukking van die telomerase-geen. Talle sellyne is goed gevestig as verteenwoordigend van bepaalde seltipes.

    Instandhouding van selle in kultuur Edit

    Vir die meerderheid van geïsoleerde primêre selle ondergaan hulle die proses van veroudering en hou op om te verdeel na 'n sekere aantal bevolkingsverdubbelings, terwyl hulle oor die algemeen hul lewensvatbaarheid behou (beskryf as die Hayflick-limiet).

    Afgesien van temperatuur en gasmengsel, is die mees gevarieerde faktor in kultuurstelsels die selgroeimedium. Resepte vir groeimedia kan verskil in pH, glukosekonsentrasie, groeifaktore en die teenwoordigheid van ander voedingstowwe. Die groeifaktore wat gebruik word om media aan te vul, is dikwels afkomstig van die serum van dierebloed, soos fetale bees serum (FBS), bees kalf serum, perdeserum en varkserum. Een komplikasie van hierdie bloed-afgeleide bestanddele is die potensiaal vir kontaminasie van die kultuur met virusse of prions, veral in mediese biotegnologie toepassings. Huidige praktyk is om die gebruik van hierdie bestanddele waar moontlik te verminder of uit te skakel en menslike bloedplaatjie-lisaat (hPL) te gebruik. [8] Dit skakel die bekommernis van kruis-spesie kontaminasie uit wanneer FBS met menslike selle gebruik word. hPL het na vore gekom as 'n veilige en betroubare alternatief as 'n direkte vervanging vir FBS of ander diereserum. Daarbenewens kan chemies gedefinieerde media gebruik word om enige serumspoor (mens of dier) uit te skakel, maar dit kan nie altyd met verskillende seltipes bewerkstellig word nie. Alternatiewe strategieë behels die verkryging van die dierebloed van lande met 'n minimum BSE/TSE-risiko, soos die Verenigde State, Australië en Nieu-Seeland, [9] en die gebruik van gesuiwerde voedingstofkonsentrate afkomstig van serum in die plek van heeldierserum vir selkultuur. [10]

    Plateringsdigtheid (aantal selle per volume kweekmedium) speel 'n kritieke rol vir sommige seltipes. Byvoorbeeld, 'n laer plateringsdigtheid laat granulosa-selle estrogeenproduksie vertoon, terwyl 'n hoër plateringsdigtheid hulle as progesteroon-produserende theca luteïenselle laat voorkom. [11]

    Selle kan óf in suspensie óf in adherente kulture gekweek word. Sommige selle leef natuurlik in suspensie, sonder om aan 'n oppervlak geheg te wees, soos selle wat in die bloedstroom bestaan.Daar is ook sellyne wat aangepas is om in suspensiekulture te kan oorleef sodat hulle tot 'n hoër digtheid gekweek kan word as wat die toestande toelaat. Aanhangende selle benodig 'n oppervlak, soos weefselkultuurplastiek of mikrodraer, wat bedek kan word met ekstrasellulêre matriks (soos kollageen en laminien) komponente om adhesie-eienskappe te verhoog en ander seine te verskaf wat nodig is vir groei en differensiasie. Die meeste selle afkomstig van soliede weefsels is aanhangend. Nog 'n tipe aanhangende kultuur is organotipiese kultuur, wat die groei van selle in 'n driedimensionele (3-D) omgewing behels, in teenstelling met tweedimensionele kultuurskottels. Hierdie 3D-kultuurstelsel is biochemies en fisiologies meer soortgelyk aan in vivo weefsel, maar is tegnies uitdagend om in stand te hou as gevolg van baie faktore (bv. diffusie). [12]

    Selkultuur basale media Wysig

    Daar is verskillende soorte selkultuurmedia wat gereeld in lewenswetenskap gebruik word, insluitend die volgende:

    Komponente van selkultuurmedia Edit

    Komponent Funksie
    Koolstofbron (glukose/glutamien) Bron van energie
    Aminosuur Boublokke van proteïen
    Vitamiene Bevorder seloorlewing en -groei
    Gebalanseerde soutoplossing 'n Isotoniese mengsel van ione om optimale osmotiese druk binne die selle te handhaaf en noodsaaklike metaalione te verskaf om as kofaktore vir ensiematiese reaksies, seladhesie ens.
    Fenol rooi kleurstof pH-aanwyser. Die kleur van fenolrooi verander van oranje/rooi by pH 7–7.4 na geel by suur (laer) pH en pers by basiese (hoër) pH.
    Bikarbonaat/HEPES buffer Dit word gebruik om 'n gebalanseerde pH in die media te handhaaf

