Τύπος κυττάρων

Αυτή η σελίδα αφορά τους διαφορετικούς τύπους κυττάρων μέσα σε ένα είδος.

Ο τύπος κυττάρων είναι μια ταξινόμηση που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των κυττάρων που έχουν κοινά μορφολογικά ή φαινοτυπικά χαρακτηριστικά[1] Ένας πολυκύτταρος οργανισμός μπορεί να περιέχει έναν αριθμό κυττάρων που διαφέρει ευρέως και εξειδικευμένων τύπων κυττάρων, όπως μυϊκά κύτταρα και κύτταρα δέρματος, που διαφέρουν τόσο στην εμφάνιση όσο και στη λειτουργία, αλλά έχουν ταυτόσημες γονιδιωματικές αλληλουχίες. Τα κύτταρα μπορεί να έχουν τον ίδιο γονότυπο, αλλά να ανήκουν σε διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους λόγω της διαφορετικής ρύθμισης των γονιδίων που περιέχουν. Η ταξινόμηση ενός συγκεκριμένου κυτταρικού τύπου γίνεται συχνά με τη χρήση του μικροσκοπίου (όπως αυτά από την οικογένεια σύμπλεγμα διαφοροποίησης (cluster of differentiation) που χρησιμοποιούνται συνήθως για αυτόν τον σκοπό στην ανοσολογία). Οι πρόσφατες εξελίξεις στην αλληλουχία RNA μονοκυττάρου διευκόλυνε την ταξινόμηση των τύπων κυττάρων με βάση κοινά πρότυπα γονιδιακής έκφρασης. Αυτό οδήγησε στην ανακάλυψη πολλών νέων τύπων κυττάρων π.χ. σε ποντίκι φλοιός, ιππόκαμπος,[2] γάγγλιο ραχιαίας ρίζας[3] και νωτιαίος μυελός.[4]

Τα ζώα έχουν αναπτύξει μεγαλύτερη ποικιλία τύπων κυττάρων σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό (100-150 διαφορετικοί κυτταρικοί τύποι), σε σύγκριση με 10-20 σε φυτά, μύκητες και πρώτιστα.[5] Ο ακριβής αριθμός των κυτταρικών τύπων είναι, ωστόσο, απροσδιόριστος και η οντολογία κυττάρου, από το 2021, απαριθμεί πάνω από 2.300 διαφορετικούς τύπους κυττάρων.[6]

Πολυκύτταροι οργανισμοί

Όλοι οι ανώτεροι πολυκύτταροι οργανισμοί περιέχουν κύτταρα εξειδικευμένα για διαφορετικές λειτουργίες. Οι περισσότεροι διακριτοί κυτταρικοί τύποι προκύπτουν από ένα μόνο ολοδύναμο (totipotent) κύτταρο που διαφοροποιείται σε εκατοντάδες διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης. Η διαφοροποίηση των κυττάρων καθοδηγείται από διαφορετικές περιβαλλοντικές ενδείξεις (όπως η αλληλεπίδραση κυττάρου -κυττάρου) και οι εγγενείς διαφορές (όπως αυτές που προκαλούνται από την ανομοιογενή κατανομή των μορίων κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης). Οι πολυκύτταροι οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα που εμπίπτουν σε δύο θεμελιώδεις τύπους: γαμετικά (βλαστικά) και σωματικά κύτταρα. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, τα σωματικά κύτταρα θα γίνουν πιο εξειδικευμένα και θα σχηματίσουν τις τρεις πρωτογενείς βλαστικές στοιβάδες: εξώδερμα, μεσόδερμα, και ενδόδερμα. Μετά τον σχηματισμό των τριών βλαστικών στοιβάδων, τα κύτταρα θα συνεχίσουν να εξειδικεύονται μέχρι να φτάσουν σε μια τελικά διαφοροποιημένη κατάσταση που είναι πολύ πιο ανθεκτική στις αλλαγές στον τύπο των κυττάρων από το προγονικό κύτταρο.

