Սոմատիկ բջիջ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Սոմատիկ բջիջ
Տեսակբջջի տեսակ
Ենթադասդիպլոիդ և դիպլոիդ կորիզավոր բջիջ[1]
Foundational Model of Anatomy72300
Terminologia HistologicaH1.00.01.0.00023
(1) Կորիզակ (2) Բջջակորիզ (3) Ռիբոսոմ (4) Ներառուկ (5) Հատիկավոր էնդոպլազմային ցանց (6) Գոլջիի ապարատ (7) Բջջակմախք (8) Հարթ էնդոպլազմային ցանց (9) Միտոքոնդրիումներ (10 ) Վակուոլներ (11) Ցիտոպլազմա (12) Լիզոսոմ (13) Ցետրիոլ

Սոմատիկ բջիջ (հին հունարեն՝ σῶμα (սոմա) նշանակում է «մարմին») կամ վեգետատիվ բջիջ, բջջային կենսաբանությունում ամեն տեսակի բջիջ, որը կազմում է բազմաբջիջ օրգանիզմի մարմինը, բացի գամետներից, առաջնային սեռական բջիջներից, գամետոցիտներից և ցողունային բջիջներից[2]։ Այս բջիջները կիսվում են տրոհման կամ միտոտիկ կիսման եղանակներով։

Ի տարբերություն սոմատիկ բջիջների, գամետները միաձուլվում են սեռական բազմացման ժամանակ, առաջնային սեռական բջիջներից առաջանում են գամետները, իսկ ցողունային բջիջները կարող են կիսվել միտոզի եղանակով և տարբերակվել բազմապիսի մասնագիտացված բջիջների։ Օրինակ՝ սոմատիկ բջիջներից են կազմված կաթնասունների բոլոր ներքին օրգանները, մաշկը, ոսկրերը, արյունը և շարակցական հյուսվածքը, իսկ կաթնասունների առաջնային սեռական բջիջներից առաջանում են սպերմատոզոիդները և ձվաբջիջները։ Վերջիններս ձուլվում են բեղմնավորման ժամանակ, որի արդյունքում ձևավորվում է զիգոտը։ Այն կիսվում է և տարբերակվում է սաղմի բջիջների։ Մարդու մարմնում առկա են մոտ 220 տեսակի սոմատիկ բջիջներ[2]։

Տեսականորեն, այս բջիջները առաջնային սեռական բջիջներ չեն, քանի որ նրանք փոխանցում են մուտացիաները իրենց բջջային սերունդերին (եթե առաջացնում են բջջային սերունդ), այլ ոչ թե օրգանիզմի սերունդներին։ Այնուամենայինիվ, սպունգներում գամետները ձևավորվում են չտարբերակված սոմատիկ բջիջներից են, իսկ աղեխորշավոր օրգանիզմներում՝ տարբերակված սոմատիկ բջիջներից։ Միտոտիկ կիսումը միայն դիտվում է դիպլոիդ սոմատիկ բջիջներում։ Հարկ է նշել, որ բազմացման մեջ դեր են կատարում միայն որոշ տեսակի բջիջներ, օրինակ՝ առաջնային սեռական բջիջները[3]։

Էվոլյուցիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բազմաբջջային օրգանիզմների էվոլյուցիային զուգահեռ զարգացել են նաև ստերիլ սոմատիկ բջիջները։ Մասնագիտացված սոմատիկ բջիջներ ձևավորող անմահ սաղմնային բջիջների գիծը առաջ բերեց նաև մահացության երևույթը, որի ամենապարզ դրսևորումը երևում է վոլվոքսային ջրիմուռներում[4]։ Այն տեսակները, որոնցում տարանջատված են ստերիլ սոմատիկ բջիջները և սաղմնային բջիջները, կոչվում են վայսմանիստներ։ Վայսմանիզմի առաջացումը բավականին հազվադեպ երևույթ է (օրինակ՝ ողնաշարավորներ, հոդվածոտանիներ, վոլվոքս), քանի որ շատ տեսակներ ունակ են սոմատիկ էմբրիոգենեզի (օրինակ՝ ցամաքային բույսեր, ջրիմուռների մեծամասնությունը, մի շարք անողնաշարավորներ)[5][6]։