    Tipiese Groeitoestande Edit

    Sellyn kruiskontaminasie Wysig

    Sellyn-kruisbesmetting kan 'n probleem wees vir wetenskaplikes wat met gekweekte selle werk. [13] Studies dui op enige plek van 15-20% van die tyd, selle wat in eksperimente gebruik is, is verkeerd geïdentifiseer of met 'n ander sellyn besmet. [14] [15] [16] Probleme met sellynkruiskontaminasie is selfs opgespoor in lyne van die NCI-60-paneel, wat gereeld vir dwelm-siftingstudies gebruik word. [17] [18] Belangrike sellynbewaarplekke, insluitend die American Type Culture Collection (ATCC), die European Collection of Cell Cultures (ECACC) en die Duitse Versameling van Mikro-organismes en Selkulture (DSMZ), het sellynvoorleggings van navorsers ontvang wat deur hulle verkeerd geïdentifiseer is. [17] [19] Sulke kontaminasie stel 'n probleem vir die kwaliteit van navorsing wat met gebruik van selkultuurlyne geproduseer word, en die belangrikste bewaarplekke staaf nou alle sellynvoorleggings. [20] ATCC gebruik kort tandem herhaling (STR) DNA-vingerafdrukke om sy sellyne te staaf. [21]

    Om hierdie probleem van sellynkruiskontaminasie aan te spreek, word navorsers aangemoedig om hul sellyne vroegtydig te verifieer om die identiteit van die sellyn vas te stel. Stawing moet herhaal word voor die vries van sellynvoorraad, elke twee maande tydens aktiewe verbouing en voor enige publikasie van navorsingsdata wat met behulp van die sellyne gegenereer word. Baie metodes word gebruik om sellyne te identifiseer, insluitend isoënsiem-analise, menslike limfosiet-antigeen (HLA)-tipering, chromosomale analise, kariotipering, morfologie en STR-analise. [21]

    Een beduidende sellynkruiskontaminant is die onsterflike HeLa-sellyn.

    Ander tegniese probleme Wysig

    Aangesien selle oor die algemeen voortgaan om in kultuur te verdeel, groei hulle gewoonlik om die beskikbare area of ​​volume te vul. Dit kan verskeie probleme veroorsaak:

    • Voedingstofuitputting in die groeimedia
    • Veranderinge in pH van die groeimedia
    • Ophoping van apoptotiese/nekrotiese (dooie) selle
    • Sel-tot-sel kontak kan selliklus arrestasie stimuleer, wat veroorsaak dat selle ophou verdeel, bekend as kontak inhibisie.
    • Sel-tot-sel kontak kan sellulêre differensiasie stimuleer. en epigenetiese veranderinge, met 'n natuurlike seleksie van die veranderde selle wat moontlik lei tot oorgroei van abnormale, kultuur-aangepaste selle met verminderde differensiasie en verhoogde proliferatiewe kapasiteit. [22]

    Die keuse van kultuurmedium kan die fisiologiese relevansie van bevindings van selkultuureksperimente beïnvloed as gevolg van die verskille in die voedingstofsamestelling en konsentrasies. [23] 'n Sistematiese vooroordeel in gegenereerde datastelle is onlangs getoon vir CRISPR- en RNAi-geen-stilmaakskerms, [24] en vir metaboliese profilering van kankersellyne. [23] Die gebruik van 'n groeimedium wat die fisiologiese vlakke van voedingstowwe beter verteenwoordig, kan die fisiologiese relevansie van in vitro studies verbeter en onlangs is sulke mediatipes, soos Plasmax [25] en Human Plasma Like Medium (HPLM), [26] ontwikkel.

    Manipulasie van gekweekte selle Edit

    Onder die algemene manipulasies wat op kultuurselle uitgevoer word, is mediaveranderings, deurgangsselle en transfekterende selle. Dit word gewoonlik uitgevoer met behulp van weefselkultuurmetodes wat op aseptiese tegniek staatmaak. Aseptiese tegniek het ten doel om kontaminasie met bakterieë, gis of ander sellyne te vermy. Manipulasies word tipies in 'n bioveiligheidskas of laminêre vloeikas uitgevoer om kontaminerende mikro-organismes uit te sluit. Antibiotika (bv. penisillien en streptomisien) en antifungale middels (bv. amfoterisien B en Antibiotika-Antimikotiese oplossing) kan ook by die groeimedia gevoeg word.

