Uyali hujayralarni aniqlash - Cell–cell recognition

O'zlariga tegishli sirt molekulalari orqali aloqa qiluvchi ikkita hujayra.
O'zlariga tegishli sirt molekulalari orqali aloqa qiluvchi ikkita hujayra.

Uyali hujayralarni aniqlash bu hujayraning qo'shni hujayralarning bir turini boshqasidan ajratish qobiliyatidir.[1] Ushbu hodisa qarama-qarshi hujayra yuzalaridagi bir-birini to'ldiruvchi molekulalar to'qnashganda yuz beradi. Bir hujayra yuzasidagi retseptor o'ziga xos xususiyat bilan bog'lanadi ligand yaqin atrofdagi hujayrada, oddiy yopishqoqlikdan tortib, murakkab hujayra farqlanishigacha bo'lgan hujayralar xatti-harakatlarini tartibga soluvchi voqealar kaskadini boshlaydi.[2] Boshqa hujayra funktsiyalari singari, hujayraning tanib olinishi genlar va oqsillarning zararli mutatsiyalariga ta'sir qiladi va xatolarga yo'l qo'yadi. Hujayra hujayralarini tanib olish tufayli yuzaga keladigan biologik hodisalar hayvonlarning rivojlanishi, mikrobiomlar va inson tibbiyoti uchun muhimdir.

Asoslari

Hujayra hujayralarini tanib olish har xil hujayralarning plazma membranalarida cheklangan ikkita molekula bir-biriga bog'lanib, aloqa, hamkorlik, transport, mudofaa va / yoki o'sish uchun javobni keltirib chiqarganda sodir bo'ladi. Yashirin gormonlar singari distal javobni keltirib chiqarish o'rniga, ushbu bog'lanish turi signal beruvchi molekulalarga ega hujayralarni bir-biriga yaqin bo'lishini talab qiladi. Ushbu voqealarni ikkita asosiy toifaga birlashtirish mumkin: Ichki tanib olish va Tashqi tanib olish.[3] Ichki tanib olish deganda, bir organizm tarkibiga kiruvchi hujayralar birlashishi tushuniladi.[3] Tashqi tan olish - bu bir organizmning hujayrasi boshqa organizmdan hujayrani tanishi, xuddi sutemizuvchilar hujayrasi tanadagi mikroorganizmni aniqlaganda.[3] Ushbu bog'lanishni yakunlovchi molekulalar oqsillar, uglevodlar va lipidlardan iborat bo'lib, natijada turli xil glikoproteinlar, lipoproteinlar va glikolipoproteinlar.[3] Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, taxminan 200-300 pN bo'lgan glikan-glikan o'zaro ta'siri hujayralar hujayrasini tanib olishda muhim rol o'ynashi mumkin.[4] Murakkab uglevodlar, xususan, hujayra hujayralarini tanib olishda nihoyatda ajralmas deb o'rganilgan, ayniqsa uni qo'shimcha karbonhidratlar taniganida. To'g'ri bog'lanish joyini ta'minlash uchun atrofdagi joylarni tekshirish yoki ilgari murakkab uglevodlar va ularni to'ldiruvchi uglevodlar hosil bo'lgan bog'lanishni ta'minlash orqali moslashuvchan o'zaro ta'sirlash tizimlari yaratilishi mumkin. Ushbu o'zaro ta'sirlar zaif ekanligi kuzatilgan bo'lsa-da, turli xil tekshirilayotgan sub'ektlarda, shu jumladan, sichqon embrion hujayralari, kornea epiteliya hujayralari va inson embrional karsinoma hujayralarida o'rganilgan.[4]

Ichki tanib olish uchun biologik funktsiyalar

O'sish va rivojlanish

Yopishqoqlikni aniqlash uchun hujayra hujayralarini aniqlashning eng oddiy versiyalaridan biri kuzatilishi mumkin gubkalar, hayvonot dunyosidagi eng ibtidoiy guruh. Gubkalar alohida hujayralarni yirik klasterlarga birlashtirish orqali rivojlanadi. Membranani bog'laydigan oqsillar va ajratilgan ionlar orqali alohida shimgich hujayralari birlashishni muvofiqlashtirishga qodir, shu bilan birga har xil turlar yoki hattoki har xil shaxslar birlashishini oldini oladi.[5] Bu turli xil turlardan yoki bir xil turga mansub shimgichni hujayralarini payvand qilish urinishlari muvaffaqiyatsiz tugaganda, bir xil kishining hujayralaridan foydalanishga urinishlar muvaffaqiyatli birlashganda aniqlandi.[5] Buning sababi aniq bo'lishi mumkin kaderinlar, turli xil shimgich turlari va shaxslar tomonidan ifoda etilgan, kaltsiyni bog'laydigan membrana oqsilidir.[5] Kaderinlar murakkab organizmlarda ham mavjud. Sichqoncha embrionlarida, Elektron kaderin hujayra membranalarida embrion siqilishi uchun zarur bo'lgan hujayralarning yopishishi uchun javobgardir.[6]

