معلومة

14.3: فيديو- القص- علم الأحياء

14.3: فيديو- القص- علم الأحياء



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.

14.3: فيديو- القص

عظم القفص الصدري

ديانا توراسي لا يمكن أن تعود من إصابة في عظم القص قريبا بما يكفي لفريق ساندي برونديلو.

حفرت ركبتي في التراب ، وغطت يديّ ، ووضعت كعب يدي اليمنى على عظمة الراهب.

يمتد من الجزء الخلفي من أذنك إلى قاعدة القص.

الرصاصة التي أصابتني ارتدت من عظمة القص إلى رئتي.

رفع قميصه وأظهر لنا ندبة طويلة تمتد من عظم القص إلى حزام الخصر.

تم إخفاء نقطة السلاح بواسطة عظمة القص التي اخترقتها بمثل هذه القوة المفاجئة.

ثم تحصل على قذر في مونتي الكامل ، كما كان ، ويبدو أنه قام بتضخيمه من عظمة القص إلى أسفل.

إنه يعتبره الحديث المجنون المعتاد حتى ليلة واحدة عندما يكاد عظامه أن يسحق بظهور غريب من عالم آخر.

يتم تطبيق القطب غير المبال على القص أو أي نقطة ملائمة أخرى.

يمتد هذا الجيب ، الذي يوضع فوق عظم القص ، أسفل فتحات الذراع ويتصل بالحنجرة.

ثم تم وضع نفطة على القص ، وستة حبات من الكالوميل في المساء.

في الخامس عشر من نوفمبر تم وضع نفطة على عظمة القص و ʒiss من أوكسيميل سكيليتيك.

ولكن عندما نصل إلى تحديد عظمة القص في الأسماك ، تكثر الصعوبات ، والتي يحلها جيفروي بالطريقة التالية.


محتويات

كان العالم الألماني كارل فوغت أول من وصف مبدأ موت الخلايا المبرمج في عام 1842. وفي عام 1885 ، قدم عالم التشريح والثر فليمنج وصفًا أكثر دقة لعملية موت الخلايا المبرمج. ومع ذلك ، لم يتم إحياء الموضوع حتى عام 1965. أثناء دراسة الأنسجة باستخدام المجهر الإلكتروني ، تمكن جون فوكستون روس كير من جامعة كوينزلاند من التمييز بين موت الخلايا المبرمج وموت الخلايا الرضحي. [6] بعد نشر ورقة تصف هذه الظاهرة ، تمت دعوة كير للانضمام إلى أليستر آر كوري ، وكذلك أندرو ويلي ، الذي كان طالب دراسات عليا في كوري ، [7] في جامعة أبردين. في عام 1972 ، نشر الثلاثي مقالًا أساسيًا في المجلة البريطانية للسرطان. [8] استخدم كير في البداية مصطلح نخر الخلية المبرمج ، ولكن في المقالة ، تم استدعاء عملية موت الخلايا الطبيعي موت الخلايا المبرمج. عزا كير وويلي وكوري الفضل إلى جيمس كورماك ، أستاذ اللغة اليونانية في جامعة أبردين ، مع اقتراح مصطلح موت الخلايا المبرمج. حصل كير على جائزة Paul Ehrlich و Ludwig Darmstaedter في 14 مارس 2000 ، عن وصفه لموت الخلايا المبرمج. تقاسم الجائزة مع عالم الأحياء في بوسطن هـ.روبرت هورفيتز. [9]

لسنوات عديدة ، لم يكن مصطلح "موت الخلايا المبرمج" أو "موت الخلايا المبرمج" مصطلحًا ذائع الصيت. أدى اكتشافان إلى موت الخلايا من الغموض إلى مجال بحث رئيسي: تحديد مكونات التحكم في موت الخلايا وآليات المستجيب ، وربط التشوهات في موت الخلايا بالأمراض البشرية ، ولا سيما السرطان.

مُنحت جائزة نوبل في الطب لعام 2002 إلى سيدني برينر ، هـ.روبرت هورفيتز وجون إي سولستون لعملهم في تحديد الجينات التي تتحكم في موت الخلايا المبرمج. تم تحديد الجينات من خلال الدراسات في الديدان الخيطية C. ايليجانس ومتناظرات هذه الجينات تعمل في البشر لتنظيم موت الخلايا المبرمج.

في اليونانية ، يُترجم موت الخلايا المبرمج إلى "تساقط" أوراق الشجرة. [10] أعاد كورماك ، أستاذ اللغة اليونانية ، تقديم المصطلح للاستخدام الطبي لأنه كان له معنى طبي لليونانيين قبل أكثر من ألفي عام. استخدم أبقراط المصطلح ليعني "سقوط العظام". وسع جالينوس معناها إلى "إسقاط الجلبة". كان كورماك بلا شك على علم بهذا الاستخدام عندما اقترح الاسم. يستمر الجدل حول النطق الصحيح ، مع تقسيم الرأي بين نطق بالثاني ص صامت (/ æ p ə ˈ t oʊ s ɪ s / ap-ə- TOH -sis [11] [12]) والثاني ص تنطق (/ eɪ p p ˈ t oʊ s ɪ s /) ، [11] [13] كما في الأصل اليوناني. [ بحاجة لمصدر ] في اللغة الإنجليزية ، ص اليونانية -pt- عادةً ما تكون المجموعة الساكنة صامتة في بداية الكلمة (على سبيل المثال ، الزاحف المجنح ، بطليموس) ، ولكن يتم التعبير عنها عند استخدامها في الجمع بين الأشكال التي يسبقها حرف متحرك ، كما هو الحال في الهليكوبتر أو ترتيب الحشرات: diptera ، lepidoptera ، إلخ.