    Soos selle metaboliese prosesse ondergaan, word suur geproduseer en die pH daal. Dikwels word 'n pH-aanwyser by die medium gevoeg om voedingstofuitputting te meet.

    Media verander Wysig

    In die geval van aanhangende kulture kan die media direk deur aspirasie verwyder word, en dan vervang word. Mediaveranderinge in nie-hechtende kulture behels sentrifugering van die kultuur en hersuspendering van die selle in vars media.

    Verlaat selle Wysig

    Passasie (ook bekend as subkultuur of splitsende selle) behels die oordrag van 'n klein aantal selle na 'n nuwe vaartuig. Selle kan vir 'n langer tyd gekweek word as hulle gereeld verdeel word, aangesien dit die veroudering wat verband hou met langdurige hoë seldigtheid vermy. Suspensiekulture word maklik oorgedra met 'n klein hoeveelheid kultuur wat 'n paar selle bevat wat in 'n groter volume vars media verdun is. Vir adherente kulture moet selle eers losgemaak word, dit word gewoonlik gedoen met 'n mengsel van tripsien-EDTA, maar ander ensiemmengsels is nou beskikbaar vir hierdie doel. 'n Klein aantal losstaande selle kan dan gebruik word om 'n nuwe kultuur te saai. Sommige selkulture, soos RAW-selle, word meganies van die oppervlak van hul vat geskraap met rubberskrapers.

    Transfeksie en transduksie Wysig

    Nog 'n algemene metode vir die manipulering van selle behels die bekendstelling van vreemde DNA deur transfeksie. Dit word dikwels uitgevoer om selle 'n geen van belang uit te druk nie. Meer onlangs is die transfeksie van RNAi-konstrukte gerealiseer as 'n gerieflike meganisme om die uitdrukking van 'n spesifieke geen/proteïen te onderdruk. DNA kan ook in selle ingevoeg word deur virusse te gebruik, in metodes waarna verwys word as transduksie, infeksie of transformasie. Virusse, as parasitiese middels, is goed geskik om DNA in selle in te voer, aangesien dit deel is van hul normale voortplanting.

    Gevestigde menslike sellyne Edit

    Sellyne wat by mense ontstaan, was ietwat omstrede in bio-etiek, aangesien hulle hul ouerorganisme kan oorleef en later gebruik word in die ontdekking van winsgewende mediese behandelings. In die baanbrekersbeslissing op hierdie gebied het die Hooggeregshof van Kalifornië ingehou Moore v. Regents van die Universiteit van Kalifornië dat menslike pasiënte geen eiendomsreg het in sellyne wat afgelei is van organe wat met hul toestemming verwyder is nie. [27]

    Dit is moontlik om normale selle met 'n onsterflike sellyn te versmelt. Hierdie metode word gebruik om monoklonale teenliggaampies te produseer. Kortliks, limfosiete wat uit die milt (of moontlik bloed) van 'n geïmmuniseerde dier geïsoleer is, word gekombineer met 'n onsterflike myeloomsellyn (B-sellyn) om 'n hibridoom te produseer wat die teenliggaamspesifisiteit van die primêre limfosiet en die onsterflikheid van die myeloom het. Selektiewe groeimedium (HA of HAT) word gebruik om teen ongefuseerde myeloomselle te selekteer primêre limfoktieë sterf vinnig in kultuur en slegs die saamgesmelte selle oorleef. Dit word gekeur vir die produksie van die vereiste teenliggaampies, gewoonlik in poele om mee te begin en dan na enkele kloning.

    Selstamme Wysig

    'n Selstam word óf van 'n primêre kultuur óf 'n sellyn verkry deur die seleksie of kloning van selle met spesifieke eienskappe of kenmerke wat gedefinieer moet word. Selstamme is selle wat vir kultuur aangepas is maar, anders as sellyne, 'n eindige delingspotensiaal het. Nie-verewigde selle hou op om te verdeel ná 40 tot 60 bevolkingsverdubbelings [28] en daarna verloor hulle hul vermoë om te prolifereer ('n geneties-bepaalde gebeurtenis bekend as veroudering). [29]

    Massakultuur van diersellyne is fundamenteel vir die vervaardiging van virale entstowwe en ander produkte van biotegnologie. Kultuur van menslike stamselle word gebruik om die aantal selle uit te brei en die selle te differensieer in verskeie somatiese seltipes vir oorplanting. [30] Stamselkultuur word ook gebruik om die molekules en eksosome te oes wat die stamselle vrystel vir die doeleindes van terapeutiese ontwikkeling. [31]