Jarohatlarga javob berish uchun hujayralarni aniqlash

Katta ko'p hujayrali organizm jarohat olganda, hujayralarni tanib olish ko'pincha ma'lum turdagi hujayralarni shikastlanish joyiga etkazishda ishtirok etadi. Bunga hayvonlardagi selektin ekspresion hujayralari misol bo'la oladi. Tanlang Leykotsitlar, trombotsit hujayralari va endotelial hujayralar membranalarida joylashgan retseptor oqsilidir, bu membrana bilan bog'langan glikanlarni bog'laydi.[7] Jarohatga javoban endotelial hujayralar leykotsitlar hujayrasi yuzasida mavjud bo'lgan glikanlarga bog'langan selektinni ekspresiya qiladi.[7] To'qimalarni tiklash bilan shug'ullanadigan trombotsit hujayralari o'zlarining selektinlari yordamida endotelial hujayralar yo'lida leykotsitlar bilan birikadilar.[7] Keyin leykotsitlar shikastlanish joyida potentsial patogenlarni aniqlash uchun o'zlarining selektinlaridan foydalanadilar.[7] Shu tarzda, jarohatlar joyiga zudlik bilan tuzatish yoki kirib boruvchi mikroorganizmlar bilan kurashish uchun tegishli hujayralar keltiriladi.[7]

Tashqi tanib olish uchun biologik funktsiyalar

Immunitet tizimida patogenni aniqlash

Immunitetni tanib olish qobiliyatiga ega hujayralarga makrofaglar, dentritik hujayralar, T hujayralari va B hujayralari kiradi.[8] Uyali hujayralarni tanib olish, patogenlarni umuman aniqlaydigan tug'ma immunitet tizimida ayniqsa muhimdir. Ushbu jarayonda asosiy rolni aniqlash retseptorlari (PRR) ning bog'lanishi fagotsitlar va patogen mikroorganizmlarda patogen bilan bog'liq bo'lgan molekulyar naqshlar (PAMP).[8] PRR turlaridan biri bu bakteriyalar hujayralarida ba'zi lipoproteinlar, peptidoglikan, CpG-ga boy DNK va flagellar tarkibiy qismlarini, shuningdek protozoan parazitlari va glikoproteinlari va fosfolipidlarini taniy oladigan, pulga o'xshash retseptorlari (TLR) deb ataladigan integral membrana glikoproteidlar guruhidir. konidiya (qo'ziqorin sporu).[8] PAMPlarning TLR oqsillari bilan bog'lanishi, odatda, bir qator fosforillanishlarni, fosfat guruhini qo'shishni va hamma joyda mavjud bo'lishni o'z ichiga olgan ichki signal kaskadiga olib keladi, bu degradatsiyaga molekulalarni belgilaydigan kichik oqsilni qo'shadi va natijada genlarning transkripsiyasiga olib keladi. yallig'lanish bilan bog'liq.[8] Tug'ma immunitet tizimidagi hujayralar tomonidan TLR-larning qo'llanilishi tanib bo'lmaydigan turli xil PAMPlarni rivojlantiruvchi patogen hujayralar va ularni taniy oladigan yangi membrana oqsillarini ishlab chiqaruvchi patogen hujayralar o'rtasidagi evolyutsion kurashga olib keldi.[8]

