Coenocyte ( английский: / с я п ə с aɪ т / ) представляют собой многоядерные клетки , которые могут возникнуть в результате нескольких ядерных делений без сопровождающих их цитокинеза , в отличии от синцития , который является результатом клеточной агрегации с последующим растворением из клеточных мембран внутри массы. [1] Слово синцитий в эмбриологии животных используется для обозначения ценоцитарной бластодермы беспозвоночных . [2]Coenocytic клетки называются ценобиями ( во множественном числе coenobia), и наиболее coenobia состоят из отдельного числа клеток, часто как кратное два (4, 8 и т.д.). [3]
Исследования показывают, что образование ценобия может быть защитой от выпаса у некоторых видов. [4]
Физиологические примеры
Протисты
Водоросли
Ценоцитарные клетки присутствуют в различных и неродственных группах водорослей, включая Xanthophyceae (например, Vaucheria ), красные водоросли (например, Griffithsia ) и зеленые водоросли [5] (например, межузловые клетки Chara ).
У сифонных зеленых водорослей Bryopsidales и некоторых Dasycladales весь слоевище представляет собой одну многоядерную клетку, которая может достигать многих метров в поперечнике (например, Caulerpa ). [6] Однако в некоторых случаях при воспроизведении могут возникать перекосы.
Отряд зеленых водорослей Cladophorales характеризуется сифонокладозной организацией, т. Е. Талломы состоят из множества ценоцитарных клеток.
В отличие от Cladophorales, где ядра организованы в регулярно расположенных цитоплазматических доменах, цитоплазма Bryopsidales демонстрирует поток, позволяющий транспортировать органеллы, транскрипты и питательные вещества по растению. [5]
В Sphaeropleales также содержит несколько видов общей пресной воды , которые являются coenocytic, а именно Зсепейезтизы , Hydrodictyon и Pediastrum . [7] [8] [9]
Простейшие
Дипломонады , как и лямблии , имеют два ядра.
Миксогастриды (слизистые)
Альвеолаты
Инфузории имеют клетки, содержащие два ядра: макроядро и микроядро .
Шизонт из apicomplexan паразитов является формой coenocyte (т.е. плазмодий в общем смысле), а также плазмодии из микроспоридии ( Fungi ) и myxosporidian ( Metazoa ) паразитов.
Trophont из syndinean (динофлагелляты) паразитов.
Растения
Эндосперм в растениях начинает расти , когда один оплодотворенная ячейка ( первичный эндосперм клетка ) становится coenocyte. Разные виды продуцируют ценоциты с разным количеством ядер, прежде чем PEC в конечном итоге начнет делиться, причем некоторые из них разрастаются и содержат тысячи ядер. [10]
Грибы
Некоторые мицелиальные грибы (такие как Glomeromycota, Chytridiomycota и Neocalligomastigomycota) могут содержать несколько ядер в ценоцитарном мицелии . Ценоцит функционирует как единая скоординированная единица, состоящая из множества клеток, связанных структурно и функционально, то есть через щелевые соединения. Грибковый мицелий, в котором гифы отсутствуют перегородки , известны как «асептатный» или «ценоцитарный».
Многоклеточные животные: беспозвоночные
Многие насекомые, такие как модельный организм Drosophila melanogaster , откладывают яйца, которые первоначально развиваются как «синцитиальные» бластодермы, т. Е. На ранних этапах развития эмбрионов происходит неполное деление клеток . Ядра проходят S-фазу (репликация ДНК), и сестринские хроматиды разделяются и повторно собираются в ядра, содержащие полные наборы гомологичных хромосом, но цитокинез не происходит. Таким образом, ядра размножаются в общем цитоплазматическом пространстве.
Ранний эмбрион «синцитий» беспозвоночных, таких как Drosophila , важен для «синцитиальной» спецификации дифференцировки клеток. Цитоплазма яйцеклетки содержит локализованные молекулы мРНК , такие как те, которые кодируют факторы транскрипции Bicoid и Nanos. Белок Bicoid экспрессируется в градиенте, который простирается от переднего конца раннего эмбриона, тогда как белок Nanos концентрируется на заднем конце. Сначала ядра раннего эмбриона быстро и синхронно делятся в «синцитиальной» бластодерме, а затем мигрируют через цитоплазму и располагаются в монослое по периферии, оставляя лишь небольшое количество ядер в центре яйца, который станут ядрами желтка. Положение ядер вдоль осей эмбриона определяет относительное воздействие различных количеств Bicoid, Nanos и других морфогенов . Ядра с большим количеством Bicoid активируют гены, которые способствуют дифференцировке клеток в структуры головы и грудной клетки. Ядра, подвергшиеся воздействию большего количества наночастиц, активируют гены, ответственные за дифференцировку задних областей, таких как брюшная полость и половые клетки . Те же принципы верны для спецификации дорсо-вентральной оси - более высокая концентрация ядерного дорсального белка на вентральной стороне яйца определяет вентральную судьбу, тогда как его отсутствие допускает дорсальную судьбу. После того, как ядра располагаются в монослое под мембраной яйца, мембрана начинает медленно инвагинировать, таким образом разделяя ядра на клеточные компартменты; в этот период яйцеклетка называется клеточной бластодермой. В полюсные клетки - зародышевой линии Anlage - первые клетки , чтобы полностью отделить.