    Biologiese produkte wat deur rekombinante DNA (rDNA)-tegnologie in diereselkulture geproduseer word, sluit in ensieme, sintetiese hormone, immunobiologie (monoklonale teenliggaampies, interleukiene, limfokiene) en teenkankermiddels. Alhoewel baie eenvoudiger proteïene geproduseer kan word deur gebruik te maak van rDNA in bakteriese kulture, moet meer komplekse proteïene wat geglikosyleer (koolhidraat-gemodifiseer) tans in dierselle gemaak word. 'n Belangrike voorbeeld van so 'n komplekse proteïen is die hormoon eritropoïetien. Die koste van die kweek van soogdierselkulture is hoog, daarom is navorsing aan die gang om sulke komplekse proteïene in insekselle of in hoër plante te produseer, gebruik van enkele embrionale sel en somatiese embrio's as 'n bron vir direkte geenoordrag via deeltjiebombardement, transito geenuitdrukking en konfokale mikroskopie waarneming is een van die toepassings daarvan. Dit bied ook om enkelseloorsprong van somatiese embrio's en die asimmetrie van die eerste seldeling te bevestig, wat die proses begin.

    Selkultuur is ook 'n sleuteltegniek vir sellulêre landbou, wat daarop gemik is om beide nuwe produkte en nuwe maniere te verskaf om bestaande landbouprodukte soos melk, (gekweekte) vleis, geure en renosterhoring uit selle en mikroörganismes te produseer. Dit word dus beskou as een manier om dierevrye landbou te bewerkstellig. Dit is ook 'n sentrale hulpmiddel vir die onderrig van selbiologie. [32]

    Selkultuur in twee dimensies Edit

    Navorsing in weefselingenieurswese, stamselle en molekulêre biologie behels hoofsaaklik kulture van selle op plat plastiekskottels. Hierdie tegniek staan ​​bekend as tweedimensionele (2D) selkultuur, en is die eerste keer ontwikkel deur Wilhelm Roux wat in 1885 'n gedeelte van die medullêre plaat van 'n embrioniese hoender verwyder het en dit vir 'n paar dae in warm sout op 'n plat glas gehou het. bord. Uit die vooruitgang van polimeertegnologie het vandag se standaard plastiekskottel vir 2D-selkultuur ontstaan, algemeen bekend as die Petri-skottel. Julius Richard Petri, 'n Duitse bakterioloog, word oor die algemeen gekrediteer met hierdie uitvinding terwyl hy as 'n assistent vir Robert Koch gewerk het. Verskeie navorsers gebruik vandag ook kweeklaboratoriumflesse, keëls en selfs weggooibare sakke soos dié wat in eenmalige bioreaktore gebruik word.

    Afgesien van Petri-skottels, het wetenskaplikes lank reeds selle gekweek binne biologies-afgeleide matrikse soos kollageen of fibrien, en meer onlangs op sintetiese hidrogels soos poliakrielamied of PEG. Hulle doen dit om fenotipes te ontlok wat nie op konvensionele rigiede substrate uitgedruk word nie. Daar is groeiende belangstelling in die beheer van matriksstyfheid, [33] 'n konsep wat gelei het tot ontdekkings in velde soos:

    • Stamsel selfvernuwing [34][35]
    • Afstammingspesifikasie [36]
    • Kankersel fenotipe [37][38][39]
    • Fibrose [40][41]
    • Hepatosietfunksie [42][43][44]
    • Meganosensoring [45][46][47]

    Selkultuur in drie dimensies Edit

    Selkultuur in drie dimensies is voorgehou as "Biologie se nuwe dimensie". [48] ​​Tans bly die praktyk van selkultuur gebaseer op verskillende kombinasies van enkel- of veelvuldige selstrukture in 2D. [49] Tans is daar 'n toename in die gebruik van 3D-selkulture in navorsingsareas, insluitend geneesmiddelontdekking, kankerbiologie, regeneratiewe medisyne, nanomateriaalassessering en basiese lewenswetenskaplike navorsing. [50] [51] [52] 3D-selkulture kan met 'n steier of matriks gekweek word, of op 'n steiervrye manier. Steiergebaseerde kulture gebruik 'n asellulêre 3D-matriks of 'n vloeibare matriks. Steiervrye metodes word gewoonlik in suspensies gegenereer. [53] Daar is 'n verskeidenheid platforms wat gebruik word om die groei van driedimensionele sellulêre strukture te fasiliteer, insluitend steierstelsels soos hidrogel-matrikse [54] en soliede steiers, en steiervrye stelsels soos lae-adhesie plate, nanopartikel vergemaklikde magnetiese levitasie , [55] en hangende valborde. [56] [57]