Գենետիկա և քրոմոսոմներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ինչպես բոլոր բջիջները, սոմատիկ բջիջների ԴՆԹ-ն նույնպես գտնվում է քրոմոսոմների տեսքով։ Եթե սոմատիկ բջջի քրոմոսոմները առկա են զույգերով, ապա այդ սոմատիկ բջիջը, ինչպես նաև այդ սոմատիկ բջիջներից կազմված օրգանիզմը, դիպլոիդ է։ Դիպլոիդ օրգանիզմների գամետները պարունակում են չզույգված քրոմոսոմներ և կոչվում են հապլոիդ։ Քրոմոսոմների յուրաքանչյուր զույգ պարունակում է մեկ քրոմոսոմ, որը ժառանգվել է մորից, և մեկ քրոմոսոմ, որը ժառանգվել է հորից։ Մարդկանց սոմատիկ բջիջները պարունակում են 46 քրոմոսոմներ, որոնք կազմում են 23 զույգ։ Իսկ դիպլոիդ օրգանիզմների գամետները պարունակում են դրանց կեսը, այսինքն մարդկային գամետները պարունակում են 23 չզույգված քրոմոսոմներ։ Երբ երկու գամետներ (այսինքն սպերմատոզոիդ և ձվաբջիջ) ձուլվում են բեղմնավորման ժամանակ, նրանք ստեղծում են զիգոտ։ Այս ամենի շնորհիվ զիգոտը պարունակում է 46 քրոմոսոմ, այսինքն 23 զույգ։

Մի շարք տեսակների քրոմոսոմները կազմում են քառյակներ («տետրապլոիդ») և նույնիսկ վեցյակներով («հեքսապլոիդ»)։ Այսպիսով, սրանց գամետները կարող են լինել դիպլոիդ կամ տրիպլոիդ։ Սրա վառ օրինակ է ժամանակակից մշակված ցորենի տեսակ Triticum aestivum L.-ը, որի սոմատիկ բջիջները հեքսապլոիդ են և պարունակում են ամեն քրոմատիդի 6 պատճեններ։

Սպոնտան մուտացիաների առաջացման հաճախականությունը նշանակալիորեն ցածր է զարգացած արական առաջնային սեռական բջիջներում, քան նույն առանձնյակի սոմատիկ բջիջներում[7]։ Իգական առաջնային սեռական բջիջներում մուտացիաների առաջացման հաճախականությունը նույնպես ցածր է, քան համապատասխան սոմատիկ բջիջներում, և նման է արական առաջնային սեռական բջիջների մուտացիաների առաջացման հաճախականությանը[8]։ Այս բացահայտումները փաստում են սպոնտան մուտացիաների առաջացումը սահմանափակող ավելի արդյունավետ մեխանիզմների գործարկման մասին, քան սոմատիկ բջիջներում։ Նմանատիպ մեխանիզմների շարքում է ԴՆԹ-ի ռեպարացիայի ֆերմենտների բարձր մակարդակը, որը կանխում է ԴՆԹ-ի պոտենցիալ մուտագեն վնասները[8]։

Կլոնավորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վերերս, ամբողջական օրգանիզմների կլոնավորման տեխնիկան կիրառվել է կաթնասունների վրա, որը հնարավորություն է տալիս ստեղծել կենդանու գենետիկորեն նույնական կլոններ։ Կլոնավորման մեթոդ է սոմատիկ բջջի կորիզի տեղափոխումը, որի ժամանակ սոմատիկ բջջից, սովորաբար մաշկի բջջից, հեռացնում են նրա կորիզը[9]։ Այս կորիզը պարունակում է այն ամեն գենետիկական տեղեկատվությունը, որն անհրաժեշտ է ամբողջական օրգանիզմ ստանալու համար։ Կորիզը այնուհետև ներմուծվում է ձվաբջիջ, որից նախօրոք հեռացրել են դրա կորիզը։ Այժմ ձվաբջիջը պարունակում է քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաք և կարիք չունի բեղմնավորման։ Տեսակնորեն, ձվաբջիջը կարելի է ներմուծել նույն տեսակի օրգանիզմի արգանդ, և այն կարող է զարգանալ։ Սրա արդյունքում ձևավորվող օրգանզմը կլինի գենետիկորեն նույնը, ինչ այն օրգանզմը, որի բջջից վերցվել է կորիզը։ Այնուամենայնիվ, կարող են լինել որոշ տարբերություններ, որոնք պայմանավորված են ձվաբջջի միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ով, քանի որ այն տարբերվում է կորիզի դոնոր բջջի միտոքոնդրիալ ԴՆԹ-ից։ Գործնականորեն, այս մեթոդը դեռևս խնդրահարույց է, սակայն եղել են եզակի հաջող դեպքեր, ինչպիսիք են Դոլլի ոչխարը և Սնուպին, վերջերս կլոնավորված առաջին շունը[10]։