Патологические примеры
Определенные мутации и активация определенных генов, контролирующих клеточный цикл, могут привести к образованию бактериями «нитевидных» клеток с множеством хромосом, но без клеточного деления. Эти механизмы или ошибки могут привести к структуре, аналогичной ценоциту, хотя у бактерий нет ядер.
Этот факт использовался в некоторых приложениях синтетической биологии, например, для создания клеточных волокон для органически выращенного бетона. [ необходима цитата ]
Этимология
Как и во многих международных научных словарях , в английском языке слово coenocyte ( ценоцит ) произошло от нового латыни , в котором его объединяющие формы , coeno- + -cyte , основаны на древнегреческом : κοινός ( koinós ) = «общий» + κύτος ( kýtos ) = "ящик, т.е. ячейка"). Ударный гласный является œ , что в научном английском обычно звучит как долгие е и обычно сдвигает предшествующий гр быть мягкими ; это объясняет, как существует определенная степень регулярности в том, «как можно получить звук« не вижу »от цено- », что на первый взгляд может показаться неправильным.
Смотрите также
- Колония (биология)
- Плазмодий (жизненный цикл)
- Синцитий
- Дикарион
Рекомендации
- ^ Daubenmire РФ (1936). «Использование терминов« ценоцит »и« синцитий »в биологии». Наука . 84 (2189): 533–534. Bibcode : 1936Sci .... 84..533D . DOI : 10.1126 / science.84.2189.533 . PMID 17806555 .
- ^ Willmer, PG (1990). Отношения беспозвоночных: закономерности в эволюции животных . Издательство Кембриджского университета, Кембридж.
- ^ «Определение ценобиума» . www.merriam-webster.com . Мерриам-Вебстер . Проверено 6 апреля 2019 .
- ^ Lurling, M .; Бикман, В. (сентябрь 1999 г.). «Грейзер-индуцированная защита у Scedesmus (Chlorococcales; Chlorophyceae): ценобиум и образование шипов». Phycologia . Соединенное Королевство, Лоуренс: издательство Allen Press Publishing Services. 38 (5): 368. DOI : 10,2216 / i0031-8884-38-5-368.1 . ISSN 0031-8884 . ProQuest 198599556 .
- ^ а б Мой, I .; Menzel, D .; Окуда, К. (2008). «Морфогенез у гигантоклеточных водорослей». Int. Rev. Cell Mol. Биол . Международный обзор клеточной и молекулярной биологии. 266 : 37–83. DOI : 10.1016 / S1937-6448 (07) 66002-X . ISBN 9780123743725. PMID 18544492 .
- ^ Умен, Ю.Г. (16 октября 2014 г.). «Зеленые водоросли и истоки многоклеточности в растительном мире» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 6 (11): a016170. DOI : 10.1101 / cshperspect.a016170 . PMC 4413236 . PMID 25324214 .
- ^ Higham, MT; Бисалпутра, Т. (октябрь 1970 г.). «Еще одно замечание о структуре поверхности ценобия». Канадский журнал ботаники . 48 (10): 1839–1841. DOI : 10.1139 / b70-269 .
- ^ Marchant, J .; Пикетт-Хипс, JD (1970). «Ультраструктура и дифференциация Hydrodictyon reticulatum» . Aust. J. Biol. Sci . 23 (6): 1173–1186. DOI : 10.1071 / BI9701173 . PMID 5496220 .
- ^ Хонда, Хисао (декабрь 1973 г.). «Формирование структуры ценобиальных водорослей Pediastrum biwae Negoro». Журнал теоретической биологии . 42 (3): 461–481. DOI : 10.1016 / 0022-5193 (73) 90241-5 . hdl : 2433/220120 . PMID 4766748 .
- ^ Лерстен, Н.Р. (2008). Эмбриология цветковых растений . Вайли. п. 153. ISBN. 978-0-470-75267-8. Проверено 14 марта 2016 .
Внешние ссылки
- http://www.ige.tohoku.ac.jp/outou/outou-e/ceonocytes-e.html