في ورق Kerr و Wyllie & amp Currie الأصلي ، [8] توجد حاشية سفلية تتعلق بالنطق:

نحن ممتنون للغاية للبروفيسور جيمس كورماك من قسم اللغة اليونانية بجامعة أبردين لاقتراح هذا المصطلح. كلمة "موت الخلايا المبرمج" (ἀπόπτωσις) تستخدم في اليونانية لوصف "تساقط" أو "تساقط" بتلات الزهور ، أو أوراق الأشجار. لإظهار الاشتقاق بوضوح ، نقترح أن يكون الضغط على المقطع قبل الأخير ، حيث يتم نطق النصف الثاني من الكلمة مثل "تدلي الجفون" (مع "ص" صامت) ، والتي تأتي من نفس الجذر "يسقط" ، ويستخدم بالفعل لوصف تدلي الجفن العلوي.

يتم تنظيم بدء الاستماتة بإحكام من خلال آليات التنشيط ، لأنه بمجرد بدء موت الخلايا المبرمج ، فإنه يؤدي حتماً إلى موت الخلية. [14] [15] أفضل آليتين مفهومة للتنشيط هما المسار الداخلي (ويسمى أيضًا مسار الميتوكوندريا) والمسار الخارجي. [16] إن مسار جوهري يتم تنشيطه عن طريق الإشارات داخل الخلايا التي يتم إنشاؤها عندما يتم إجهاد الخلايا وتعتمد على إطلاق البروتينات من الفضاء الغشائي للميتوكوندريا. [17] إن مسار خارجي يتم تنشيطه عن طريق الروابط الرابطة خارج الخلية التي ترتبط بمستقبلات موت سطح الخلية ، مما يؤدي إلى تكوين مجمع الإشارات المسببة للموت (DISC). [18]

تبدأ الخلية في إرسال إشارات موت الخلايا المبرمج استجابةً للإجهاد ، [19] والذي قد يؤدي إلى انتحار الخلية. ارتباط المستقبلات النووية بالقشرانيات السكرية ، [20] الحرارة ، [20] الإشعاع ، [20] الحرمان من المغذيات ، [20] العدوى الفيروسية ، [20] نقص الأكسجة ، [20] زيادة التركيز داخل الخلايا للأحماض الدهنية الحرة [21] وزيادة يمكن أن يؤدي تركيز الكالسيوم داخل الخلايا ، [22] [23] على سبيل المثال ، عن طريق تلف الغشاء ، إلى إطلاق إشارات موت الخلايا المبرمج داخل الخلية بواسطة خلية تالفة. قد يساعد أيضًا عدد من المكونات الخلوية ، مثل بوليميريز بولي ريبوز بولي ADP ، في تنظيم موت الخلايا المبرمج. [24] لوحظت تقلبات الخلية المفردة في الدراسات التجريبية للاستماتة الناتجة عن الإجهاد. [25] [26]

قبل أن تعجل الإنزيمات العملية الفعلية لموت الخلية ، يجب أن تتسبب إشارات موت الخلايا المبرمج في قيام بروتينات تنظيمية ببدء مسار موت الخلايا المبرمج. تسمح هذه الخطوة لهذه الإشارات بالتسبب في موت الخلية ، أو إيقاف العملية ، إذا لم تعد الخلية بحاجة إلى الموت. العديد من البروتينات متورطة ، ولكن تم تحديد طريقتين رئيسيتين للتنظيم: استهداف وظائف الميتوكوندريا ، [27] أو تحويل الإشارة مباشرة عبر بروتينات مهايئ إلى آليات موت الخلايا المبرمج. المسار الخارجي للبدء الذي تم تحديده في العديد من دراسات السموم هو زيادة تركيز الكالسيوم داخل الخلية بسبب النشاط الدوائي ، والذي يمكن أن يتسبب أيضًا في موت الخلايا المبرمج عن طريق كالب البروتياز المرتبط بالكالسيوم.

تحرير المسار الجوهري

يُعرف المسار الجوهري أيضًا باسم مسار الميتوكوندريا. الميتوكوندريا ضرورية للحياة متعددة الخلايا. بدونها ، تتوقف الخلية عن التنفس الهوائي وتموت بسرعة. هذه الحقيقة تشكل الأساس لبعض مسارات موت الخلايا المبرمج. تؤثر بروتينات موت الخلايا المبرمج التي تستهدف الميتوكوندريا عليها بطرق مختلفة. قد تسبب تورم الميتوكوندريا من خلال تكوين مسام الغشاء ، أو قد تزيد من نفاذية غشاء الميتوكوندريا وتتسبب في تسرب مؤثرات موت الخلايا المبرمج. [20] [28] ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمسار الداخلي ، وتظهر الأورام بشكل متكرر عبر المسار الداخلي أكثر من المسار الخارجي بسبب الحساسية. [29] هناك أيضًا مجموعة متزايدة من الأدلة التي تشير إلى أن أكسيد النيتريك قادر على إحداث موت الخلايا المبرمج من خلال المساعدة في تبديد إمكانات غشاء الميتوكوندريا وبالتالي جعله أكثر نفاذية. [30] أكسيد النيتريك له دور في بدء وتثبيط موت الخلايا المبرمج من خلال تأثيره المحتمل كجزيء إشارة للمسارات اللاحقة التي تنشط موت الخلايا المبرمج. [31]

أثناء موت الخلايا المبرمج ، السيتوكروم ج من الميتوكوندريا من خلال عمل البروتينات Bax و Bak. آلية هذا الإطلاق غامضة ، ولكن يبدو أنها تنبع من العديد من Bax / Bak homo- و hetero-dimers من Bax / Bak التي تم إدخالها في الغشاء الخارجي. [32] مرة واحدة السيتوكروم ج عندما يتم تحريره فإنه يرتبط بعامل تنشيط البروتياز Apoptotic 1 (Apaf-1) و ATP ، والتي تلتزم بعد ذلك بـ الموالية كاسباس 9 لإنشاء مركب بروتين يعرف باسم apoptosome. يشق apoptosome pro-caspase إلى شكله النشط من caspase-9 ، والذي بدوره يشق وينشط pro-caspase في المستجيب كاسباس -3.