    3D-selkultuur in steiers

    Eric Simon het in 'n 1988 NIH SBIR-toekenningsverslag getoon dat elektrospin gebruik kan word om nano- en submikronskaal polistireen en polikarbonaat veselagtige steiers te vervaardig wat spesifiek bedoel is vir gebruik as in vitro sel substrate. Hierdie vroeë gebruik van elektrogespinde veselroosters vir selkultuur en weefselingenieurswese het getoon dat verskeie seltipes, insluitend menslike voorhuidfibroblaste (HFF), getransformeerde menslike karsinoom (HEp-2), en Mink Lung Epithelium (MLE) aan polikarbonaatvesels sal kleef en daarop sal vermeerder . Daar is opgemerk dat, in teenstelling met die afgeplatte morfologie wat tipies in 2D-kultuur gesien word, selle wat op die elektrogesponnen vesels gegroei het, 'n meer histotipiese afgeronde 3-dimensionele morfologie vertoon wat algemeen waargeneem word. in vivo. [58]

    3D-selkultuur in hidrogels Edit

    Aangesien die natuurlike ekstrasellulêre matriks (ECM) belangrik is in die oorlewing, proliferasie, differensiasie en migrasie van selle, word verskillende hidrogelkultuurmatrikse wat natuurlike ECM-struktuur naboots, gesien as potensiële benaderings tot in vivo-agtige selkultuur. [59] Hidrogels is saamgestel uit onderling verbind porieë met hoë waterretensie, wat doeltreffende vervoer van stowwe soos voedingstowwe en gasse moontlik maak. Verskeie verskillende tipes hidrogels van natuurlike en sintetiese materiale is beskikbaar vir 3D-selkultuur, insluitend diere-ECM-ekstrak-hidrogel, proteïen-hidrogel, peptied-hidrogel, polimeer-hidrogel en hout-gebaseerde nanosellulose hidrogel.

    3D Selkultuur deur Magnetiese Levitasie Redigeer

    Die 3D Selkultuur deur Magnetiese Levitasie-metode (MLM) is die toepassing van groeiende 3D-weefsel deur selle wat met magnetiese nanopartikelsamestellings behandel is, te induseer in ruimtelik variërende magnetiese velde deur neodymium magnetiese drywers te gebruik en sel-tot-sel-interaksies te bevorder deur die selle na die lug te laat sweef. vloeibare koppelvlak van 'n standaard petriskottel. Die magnetiese nanopartikel-samestellings bestaan ​​uit magnetiese ysteroksied-nanopartikels, goue nanopartikels en die polimeer polisien. 3D-selkweek is skaalbaar, met die vermoë om 500 selle tot miljoene selle te kweek of van enkelskottel tot hoë-deurset lae volume stelsels.

    Weefselkultuur en ingenieurswese Edit

    Selkultuur is 'n fundamentele komponent van weefselkultuur en weefselingenieurswese, aangesien dit die basiese beginsels van groei en instandhouding van selle daarstel in vitro. Die belangrikste toepassing van menslike selkultuur is in die stamselindustrie, waar mesenchimale stamselle gekweek en gekriopreserveer kan word vir toekomstige gebruik. Weefselingenieurswese bied potensieel dramatiese verbeterings in laekoste mediese sorg vir honderde duisende pasiënte jaarliks.

    Entstowwe wysig

    Entstowwe vir polio, masels, pampoentjies, rubella en waterpokkies word tans in selkulture gemaak. As gevolg van die H5N1-pandemiebedreiging word navorsing oor die gebruik van selkultuur vir griep-entstowwe deur die regering van die Verenigde State befonds. Nuwe idees in die veld sluit in rekombinante DNS-gebaseerde entstowwe, soos een wat gemaak is met menslike adenovirus ('n gewone verkouevirus) as 'n vektor, [60] [61] en nuwe bymiddels. [62]

    Selkultuur in mikrofluïdiese toestel Edit

    Benewens die kultuur van goed gevestigde onsterflike sellyne, kan selle van primêre uitplantings van 'n oorvloed van organismes vir 'n beperkte tydperk gekweek word voordat veroudering plaasvind (sien Hayflick se limiet). Gekweekte primêre selle is op groot skaal in navorsing gebruik, soos die geval van viskeratosiete in selmigrasiestudies. [63] [32] [64]

    Plantselkultuurmetodes Wysig

    Plantselkulture word tipies as selsuspensiekulture in 'n vloeibare medium of as calluskulture op 'n vaste medium gekweek. Die kweek van ongedifferensieerde plantselle en kalli vereis die behoorlike balans van die plantgroeihormone ouksien en sitokinien.