Սոմատիկ բջիջները հավաքվում են նաև կենդանիների գենետիկական ռեսուրսների կրիոպահպանության համար։ Այս մեթոդը կիրառվում է կենդանիների գենետիկական նյութի պահպանության, ինչպես նաև գյուղատնտեսական կենդանիների (անասունի) կլոնավորման համար[11]։

Գենետիկական մոդիֆիկացիաներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կենսատեխնոլոգիաների զարգացումը հնարավորություն է տվել գենետիկորեն փոփոխել սոմատիկ բջիջները, թե քրոնիկական հիվանդությունների մոդելավորման, թե հիվանդագին վիճակների կանխման համար[12][13]։

Սոմատիկ բջիջների գենետիկական ճարտարագիտությունը հանգեցրել է մի շարք հակասությունների, չնայած Մարդու գենային խմբագրման միջազգային գագաթնաժողովը հրապարակել է հայտարարություն հօգուտ սոմատիկ բջիջների գենետիկական խմբագրման, քանի որ այս մոդիֆիկացիաները չեն փոխանցվում սերունդներին[14]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. անատոմիայի հիմնարար մոդել
  2. 2,0 2,1 Campbell Neil A., Reece Jane B., Urry Lisa A., Cain Michael L., Wasserman Steven A., Minorsky Peter V., Jackson Robert B. (2009)։ Biology (9th ed.)։ էջ 229։ ISBN 978-0-8053-6844-4 
  3. Chernis P J (1985)։ «Petrographic analyses of URL-2 and URL-6 special thermal conductivity samples»։ doi:10.4095/315247 
  4. Hallmann A (2011)։ «Evolution of reproductive development in the volvocine algae»։ Sex. Plant Reprod. 24 (2): 97–112։ PMC 3098969։ PMID 21174128։ doi:10.1007/s00497-010-0158-4 
  5. Ridley M (2004) Evolution, 3rd edition. Blackwell Publishing, p. 29-297.
  6. Niklas, K. J. (2014) The evolutionary-developmental origins of multicellularity Archived 2017-08-09 at the Wayback Machine..
  7. «Mutation frequency declines during spermatogenesis in young mice but increases in old mice»։ Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95 (17): 10015–9։ 1998։ Bibcode:1998PNAS...9510015W։ PMC 21453։ PMID 9707592։ doi:10.1073/pnas.95.17.10015 
  8. 8,0 8,1 «Enhanced genetic integrity in mouse germ cells»։ Biol. Reprod. 88 (1): 6։ 2013։ PMC 4434944։ PMID 23153565։ doi:10.1095/biolreprod.112.103481 
  9. Tian X, Kubota Chikara, Enright Brian, Yang Xiangzhong (2003)։ «[No title found]»։ Reproductive Biology and Endocrinology 1 (1): 98։ PMC PMC521203 ։ PMID 14614770։ doi:10.1186/1477-7827-1-98 
  10. «Dolly | History, Impact & Legacy | Britannica»։ www.britannica.com (անգլերեն)։ 2023-07-21։ Վերցված է 2023-08-01 
  11. «Cryoconservation of animal genetic resources Animal Production and Health Guidelines No. 12. FAO. Published in 2012, pp. 199. ISBN 978-92-5-107306-3. Available at http://www.fao.org/docrep/016/i3017e/i3017e00.htm»։ Animal Genetic Resources/Ressources génétiques animales/Recursos genéticos animales 51: 153։ 2012-12։ ISSN 2078-6336։ doi:10.1017/s2078633612000628 
  12. Jarrett Kelsey E., Lee Ciaran M., Yeh Yi-Hsien, Hsu Rachel H., Gupta Rajat, Zhang Min, Rodriguez Perla J., Lee Chang Seok, Gillard Baiba K., Bissig Karl-Dimiter, Pownall Henry J., Martin James F., Bao Gang, Lagor William R. (2017)։ «Somatic genome editing with CRISPR/Cas9 generates and corrects a metabolic disease»։ Scientific Reports 7: 44624։ Bibcode:2017NatSR...744624J։ PMC 5353616 ։ PMID 28300165։ doi:10.1038/srep44624 
  13. «NIH Commits $190M to Somatic Gene-Editing Tools/Tech Research»։ 24 January 2018։ Վերցված է 5 July 2018 
  14. «Why Treat Gene Editing Differently In Two Types Of Human Cells?»։ 8 December 2015։ Վերցված է 5 July 2018