Bakteriyalar ekologiyasi

Bir hujayrali organizmlar sirt retseptorlari orqali bir-biri bilan hamkorlik va raqobat uchun bog'lanishi mumkin. Bu bakteriyalarda keng kuzatilgan. Masalan, bakteriyalar bir-biriga tashqi membrana oqsillari TraA va TraB bilan birikib, bakteriyalar hujayralari membrana lipidlari, shakarlari va toksinlarini almashtirishga imkon beradigan tashqi membrana almashinuvi (OME) jarayonini osonlashtirishi mumkin.[9] Hujayralarni tanib olish va OME ga faqat bitta tan olish guruhidagi TraA va TraB variantlari bog'langan taqdirda erishish mumkin.[9] Ushbu o'zaro ta'sirlar bakteriyalar populyatsiyasida antibiotiklarga chidamliligi uchun zarur bo'lgan fiziologik xilma-xillikni keltirib chiqarishi mumkin.[10] The Eschericia coli membrana oqsili ChiA kontaktga bog'liq inhibisyon (CDI) jarayonida qatnashadi, unda u raqib retseptorlari bilan bog'lanadi. E.coli shtammlar va bu shtammlarning o'sishiga to'sqinlik qiladigan toksinni ajratadi, shu bilan birga inhibe hujayrasi va ushbu shtamm a'zolari himoya qilinadi.[9] Bakteriya Proteus mirabilis T6SS oqsilidan toksinlarni chiqarib yuborish yoki signal oqsillarini boshqalarga yuborish orqali tan olinishi bilan boshqa bakterial koloniyalarning tarqalishini va yo'q qilinishini boshlash uchun foydalanadi. P. mirabilis hujayralar.[9] Bakterial sirt retseptorlarini yopishish uchun bog'lash biofilmlarni shakllantirishda ham o'z ahamiyatini topgan.[9]

Qizil qon hujayralarini tan olish

Qon turlari

Qizil qon hujayralari mavjud antijenler ularni qon hujayralarining ma'lum bir toifasining bir qismi sifatida ajratib turadigan plazma membranalarida. Ushbu antijenler polisakkaridlar, glikoproteidlar yoki GPI (glikolipid) bilan bog'langan oqsillar bo'lishi mumkin.[11] Antigenlar murakkabligi jihatidan fosfolipid ikki qavatli hujayra tashqari tomoniga bog'langan kichik molekulalardan tortib, membrananing har ikki tomoni o'rtasida ko'p marta aylanib yuradigan yirik membrana oqsillariga qadar o'zgarib turadi.[11] Kichikroq polisakkarid antigenlari qon hujayralarini A, B, AB va O turlariga, kattaroq oqsil antigenlari qon hujayralarini Rh D-musbat va Rh D-salbiy turlariga ajratadi.[11] To'g'ri qon guruhining biologik roli noaniq va vstigial bo'lishi mumkin bo'lsa-da, noto'g'ri qon guruhlarining oqibatlari og'ir ekanligi ma'lum.[11] Mikrobial patogenlar bo'yicha PAMPlarni taniydigan bir xil hujayralar begona qon hujayralarining antigeniga bog'lanib, uni patogen deb tan olishlari mumkin, chunki antigen noma'lum.[11] Qizil qon tanachalarini ichki yoki tashqi deb tasniflash oson emas, chunki begona hujayra, agar u to'g'ri antijenlarga ega bo'lsa, organizmning bir qismi sifatida tan olinishi mumkin.

Zararli mutatsiyalar

TLR mutatsiyalari

Sutemizuvchi retseptorlari oqsillaridagi mutatsiyalar hujayra hujayralarini tanib olishda buzilishlarni keltirib chiqarishi, ayrim patogenlar va surunkali holatlarga individual sezuvchanligini oshirishi mumkin. TLRlarni kodlaydigan genlarda mutatsiyalar yuzaga kelganda, oqsillar hujayra devoridagi yoki bitta hujayrali patogenlar membranasidagi polisakkaridlar, lipidlar yoki oqsillar bilan birikish qobiliyatini yo'qotishi mumkin, natijada tug'ma immunitet tizimi infektsiyaga javob berolmaydi. bu kasallikning tez rivojlanishiga imkon beradi. Xususan, TLR2 va TLR4 genlaridagi mutatsiyalar patogenlarga nisbatan sezgirlikni oshirishda tez-tez uchraydi.[12] TRL2 genidagi sistein mutatsiyasiga treonin tanib bo'lmaslik bilan bog'liq Tuberkulyoz mikobakteriyasi Sil kasalligi meningitining qo'zg'atuvchisi.[13] Xuddi shu mutatsiya, T597C, keyinchalik tan olinmaganligi bilan izchil kuzatilgan Mycobacterium leprae, moxov kasalligining qo'zg'atuvchisi.[14] TRL2, Arg753Gln tarkibidagi glutamin mutatsiyasiga arginin, gram-musbat bakteriyalar sabab bo'lgan bolalarning siydik yo'li infektsiyasining ko'payishiga bog'liq edi.[15] TLR4, Asp299Gly va Thr399Ile tarkibidagi ko'plab mutatsiyalar Periodontitni keltirib chiqaradigan bakterial patogenlarga ta'sirchanligi bilan bog'liq edi.[16] TLR mutatsiyalarining Chron kasalligi bilan bog'liqligi ham tekshirilgan, ammo aniq dalillarni keltirmagan.[17] Bularning umumiy xususiyati missensiya mutatsiyalari o'rnini bosadigan aminokislota qoldiqlari sezilarli darajada farq qiluvchi yon zanjir xususiyatlariga ega bo'lib, bu TLR oqsilining nuqsonli ishlashiga yordam beradi.