    Insekselkultuur Wysig

    Selle afkomstig van Drosophila melanogaster (mees prominent, Schneider 2-selle) kan gebruik word vir eksperimente wat moeilik kan wees om te doen op lewende vlieë of larwes, soos biochemiese studies of studies met behulp van siRNA. Sellyne afkomstig van die weermagwurm Spodoptera frugiperda, insluitend Sf9 en Sf21, en van die koolluser Trichoplusia ni, High Five-selle, word algemeen gebruik vir die uitdrukking van rekombinante proteïene met behulp van baculovirus.

    Bakteriese en gis kultuur metodes Wysig

    Vir bakterieë en giste word klein hoeveelhede selle gewoonlik op 'n soliede ondersteuning gekweek wat voedingstowwe daarin ingebed bevat, gewoonlik 'n jel soos agar, terwyl grootskaalse kulture gekweek word met die selle wat in 'n voedingsbouillon gesuspendeer is.

    Virale kultuur metodes Wysig

    Die kultuur van virusse vereis die kultuur van selle van soogdier-, plant-, swam- of bakteriële oorsprong as gashere vir die groei en replikasie van die virus. Heel wilde tipe virusse, rekombinante virusse of virale produkte kan in seltipes anders as hul natuurlike gashere gegenereer word onder die regte toestande. Afhangende van die spesie van die virus, kan infeksie en virale replikasie lei tot gasheersellisis en vorming van 'n virale gedenkplaat.


    Hart

    Ons redakteurs sal nagaan wat jy ingedien het en bepaal of die artikel hersien moet word.

    hart, orgaan wat dien as 'n pomp om die bloed te sirkuleer. Dit kan 'n reguit buis wees, soos in spinnekoppe en annelidwurms, of 'n ietwat meer uitgebreide struktuur met een of meer ontvangkamers (atria) en 'n hoofpompkamer (ventrikel), soos in weekdiere. By visse is die hart 'n gevoude buis, met drie of vier vergrote areas wat ooreenstem met die kamers in die soogdierhart. By diere met longe—amfibieë, reptiele, voëls en soogdiere—toon die hart verskeie stadiums van evolusie van ’n enkel- tot ’n dubbelpomp wat bloed (1) na die longe en (2) na die liggaam as geheel sirkuleer.

    Waar is die hart in die menslike liggaam geleë?

    By mense is die hart tussen die twee longe en effens links van die middel, agter die borsbeen, geleë. Dit rus op die diafragma, die gespierde skeiding tussen die bors en die buikholte.

    Waaruit bestaan ​​die hartwand?

    Die hart bestaan ​​uit verskeie lae van 'n taai spierwand, die miokardium.'n Dun laag weefsel, die perikardium, bedek die buitekant, en 'n ander laag, die endokardium, voer die binnekant uit.

    Wat veroorsaak dat die hart klop?

    Die pomp van die hart, of die hartklop, word veroorsaak deur afwisselende sametrekkings en ontspannings van die miokardium. Hierdie kontraksies word gestimuleer deur elektriese impulse van 'n natuurlike pasaangeër, die sinoatriale of SA-knoop wat in die spier van die regteratrium geleë is.

    Wat is hartklanke?

    Die ritmiese geluide wat die hartklop vergesel, word hartklanke genoem. Die twee duidelike klanke word gehoor, 'n lae, effens verlengde "lub" (eerste klank) wat aan die begin van ventrikulêre sametrekking of sistole voorkom en 'n skerper, hoër toonhoogte "dup" (tweede klank), wat veroorsaak word deur die sluiting van aorta en pulmonale kleppe aan die einde van sistool.

    By mense en ander soogdiere en by voëls is die hart 'n dubbele vierkamerpomp wat die middelpunt van die bloedsomloopstelsel is. By mense is dit tussen die twee longe en effens links van die middel geleë, agter die borsbeen rus dit op die diafragma, die gespierde skeiding tussen die borskas en die buikholte.