تطلق الميتوكوندريا أيضًا بروتينات تعرف باسم SMACs (المنشط الثاني المشتق من الميتوكوندريا من الكاسبيز) في العصارة الخلوية للخلية بعد زيادة نفاذية أغشية الميتوكوندريا. يرتبط SMAC بـ البروتينات التي تمنع موت الخلايا المبرمج (IAPs) وبالتالي إلغاء تنشيطهم ، ومنع IAPs من إيقاف العملية وبالتالي السماح لموت الخلايا المبرمج بالمضي قدمًا. عادةً ما يقمع IAP أيضًا نشاط مجموعة من بروتياز السيستين تسمى الكاسبيز ، [33] والتي تقوم بتدهور الخلية. لذلك ، يمكن رؤية أنزيمات التحلل الفعلي يتم تنظيمها بشكل غير مباشر بواسطة نفاذية الميتوكوندريا.

تحرير المسار الخارجي

تم اقتراح نظريتين حول البدء المباشر لآليات موت الخلايا المبرمج في الثدييات: الناجم عن TNF (عامل نخر الورم) ونموذج يجند فاس فاس بوساطة النموذج ، وكلاهما يتضمن مستقبلات مستقبلات TNF عائلة (TNFR) [34] مقترنة بإشارات خارجية.

تحرير مسار TNF

TNF-alpha عبارة عن سيتوكين يتم إنتاجه بشكل أساسي بواسطة الضامة المنشطة ، وهو الوسيط الخارجي الرئيسي لموت الخلايا المبرمج. تحتوي معظم الخلايا في جسم الإنسان على مستقبلين لـ TNF-alpha: TNFR1 و TNFR2. لقد ثبت أن ارتباط TNF-alpha بـ TNFR1 يبدأ المسار الذي يؤدي إلى تنشيط caspase عبر مجال الموت المرتبط بمستقبلات TNF (TRADD) وبروتين مجال الموت المرتبط بـ FADD. يمكن أن يمنع cIAP1 / 2 إشارات TNF-α من خلال الارتباط بـ TRAF2. يمنع FLIP تنشيط caspase-8. [35] ارتباط هذا المستقبل يمكن أن يؤدي أيضًا بشكل غير مباشر إلى تنشيط عوامل النسخ المتضمنة في بقاء الخلية والاستجابات الالتهابية. [36] ومع ذلك ، فإن الإشارة من خلال TNFR1 قد تؤدي أيضًا إلى موت الخلايا المبرمج بطريقة مستقلة عن الكاسباس. [37] الارتباط بين عامل نخر الورم ألفا وموت الخلايا المبرمج يوضح لماذا يلعب الإنتاج غير الطبيعي لعامل نخر الورم ألفا دورًا أساسيًا في العديد من الأمراض البشرية ، وخاصة أمراض المناعة الذاتية. تشتمل عائلة مستقبلات TNF-alpha أيضًا على مستقبلات الموت (DRs) ، مثل DR4 و DR5. ترتبط هذه المستقبلات بالبروتين TRAIL وتتوسط في موت الخلايا المبرمج. من المعروف أن موت الخلايا المبرمج هو إحدى الآليات الأساسية لعلاج السرطان المستهدف. [38] تم مؤخرًا تصميم هجائن الإيريديوم المركب الببتيدية المضيئة (IPHs) ، والتي تحاكي TRAIL وترتبط بمستقبلات الموت على الخلايا السرطانية ، وبالتالي تحفز موت الخلايا المبرمج. [39]

مستقبل fas (إشارة موت الخلايا المبرمج الأولى) - (المعروف أيضًا باسم Apo-1 أو CD95) هو بروتين عبر الغشاء من عائلة TNF الذي يربط رابط Fas (FasL). [34] يؤدي التفاعل بين Fas و FasL إلى تكوين ال مجمع الإشارات المسببة للموت (قرص) ، والذي يحتوي على FADD و caspase-8 و caspase-10. في بعض أنواع الخلايا (النوع الأول) ، ينشط caspase-8 المُعالَج أعضاءً آخرين من عائلة الكاسبيز مباشرةً ، ويؤدي إلى تنفيذ موت الخلايا المبرمج للخلية. في أنواع أخرى من الخلايا (النوع الثاني) ، فإن فاس- يبدأ DISC حلقة تغذية مرتدة تعمل بشكل حلزوني على زيادة إطلاق عوامل proapoptotic من الميتوكوندريا والتفعيل المتضخم لـ caspase-8. [40]

التالية TNF-R1 و فاس التنشيط في خلايا الثدييات [ بحاجة لمصدر ] توازن بين proapoptotic (BAX ، [41] BID ، BAK ، أو BAD) ومضاد الاستماتة (Bcl-Xl و Bcl-2) أعضاء Bcl-2 الأسرة. هذا التوازن هو نسبة المتجانسات proapoptotic التي تتشكل في الغشاء الخارجي للميتوكوندريا. إن أجهزة التماثل المتجانسة proapoptotic مطلوبة لجعل غشاء الميتوكوندريا منفذاً لإطلاق منشطات الكاسبيز مثل السيتوكروم c و SMAC. التحكم في البروتينات proapoptotic في ظل ظروف الخلية الطبيعية للخلايا nonapoptotic غير مفهومة تمامًا ، ولكن بشكل عام ، يتم تنشيط Bax أو Bak عن طريق تنشيط البروتينات BH3 فقط ، وهي جزء من عائلة Bcl-2 [ بحاجة لمصدر ] .