Ο απλούστερος οργανισμός που θεωρείται ότι έχει καλά καθορισμένους κυτταρικούς τύπους είναι μερικοί volvoceans, όπως o Volvox carteri, στον οποίο κάθε οργανισμός αποτελείται από διακριτούς και αλληλοεξαρτώμενους κυτταρικούς πληθυσμούς, μερικούς σωματικούς και ορισμένους αναπαραγωγικούς.[7]

Εννοιολογικός ορισμός

Παρόλο που η έννοια του κυτταρικού τύπου χρησιμοποιείται ευρέως, οι ειδικοί εξακολουθούν να συζητούν τον ακριβή ορισμό του τι συνιστά κυτταρικό τύπο.[8]

Άνθρωποι

Ένας κατάλογος τύπων κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα μπορεί να περιλαμβάνει αρκετές εκατοντάδες διακριτούς τύπους ανάλογα με την πηγή.[9][10]

Ένα άρθρο του 2006 των Vickaryous and Hall που αξιολογήθηκε από ομοτίμους απαριθμούσε 411 διακριτούς τύπους ανθρώπινων κυττάρων.[11]

Παραπομπές

  1. ↑ Zeng, Hongkui (2022). «What is a cell type and how to define it?». Cell 185 (15): 2739–2755. doi:10.1016/j.cell.2022.06.031. ISSN 0092-8674. PMID 35868277. PMC 9342916. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.06.031. 
  2. ↑ «Brain structure. Cell types in the mouse cortex and hippocampus revealed by single-cell RNA-seq». Science 347 (6226): 1138–42. March 2015. doi:10.1126/science.aaa1934. PMID 25700174. 
  3. ↑ «Unbiased classification of sensory neuron types by large-scale single-cell RNA sequencing» (στα αγγλικά). Nature Neuroscience 18 (1): 145–53. January 2015. doi:10.1038/nn.3881. PMID 25420068. 
  4. ↑ «Neuronal atlas of the dorsal horn defines its architecture and links sensory input to transcriptional cell types» (στα αγγλικά). Nature Neuroscience 21 (6): 869–880. June 2018. doi:10.1038/s41593-018-0141-1. PMID 29686262. 
  5. ↑ Margulis L· Chapman MJ (2009). Kingdoms and Domains: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth (4th έκδοση). Amsterdam: Academic Press/Elsevier. σελ. 116. 
  6. ↑ Osumi-Sutherland, David; Xu, Chuan; Keays, Maria; Kharchenko, Peter V.; Regev, Aviv; Lein, Ed; Teichmann, Sarah A. (2021-06-28). «Cell type ontologies of the Human Cell Atlas». Nature Cell Biology 23 (11): 1129–1135. doi:10.1038/s41556-021-00787-7. PMID 34750578. 
  7. ↑ Gilbert, Scott F. (1997). Developmental biology (στα Αγγλικά) (5th έκδοση). Sunderland (Mass.): Sinauer. σελίδες 17. ISBN 978-0-87893-244-3. 
  8. ↑ «What Is Your Conceptual Definition of "Cell Type" in the Context of a Mature Organism?». Cell Systems 4 (3): 255–259. 22 March 2017. doi:10.1016/j.cels.2017.03.006. ISSN 2405-4712. PMID 28334573. 
  9. ↑ Alberts, Bruce· Johnson, Alexander· Lewis, Julian· Morgan, David· Raff, Martin· Roberts, Keith· Walter, Peter. Molecular Biology of the Cell (Sixth έκδοση). σελ. 1217. 
  10. ↑ «COPE database». 
  11. ↑ Vickaryous, Matthew K.; Hall, Brian K. (August 2006). «Human cell type diversity, evolution, development, and classification with special reference to cells derived from the neural crest» (στα αγγλικά). Biological Reviews 81 (3): 425–455. doi:10.1017/S1464793106007068. ISSN 1464-7931. PMID 16790079. http://doi.wiley.com/10.1017/S1464793106007068. 

Περαιτέρω μελέτη

  • «The evolution of cell types in animals: emerging principles from molecular studies». Nature Reviews. Genetics 9 (11): 868–82. November 2008. doi:10.1038/nrg2416. PMID 18927580. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

  • Πολυμέσα σχετικά με το θέμα Cell types στο Wikimedia Commons