    Die hart bestaan ​​uit verskeie lae van 'n taai spierwand, die miokardium. 'n Dun laag weefsel, die perikardium, bedek die buitekant, en 'n ander laag, die endokardium, voer die binnekant uit. Die hartholte is in die middel verdeel in 'n regter- en 'n linkerhart, wat weer in twee kamers onderverdeel is. Die boonste kamer word 'n atrium (of aurikel) genoem, en die onderste kamer word 'n ventrikel genoem. Die twee atria dien as ontvangskamers vir bloed wat die hart binnegaan, hoe meer gespierde ventrikels die bloed uit die hart pomp.

    Die hart, hoewel 'n enkele orgaan, kan beskou word as twee pompe wat bloed deur twee verskillende stroombane aandryf. Die regteratrium ontvang veneuse bloed vanaf die kop, bors en arms via die groot aar wat die superior vena cava genoem word en ontvang bloed vanaf die buik, bekkengebied en bene via die inferior vena cava. Bloed gaan dan deur die trikuspidale klep na die regterventrikel, wat dit deur die pulmonêre arterie na die longe dryf. In die longe kom veneuse bloed in kontak met ingeasemde lug, neem suurstof op en verloor koolstofdioksied. Suurstofryke bloed word deur die pulmonale are na die linkeratrium teruggekeer. Kleppe in die hart laat bloed net in een rigting vloei en help om die druk te handhaaf wat nodig is om die bloed te pomp.

    Die laedrukkring vanaf die hart (regteratrium en regterventrikel), deur die longe en terug na die hart (linkeratrium) vorm die pulmonale sirkulasie. Passasie van bloed deur die linkeratrium, tweekuspidale klep, linkerventrikel, aorta, weefsels van die liggaam en terug na die regteratrium vorm die sistemiese sirkulasie. Bloeddruk is die hoogste in die linkerventrikel en in die aorta en sy arteriële takke. Druk word verminder in die kapillêre (vate van klein deursnee) en word verder verminder in die are wat bloed na die regteratrium terugstuur.

    Die pomp van die hart, of die hartklop, word veroorsaak deur afwisselende sametrekkings en ontspannings van die miokardium. Hierdie kontraksies word gestimuleer deur elektriese impulse van 'n natuurlike pasaangeër, die sinoatriale, of SA-knoop wat in die spier van die regteratrium geleë is. ’n Impuls van die S-A-knoop laat die twee atria saamtrek, wat bloed in die ventrikels dwing. Sametrekking van die ventrikels word beheer deur impulse vanaf die atrioventrikulêre, of A-V, nodus geleë by die aansluiting van die twee atria. Na sametrekking ontspan die ventrikels, en druk binne hulle daal. Bloed vloei weer in die atria, en 'n impuls van die S-A begin die siklus weer. Hierdie proses word die hartsiklus genoem. Die tydperk van ontspanning word diastool genoem. Die tydperk van sametrekking word sistole genoem. Diastool is die langer van die twee fases sodat die hart tussen kontraksies kan rus. Oor die algemeen wissel die tempo van hartklop omgekeerd met die grootte van die dier. By olifante is dit gemiddeld 25 slae per minuut, in kanaries sowat 1 000. By mense neem die tempo progressief af vanaf geboorte (wanneer dit gemiddeld 130 is) tot adolessensie, maar neem effens toe op ouderdom, die gemiddelde volwasse tempo is 70 slae in rus. Die tempo neem tydelik toe tydens oefening, emosionele opgewondenheid en koors en neem af tydens slaap. Ritmiese pulsasie wat op die bors gevoel word, wat saamval met hartklop, word die topslag genoem. Dit word veroorsaak deur druk wat aan die begin van sistole op die borswand uitgeoefen word deur die geronde en verharde ventrikulêre wand.

    Die ritmiese geluide wat hartklop vergesel word hartklanke genoem. Normaalweg word twee duidelike klanke deur die stetoskoop gehoor: 'n lae, effens verlengde "lub" (eerste klank) wat aan die begin van ventrikulêre sametrekking, of sistole, voorkom en geproduseer word deur die sluiting van die mitrale en trikuspidale kleppe, en 'n skerper, hoër -pitched "dup" (tweede klank), veroorsaak deur sluiting van aorta- en pulmonêre kleppe aan die einde van sistool. Soms hoorbaar in normale harte is 'n derde sagte, lae klank wat saamval met vroeë diastool en vermoedelik deur vibrasies van die ventrikulêre wand geproduseer word. 'n Vierde klank, wat ook tydens diastool voorkom, word deur grafiese metodes aan die lig gebring, maar is gewoonlik onhoorbaar by normale proefpersone, dit word geglo dat dit die gevolg is van atriale sametrekking en die impak van bloed wat uit die atria gestoot word teen die ventrikulêre wand.