تلعب Caspases الدور المركزي في تحويل إشارات موت الخلايا المبرمج ER. الكاسبيسات عبارة عن بروتينات محفوظة بشكل كبير ، تعتمد على البروتياز الخاص بالأسبارتات المعتمد على السيستين. هناك نوعان من caspases: البادئ caspase ، caspase 2،8،9،10،11،12 ، و caspases المستجيب ، caspase 3،6،7. يتطلب تنشيط الكاسبيسات البادئة الارتباط ببروتين منشط قليل القسيمات. يتم بعد ذلك تنشيط الكاسبيسات المستجيبة بواسطة هذه الكاسبيسات البادئة النشطة من خلال الانقسام المحلل للبروتين. يقوم الكاسبيسات المستجيب النشط بعد ذلك بتحلل مجموعة من البروتينات داخل الخلايا لتنفيذ برنامج موت الخلية.

مسار موت الخلايا المبرمج المستقل عن Caspase

يوجد أيضًا مسار موت الخلايا المبرمج المستقل عن كاسباس والذي يتم توسطه بواسطة AIF (عامل تحفيز موت الخلايا المبرمج). [42]

نموذج موت الخلايا المبرمج في البرمائيات تحرير

الضفدع البرمائي Xenopus laevis بمثابة نظام نموذجي مثالي لدراسة آليات موت الخلايا المبرمج. في الواقع ، يحفز اليود والتيروكسين أيضًا موت الخلايا المبرمج المذهل لخياشيم اليرقات والذيل والزعانف في البرمائيات المتحولة ، ويحفز تطور نظامهم العصبي الذي يحول الشرغوف المائي النباتي إلى ضفدع بري آكل اللحوم. [43] [44] [45] [46]

يمنع التنظيم السلبي لموت الخلايا المبرمج مسارات إشارات موت الخلايا ، مما يساعد الأورام على تجنب موت الخلايا وتطوير مقاومة الأدوية. تحدد النسبة بين البروتينات المضادة للاستماتة (Bcl-2) والبروتينات المؤيدة للاستماتة (Bax) ما إذا كانت الخلية تعيش أو تموت. [47] [48] تعمل العديد من عائلات البروتينات كمنظمات سلبية مصنفة إما إلى عوامل مضادة للخلايا ، مثل IAPs وبروتينات Bcl-2 أو عوامل احتدام مثل cFLIP و BNIP3 و FADD و Akt و NF-B. [49]

تؤدي العديد من المسارات والإشارات إلى موت الخلايا المبرمج ، ولكنها تتقارب في آلية واحدة تؤدي في الواقع إلى موت الخلية. بعد أن تتلقى الخلية التحفيز ، فإنها تخضع لتدهور منظم للعضيات الخلوية بواسطة الكاسبيسات المنشطة المحللة للبروتين. بالإضافة إلى تدمير العضيات الخلوية ، يتحلل الرنا المرسال بسرعة وعلى الصعيد العالمي من خلال آلية لم يتم توصيفها بالكامل بعد. [50] يتم تشغيل اضمحلال الرنا المرسال مبكرًا جدًا في موت الخلايا المبرمج.

تظهر الخلية التي تمر بالاستماتة سلسلة من التغيرات المورفولوجية المميزة. تشمل التعديلات المبكرة ما يلي:

  1. يحدث انكماش الخلية وتقريبها بسبب تراجع الأرجل الصفيحية وانهيار الهيكل الخلوي البروتيني بواسطة الكاسبيسات. [51]
  2. يبدو السيتوبلازم كثيفًا ، وتظهر العضيات معبأة بإحكام.
  3. يخضع الكروماتين للتكثيف إلى رقع مضغوطة مقابل الغلاف النووي (المعروف أيضًا باسم الغلاف المحيط بالنووي) في عملية تُعرف باسم pyknosis ، وهي سمة مميزة لموت الخلايا المبرمج. [52] [53]
  4. يصبح الغلاف النووي متقطعًا ويتم تجزئة الحمض النووي بداخله في عملية يشار إليها باسم karyorrhexis. النواة تتكسر إلى عدة منفصلة أجسام الكروماتين أو الوحدات النووية بسبب تدهور الحمض النووي. [54]

يتقدم موت الخلايا المبرمج بسرعة ويتم إزالة منتجاته بسرعة ، مما يجعل من الصعب اكتشافها أو تصورها في أقسام الأنسجة الكلاسيكية. أثناء karyorrhexis ، يترك تنشيط نوكلياز داخلي شظايا قصيرة من الحمض النووي ، متباعدة بانتظام في الحجم. هذه تعطي مظهراً مميزاً "متدرجاً" على هلام الأجار بعد الرحلان الكهربي. [55] اختبارات تسلسل الحمض النووي تفرق بين موت الخلايا المبرمج وموت الخلايا الإقفارية أو السامة. [56]

تحرير تفكيك الخلية المبرمج

قبل التخلص من الخلية المبرمجة ، هناك عملية تفكيك. هناك ثلاث خطوات معترف بها في تفكيك الخلايا المبرمج: [58]