Adabiyotlar

  1. ^ Kempbell va boshq., Biologiya, Sakkizinchi nashr, 2008 yil Pearson Education Inc.
  2. ^ Schnaar, Ronald L., Tadqiqot maqsadlari, "Havola ", 2010 yil 1-may
  3. ^ a b v d Ajit Varki va Jon B Lou, Glikanlarning biologik rollari, Glikobiologiya asoslari, 2-nashr Cold Spring Harbor, 2009
  4. ^ a b Bucior, Ivona (2004 yil oktyabr). "ScienceDirect". www.scainedirect.com. Olingan 2019-05-13.
  5. ^ a b v Xaver Fernandez-Buskets va Maks M Burger, gubkalardagi hujayraning yopishishi va histosayib ketishi. 1999 yil. Mikroskopiya tadqiqotlari va texnikasi 44:204-218
  6. ^ CB Li, LL Xu, ZD Vang, SQ Zhong, L Ley. Sichqoncha embrionida siqishni boshlashni tartibga solish. Yi Chaun 2009 31(12):1177-1184
  7. ^ a b v d e Richard D Cummings va Rodger P McEver, C tipidagi lektinlar, Glikobiologiya asoslari, 2-nashr Cold Spring Harbor, 2009
  8. ^ a b v d e Arika Shizou, Uematsu S, Takeuchi O. Patogenni tan olish va tug'ma immunitet 2006. Hujayra 124:783–801
  9. ^ a b v d e Vera Troselj, P Cao, D devori. Bakteriyalarda hujayra hujayralarini aniqlash va ijtimoiy tarmoq. 2017 yil. Atrof-muhit mikrobiologiyasi 20(3):923-933
  10. ^ Kristofer N Vassallo, P Cao, A Konklin, H Finkelshteyn, CS Xeys, D Wall. Tashqi membrana almashinuvi natijasida yuqadigan polimorf toksinlar miksobakteriyalardagi qarindoshlarni ajratib turadi. 2017 yil. eLife mikrobiologiyasi va yuqumli kasalliklar
  11. ^ a b v d e Laura Din. Qon guruhi antigenlari - bu qizil qon hujayralari membranasidagi sirt belgilaridir. Qon guruhlari va qizil hujayra antigenlari. 2005. Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi
  12. ^ MR Bhide, R Mucha, I Mikula Jr, L Kisova, R Skrabana, M Novak, I Mikula Sr. TLR genlaridagi yangi mutatsiyalar mutanosiblikni keltirib chiqaradi Mycobacterium avium subsp. paratuberkulyoz infektsiya. 2009 yil. BMC Genet 10(21)
  13. ^ NTT Thuong, TR Hawn, GE Thwaites, TTH Chau, NTN Lan, HT Quy, NT Hieu, A Aderem, TT Hien, JJ Farrar, SJ Dunstan. Inson TRL2-dagi polimorfizm tuberkulyoz mengitiga sezuvchanlikning oshishi bilan bog'liq. 2007 yil. Genlar va immunitet 8:422-428
  14. ^ PY Buchod, TR Hawn, MR Siddiqi, P Saunderson, S Britton, I Abraham, AT Argaw, M Janer, LP Zhao, G Kaplan, Aderem. Tollga o'xshash retseptor 2 polimorfizmlari moxovdagi reversal reaktsiya bilan bog'liq. 2008 yil. Yuqumli kasalliklar jurnali 197(2):253-261
  15. ^ Y Tabel, A Berdeli, S Mir. Bolalarda siydik yo'li infektsiyalari bilan TRL2 geni Arg753Gln polimorfizmining assotsiatsiyasi. 2007 yil. Int J Immunogenet 34(6):399-405
  16. ^ T Fukusaki, N Ohara, Y Xara, A Yoshimura, K Yoshiura. Yaponiyadagi populyatsiyada Tollga o'xshash retseptorlar 4 gen polimorfizmi va o'rtacha va og'ir periodontit o'rtasidagi bog'liqlik uchun dalillar. 2007 yil. J Periodontal rez 42(6):541-545
  17. ^ J Xong, E Leung, AG Freyzer, TR Merriman, P Vishnu, GW Krissansen. TLR2, TLR4 va TLR9 polimorfizmlari va Chron kasalligi Yangi Zelandiya Kavkaz kohortasida. 2007 yil. Gastroenterologiya va gepatologiya jurnali 22(11):1760-1766

Tashqi havolalar