    Hart "geruis" kan maklik deur 'n dokter gehoor word as sagte swaai of sissende geluide wat die normale klanke van hartaksie volg. Geruis kan aandui dat bloed deur 'n onvolmaak geslote klep lek en kan die teenwoordigheid van 'n ernstige hartprobleem aandui. Koronêre hartsiekte, waarin 'n onvoldoende toevoer van suurstofryke bloed aan die miokardium gelewer word as gevolg van die vernouing of blokkasie van 'n kransslagaar deur vetterige gedenkplate, is 'n hoofoorsaak van dood wêreldwyd.

    Die Redaksie van Encyclopaedia Britannica Hierdie artikel is mees onlangs hersien en bygewerk deur Adam Augustyn, Besturende Redakteur, Verwysinhoud.


    Respiratoriese stelsel

    Nou gekoppel aan die bloedsomloopstelsel is die ventilatoriese (asemhalings-) apparaat, die longe en gepaardgaande strukture. Ventilasie in soogdiere is uniek. Die longe self is minder doeltreffend as dié van voëls, want lugbeweging bestaan ​​uit 'n eb en vloei, eerder as 'n eenrigtingbaan, so 'n oorblywende volume lug bly altyd oor wat nie uitgeblaas kan word nie. Ventilasie by soogdiere word deur middel van 'n negatiewe drukpomp moontlik gemaak deur die evolusie van 'n definitiewe borsholte met 'n diafragma.

    Die diafragma is 'n unieke saamgestelde struktuur wat bestaan ​​uit (1) die transversale septum ('n wand wat die hart primitief skei van die algemene ingewande) (2) pleuroperitoneale voue van die liggaamswand (3) mesenteriese voue en (4) aksiale spiere wat invoeg op 'n sentrale tendon, of diafragmatiese aponeurose.

    Die longe lê in aparte lugdigte kompartemente wat pleurale holtes genoem word, geskei deur die mediastinum. Soos die grootte van die pleurale holte vergroot word, word die long uitgebrei en lug vloei passief in. Vergroting van die pleurale holte word veroorsaak deur sametrekking van die diafragma of deur opheffing van die ribbes. Die ontspanne diafragma koepel opwaarts, maar wanneer dit saamgetrek word, rek dit plat. Expirasie is 'n aktiewe beweging wat veroorsaak word deur sametrekking van buikspiere teen die ingewande.

    Lug kom tipies die respiratoriese gange deur die neusgate binne, waar dit verhit en bevogtig kan word. Dit gaan bo die benige verhemelte en die sagte verhemelte verby en gaan die farinks binne. In die farinks kruis die gange vir lug en voedsel. Lug gaan die tragea binne, wat op die vlak van die longe in primêre brongi verdeel. 'n Kenmerkende kenmerk van die tragea van baie soogdiere is die larinks. Stembande strek oor die larinks en word deur gedwonge ekspirasie vibreer om klank te produseer. Die laringeale apparaat kan grootliks verander word vir die produksie van komplekse vokalisering. In sommige groepe—byvoorbeeld huilape—word die hyoïed-apparaat in die klankproduserende orrel geïnkorporeer, as 'n resonerende kamer.


    Glomerulêre filtrasie

    Glomerulêre filtrasie filtreer die meeste van die opgeloste stowwe uit as gevolg van hoë bloeddruk en gespesialiseerde membrane in die afferente arteriool. Die bloeddruk in die glomerulus word gehandhaaf onafhanklik van faktore wat sistemiese bloeddruk beïnvloed. Die "lekkende" verbindings tussen die endoteelselle van die glomerulêre kapillêre netwerk laat opgeloste stowwe maklik deur. Alle opgeloste stowwe in die glomerulêre kapillêre, behalwe makromolekules soos proteïene, gaan deur passiewe diffusie. Daar is geen energievereiste op hierdie stadium van die filtrasieproses nie. Glomerulêre filtrasietempo (GFR) is die volume glomerulêre filtraat wat per minuut deur die niere gevorm word. GFR word deur verskeie meganismes gereguleer en is 'n belangrike aanduiding van nierfunksie.


    Kyk die video: Wat is fotosynthese? (Oktober 2022).