  1. نزول الغشاء: يُظهر غشاء الخلية براعم غير منتظمة تُعرف باسم الفقاعات. في البداية تكون هذه الفقاعات السطحية أصغر. في وقت لاحق يمكن أن تنمو هذه الفقاعات إلى ما يسمى بفقاعات غشاء ديناميكي أكبر. [58] منظم مهم لغشاء الخلية المبرمج هو ROCK1 (بروتين كيناز 1 الذي يحتوي على ملفوف مرتبط بـ rho). [59] [60]
  2. تكوين نتوءات غشائية: قد تتطور بعض أنواع الخلايا ، في ظل ظروف معينة ، لأنواع مختلفة من الامتدادات الرفيعة والطويلة لغشاء الخلية تسمى نتوءات الغشاء. تم وصف ثلاثة أنواع: موت الخلايا المبرمج (أقدام الموت)، و apoptopodia مطرز (هذا الأخير له مظهر خرز على سلسلة). [61] [62] [63] يعتبر البانيكسين 1 مكونًا مهمًا للقنوات الغشائية المشاركة في تكوين موت الخلايا المبرمج واستماتة الأرجل المخرز. [62]: تنقسم الخلية إلى حويصلات متعددة تسمى أجسام موت الخلايا المبرمج، والتي تخضع للبلعمة. قد تساعد نتوءات غشاء البلازما في تقريب أجسام موت الخلايا المبرمج من الخلايا البالعة.

إزالة الخلايا الميتة تحرير

يُطلق على إزالة الخلايا الميتة عن طريق الخلايا البلعمية المجاورة اسم efferocytosis. [64] الخلايا الميتة التي تمر بالمراحل الأخيرة من موت الخلايا المبرمج تعرض جزيئات البلعمة ، مثل فسفاتيديل سيرين ، على سطح خلاياها. [65] يوجد فوسفاتيديل سيرين بشكل طبيعي على سطح النشرة الداخلية لغشاء البلازما ، ولكن يتم إعادة توزيعه أثناء موت الخلايا المبرمج إلى السطح خارج الخلية بواسطة بروتين يعرف باسم سكرامبلاز. [66] تحدد هذه الجزيئات خلية البلعمة بواسطة الخلايا التي تمتلك المستقبلات المناسبة ، مثل البلاعم. [67] تتم إزالة الخلايا المحتضرة بواسطة البالعات بطريقة منظمة دون إثارة استجابة التهابية. [68] أثناء موت الخلايا المبرمج ، يتم فصل الحمض النووي الريبي الخلوي عن بعضهما البعض ويتم فرزهما إلى أجسام مختلفة في موت الخلايا المبرمج ، ويبدأ الفصل بين الحمض النووي الريبي كفصل نووي. [69]

تم إجراء العديد من الضربات القاضية في مسارات موت الخلايا المبرمج لاختبار وظيفة كل من البروتينات. تم تحوير العديد من الكاسبيسات ، بالإضافة إلى APAF1 و FADD ، لتحديد النمط الظاهري الجديد. من أجل إنشاء عامل نخر الورم (TNF) بالضربة القاضية ، تمت إزالة exon الذي يحتوي على النيوكليوتيدات 3704-5364 من الجين. يشفر هذا exon جزءًا من مجال TNF الناضج ، بالإضافة إلى تسلسل القائد ، وهو منطقة محمية للغاية ضرورية للمعالجة السليمة داخل الخلايا. TNF - / - تتطور الفئران بشكل طبيعي وليس لديها تشوهات هيكلية أو مورفولوجية. ومع ذلك ، عند التحصين باستخدام SRBC (خلايا الدم الحمراء للأغنام) ، أظهرت هذه الفئران نقصًا في نضج استجابة الجسم المضاد ، حيث تمكنت من توليد مستويات طبيعية من IgM ، ولكن لم تتمكن من تطوير مستويات معينة من IgG. Apaf-1 هو البروتين الذي يقوم بتشغيل caspase 9 عن طريق الانقسام لبدء سلسلة caspase التي تؤدي إلى موت الخلايا المبرمج. نظرًا لأن الطفرة في جين APAF-1 مميتة جنينية ، فقد تم استخدام استراتيجية مصيدة الجينات من أجل توليد فأر APAF-1. يستخدم هذا الاختبار لتعطيل وظيفة الجين عن طريق إنشاء اندماج الجينات داخل الجين. عندما يتم إدخال مصيدة جينية APAF-1 في الخلايا ، تحدث العديد من التغييرات المورفولوجية ، مثل السنسنة المشقوقة ، واستمرار الشبكات بين الأصابع ، والدماغ المفتوح. بالإضافة إلى ذلك ، بعد اليوم الجنيني 12.5 ، أظهر دماغ الأجنة العديد من التغييرات الهيكلية. خلايا APAF-1 محمية من محفزات موت الخلايا المبرمج مثل التشعيع. يُظهر فأر BAX-1 الضربة القاضية تكوينًا طبيعيًا للدماغ الأمامي ونقصًا في موت الخلايا المبرمج في بعض مجموعات الخلايا العصبية وفي الحبل الشوكي ، مما يؤدي إلى زيادة الخلايا العصبية الحركية.

تعد بروتينات الكاسباس جزءًا لا يتجزأ من مسار موت الخلايا المبرمج ، لذلك يتبع ذلك أن الضربات القاضية التي تم إجراؤها لها نتائج ضارة متفاوتة. يؤدي الضربة القاضية لـ caspase 9 إلى تشوه شديد في الدماغ. يؤدي الضربة القاضية caspase 8 إلى فشل القلب وبالتالي الوفاة الجنينية. ومع ذلك ، باستخدام تقنية cre-lox ، تم إنشاء كاسباس 8 الضربة القاضية التي تظهر زيادة في الخلايا التائية الطرفية ، وضعف استجابة الخلايا التائية ، وخلل في إغلاق الأنبوب العصبي. تم العثور على هذه الفئران لتكون مقاومة لموت الخلايا المبرمج بوساطة CD95 و TNFR وما إلى ذلك ولكنها لا تقاوم موت الخلايا المبرمج الناجم عن الإشعاع فوق البنفسجي وأدوية العلاج الكيميائي والمحفزات الأخرى. أخيرًا ، تميزت الضربة القاضية لـ caspase 3 بكتل الخلايا المنتبذة في الدماغ وخصائص موت الخلايا المبرمج غير الطبيعية مثل غشاء الغشاء أو التجزئة النووية. الميزة الرائعة لهذه الفئران KO هي أن لديها نمطًا ظاهريًا مقيدًا للغاية: فئران Casp3 ، 9 ، APAF-1 KO لديها تشوهات في الأنسجة العصبية ، وأظهرت FADD و Casp 8 KO نموًا معيبًا للقلب ، ومع ذلك ، في كلا النوعين من أعضاء KO الأخرى تم تطويرها بشكل طبيعي وكانت بعض أنواع الخلايا لا تزال حساسة لمحفزات موت الخلايا المبرمج مما يشير إلى وجود مسارات بروبوبوتيك غير معروفة.

من أجل إجراء تحليل الخلايا المبرمجية مقابل الخلايا الميتة (النخرية) ، يمكن للمرء أن يقوم بتحليل التشكل عن طريق تصوير الخلايا الحية الخالي من الملصقات ، والفحص المجهري الفاصل الزمني ، وقياس تدفق الخلايا الفلورية ، والمجهر الإلكتروني للإرسال. هناك أيضًا العديد من التقنيات البيوكيميائية لتحليل علامات سطح الخلية (التعرض للفوسفاتيديل سيرين مقابل نفاذية الخلية عن طريق قياس التدفق الخلوي) ، والعلامات الخلوية مثل تفتيت الحمض النووي [70] (قياس التدفق الخلوي) ، [71] تنشيط كاسباس ، وانقسام العطاء ، وإطلاق السيتوكروم (النشاف الغربي). من المهم معرفة كيف يمكن تمييز الخلايا النخرية الأولية والثانوية عن طريق تحليل المادة الطافية للكاسبيز ، HMGB1 ، وإطلاق السيتوكيراتين 18. ومع ذلك ، لم يتم تحديد أي علامات سطحية أو كيميائية حيوية مميزة لموت الخلايا النخرية حتى الآن ، فقط العلامات السلبية تتوفر. وتشمل هذه عدم وجود علامات موت الخلايا المبرمج (تنشيط كاسباس ، وإطلاق السيتوكروم ج ، وتفتيت الحمض النووي قليل النوى) والحركية التفاضلية لعلامات موت الخلية (التعرض للفوسفاتيديل سيرين ونفاذية غشاء الخلية). يمكن العثور على مجموعة مختارة من التقنيات التي يمكن استخدامها لتمييز موت الخلايا المبرمج عن الخلايا الميتة في هذه المراجع. [72] [73] [74] [75]

تحرير المسارات المعيبة

تحتوي الأنواع العديدة المختلفة من مسارات موت الخلايا المبرمج على العديد من المكونات البيوكيميائية المختلفة ، والعديد منها غير مفهوم بعد. [76] نظرًا لأن المسار متسلسل إلى حد ما في طبيعته ، فإن إزالة أو تعديل أحد المكونات يؤدي إلى تأثير في آخر. في الكائن الحي ، يمكن أن يكون لهذا آثار كارثية ، غالبًا في شكل مرض أو اضطراب. إن مناقشة كل مرض ناتج عن تعديل مسارات موت الخلايا المبرمج المختلفة سيكون غير عملي ، لكن المفهوم الذي يغطي كل منها هو نفسه: تم تعطيل الأداء الطبيعي للمسار بطريقة تؤدي إلى إضعاف قدرة الخلية على الخضوع. موت الخلايا المبرمج الطبيعي. ينتج عن هذا خلية تعيش بعد "تاريخ انتهاء الصلاحية" وتكون قادرة على تكرار ونقل أي آلية معيبة إلى نسلها ، مما يزيد من احتمالية أن تصبح الخلية سرطانية أو مريضة.

يمكن رؤية مثال تم وصفه مؤخرًا لهذا المفهوم قيد التنفيذ في تطور سرطان الرئة المسمى NCI-H460. [77] إن مثبط مرتبط بـ X لبروتين موت الخلايا المبرمج يتم التعبير عن (XIAP) بشكل مفرط في خلايا خط خلية H460. ترتبط XIAPs بالشكل المعالج لـ caspase-9 ، وتثبط نشاط المنشط الأبوطوزيكي cytochrome c ، وبالتالي يؤدي الإفراط في التعبير إلى انخفاض في كمية ناهضات proapoptotic. نتيجة لذلك ، ينزعج توازن المؤثرات المضادة للاستماتة و proapoptotic لصالح الأول ، وتستمر الخلايا التالفة في التكاثر على الرغم من توجيهها للموت. تحدث عيوب تنظيم موت الخلايا المبرمج في الخلايا السرطانية غالبًا على مستوى التحكم في عوامل النسخ. وكمثال خاص ، فإن عيوب الجزيئات التي تتحكم في عامل النسخ NF-B في السرطان تغير طريقة تنظيم النسخ والاستجابة لإشارات موت الخلايا المبرمج ، لتقليل الاعتماد على الأنسجة التي تنتمي إليها الخلية. هذه الدرجة من الاستقلالية عن إشارات البقاء الخارجية ، يمكن أن تؤدي إلى انتشار السرطان. [78]

عدم تنظيم p53 تحرير

يتراكم بروتين مثبط الورم p53 عندما يتلف الحمض النووي بسبب سلسلة من العوامل البيوكيميائية. يشتمل جزء من هذا المسار على alpha-interferon و beta-interferon ، مما يؤدي إلى نسخ ص 53 الجين ، مما أدى إلى زيادة مستوى البروتين p53 وتعزيز موت الخلايا المبرمج للخلايا السرطانية. [79] يمنع p53 الخلية من التكاثر عن طريق إيقاف دورة الخلية عند G1 ، أو الطور البيني ، لإعطاء الخلية وقتًا للإصلاح ، ومع ذلك فإنها ستؤدي إلى موت الخلايا المبرمج إذا كان الضرر واسعًا وفشلت جهود الإصلاح. [80] أي تعطيل لتنظيم ص 53 أو جينات الإنترفيرون تؤدي إلى اختلال موت الخلايا المبرمج واحتمال تكوين الأورام.

تحرير تثبيط

يمكن أن يؤدي تثبيط موت الخلايا المبرمج إلى عدد من السرطانات والأمراض الالتهابية والالتهابات الفيروسية. كان يعتقد في الأصل أن تراكم الخلايا المصاحب كان بسبب زيادة التكاثر الخلوي ، ولكن من المعروف الآن أنه يرجع أيضًا إلى انخفاض موت الخلايا. أكثر هذه الأمراض شيوعًا هو السرطان ، وهو مرض الانتشار الخلوي المفرط ، والذي يتميز غالبًا بالتعبير المفرط عن أفراد عائلة IAP. نتيجة لذلك ، تعاني الخلايا الخبيثة من استجابة غير طبيعية لتحريض موت الخلايا المبرمج: الجينات المنظمة للدورة (مثل p53 أو ras أو c-myc) يتم تحويرها أو تعطيلها في الخلايا المريضة ، كما يتم تعديل جينات أخرى (مثل bcl-2) تعبيرهم في الأورام. بعض عوامل موت الخلايا المبرمج ضرورية أثناء تنفس الميتوكوندريا ، على سبيل المثال. السيتوكروم ج. [81] يرتبط التعطيل المرضي لموت الخلايا المبرمج في الخلايا السرطانية بالتحولات الأيضية التنفسية المتكررة نحو تحلل السكر (وهي ملاحظة تُعرف باسم "فرضية واربورغ".

تحرير خلية هيلا

يتم تثبيط موت الخلايا المبرمج في خلايا هيلا [ب] بواسطة البروتينات التي تنتجها الخلية ، وتستهدف هذه البروتينات المثبطة البروتينات المثبطة للورم في الشبكية. [83] تنظم هذه البروتينات المثبطة للورم دورة الخلية ، ولكنها تصبح غير نشطة عندما ترتبط ببروتين مثبط. [83] فيروس الورم الحليمي البشري E6 و E7 عبارة عن بروتينات مثبطة يعبر عنها فيروس الورم الحليمي البشري ، فيروس الورم الحليمي البشري مسؤول عن تكوين ورم عنق الرحم الذي تُشتق منه خلايا هيلا. [84] يتسبب فيروس الورم الحليمي البشري E6 في جعل p53 ، الذي ينظم دورة الخلية ، غير نشط. [85] يرتبط فيروس الورم الحليمي البشري E7 ببروتينات تثبيط ورم الشبكية ويحد من قدرته على التحكم في انقسام الخلايا. [85] هذان البروتينان المثبطان مسؤولان جزئيًا عن خلود خلايا هيلا عن طريق تثبيط حدوث موت الخلايا المبرمج. [86] يمكن لفيروس سلالة الكلاب (CDV) إحداث موت الخلايا المبرمج على الرغم من وجود هذه البروتينات المثبطة. هذه خاصية مهمة لحل الأورام في CDV: هذا الفيروس قادر على قتل خلايا سرطان الغدد الليمفاوية في الكلاب. لا تزال البروتينات الورمية E6 و E7 تترك البروتين p53 غير نشط ، لكنها غير قادرة على تجنب تنشيط الكاسبيسات الناتجة عن إجهاد العدوى الفيروسية. وفرت هذه الخصائص الحالة للأورام رابطًا واعدًا بين CDV وموت الخلايا الليمفاوية ، والذي يمكن أن يؤدي إلى تطوير طرق علاج بديلة لكل من سرطان الغدد الليمفاوية في الكلاب وسرطان الغدد الليمفاوية البشرية. يُعتقد أن العيوب في دورة الخلية مسؤولة عن مقاومة بعض الخلايا السرطانية للعلاج الكيميائي أو الإشعاعي ، لذا فإن الفيروس الذي يمكن أن يحفز موت الخلايا المبرمج على الرغم من وجود عيوب في دورة الخلية مفيد لعلاج السرطان. [86]

تحرير العلاجات

تتضمن الطريقة الرئيسية لعلاج الموت المحتمل من الأمراض المرتبطة بالإشارات إما زيادة أو تقليل قابلية موت الخلايا المبرمج في الخلايا المريضة ، اعتمادًا على ما إذا كان المرض ناتجًا عن تثبيط أو زيادة موت الخلايا المبرمج. على سبيل المثال ، تهدف العلاجات إلى استعادة موت الخلايا المبرمج لعلاج الأمراض ذات موت الخلايا الناقص ، ولزيادة عتبة موت الخلايا المبرمج لعلاج الأمراض المرتبطة بموت الخلايا المفرط. لتحفيز موت الخلايا المبرمج ، يمكن للمرء زيادة عدد روابط مستقبلات الموت (مثل TNF أو TRAIL) ، أو استعداء مسار Bcl-2 المضاد للاستماتة ، أو إدخال محاكاة Smac لتثبيط المثبط (IAPs). [47] إضافة عوامل مثل Herceptin ، Iressa ، أو Gleevec تعمل على منع الخلايا من الدوران وتسبب تنشيط موت الخلايا المبرمج عن طريق منع النمو والبقاء على قيد الحياة. أخيرًا ، تؤدي إضافة مجمعات p53-MDM2 إلى إزاحة p53 وتنشيط مسار p53 ، مما يؤدي إلى توقف دورة الخلية وموت الخلايا المبرمج. يمكن استخدام العديد من الطرق المختلفة إما لتحفيز أو تثبيط موت الخلايا المبرمج في أماكن مختلفة على طول مسار إشارات الموت. [87]

إن موت الخلايا المبرمج هو برنامج متعدد الخطوات ، متعدد المسارات لموت الخلايا وهو متأصل في كل خلية من خلايا الجسم. في السرطان ، يتم تغيير نسبة انقسام الخلايا في موت الخلايا المبرمج. علاج السرطان عن طريق العلاج الكيميائي والإشعاعي يقتل الخلايا المستهدفة في المقام الأول عن طريق إحداث موت الخلايا المبرمج.

تحرير موت الخلايا المبرمج فرط النشاط

من ناحية أخرى ، يمكن أن يؤدي فقدان السيطرة على موت الخلايا (مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج الزائد) إلى أمراض التنكس العصبي وأمراض الدم وتلف الأنسجة. من الجدير بالذكر أن الخلايا العصبية التي تعتمد على تنفس الميتوكوندريا تخضع لموت الخلايا المبرمج في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر [88] ومرض باركنسون. [89] (ملاحظة تُعرف باسم "فرضية واربورغ العكسية" [90] [81]). علاوة على ذلك ، هناك مراضة وبائية عكسية بين الأمراض التنكسية العصبية والسرطان. [91] يرتبط تطور فيروس نقص المناعة البشرية ارتباطًا مباشرًا بزيادة موت الخلايا المبرمج غير المنظم. في الفرد السليم ، يكون عدد الخلايا الليمفاوية CD4 + متوازنًا مع الخلايا التي يولدها نخاع العظم ، ومع ذلك ، في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية ، يتم فقدان هذا التوازن بسبب عدم قدرة نخاع العظم على تجديد خلايا CD4 +. في حالة فيروس نقص المناعة البشرية ، تموت الخلايا الليمفاوية CD4 + بمعدل متسارع من خلال موت الخلايا المبرمج غير المنضبط ، عند تحفيزها. على المستوى الجزيئي ، يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج مفرط النشاط بسبب عيوب في مسارات الإشارات التي تنظم بروتينات عائلة Bcl-2. زيادة التعبير عن البروتينات الأبوطوزية مثل BIM ، أو انخفاض تحللها البروتيني ، يؤدي إلى موت الخلايا ، ويمكن أن يسبب عددًا من الأمراض ، اعتمادًا على الخلايا التي يحدث فيها النشاط المفرط لـ BIM. يمكن للخلايا السرطانية أن تفلت من موت الخلايا المبرمج من خلال الآليات التي تثبط تعبير BIM أو عن طريق التحلل البروتيني المتزايد لـ BIM. [ بحاجة لمصدر ]

تحرير العلاجات

تهدف العلاجات إلى تثبيط أعمال منع الكاسبيسات المحددة. أخيرًا ، يعزز بروتين كيناز Akt بقاء الخلية من خلال مسارين. يعمل Akt على الفسفور ويمنع Bad (أحد أفراد عائلة Bcl-2) ، مما يتسبب في تفاعل سيء مع السقالة 14-3-3 ، مما يؤدي إلى تفكك Bcl وبالتالي بقاء الخلية. يقوم Akt أيضًا بتنشيط IKKα ، مما يؤدي إلى تنشيط NF-κB وبقاء الخلية. يحفز NF-κB النشط التعبير عن الجينات المضادة للاستماتة مثل Bcl-2 ، مما يؤدي إلى تثبيط موت الخلايا المبرمج. تم العثور على NF-B يلعب دورًا مضادًا للخلايا ودورًا استباقيًا اعتمادًا على المحفزات المستخدمة ونوع الخلية. [92]

تحرير تقدم فيروس نقص المناعة البشرية

يرجع تطور عدوى فيروس نقص المناعة البشرية إلى الإيدز في المقام الأول إلى استنفاد الخلايا الليمفاوية المساعدة CD4 + T بطريقة سريعة جدًا بحيث يتعذر على نخاع العظام في الجسم تجديد الخلايا ، مما يؤدي إلى ضعف الجهاز المناعي. إحدى الآليات التي يتم من خلالها استنفاد الخلايا التائية المساعدة هي موت الخلايا المبرمج ، والتي تنتج عن سلسلة من المسارات الكيميائية الحيوية: [93]

  1. تعمل إنزيمات فيروس نقص المناعة البشرية على تعطيل مضادات الاستماتة Bcl-2. هذا لا يسبب موت الخلية بشكل مباشر ولكن يهيئ الخلية للاستماتة في حالة استقبال الإشارة المناسبة. في موازاة ذلك ، تنشط هذه الإنزيمات proapoptotic بروكاسباس -8، والذي ينشط بشكل مباشر أحداث موت الخلايا المبرمج في الميتوكوندريا.
  2. HIV may increase the level of cellular proteins that prompt Fas-mediated apoptosis.
  3. HIV proteins decrease the amount of CD4 glycoprotein marker present on the cell membrane.
  4. Released viral particles and proteins present in extracellular fluid are able to induce apoptosis in nearby "bystander" T helper cells.
  5. HIV decreases the production of molecules involved in marking the cell for apoptosis, giving the virus time to replicate and continue releasing apoptotic agents and virions into the surrounding tissue.
  6. The infected CD4+ cell may also receive the death signal from a cytotoxic T cell.

Cells may also die as direct consequences of viral infections. HIV-1 expression induces tubular cell G2/M arrest and apoptosis. [94] The progression from HIV to AIDS is not immediate or even necessarily rapid HIV's cytotoxic activity toward CD4+ lymphocytes is classified as AIDS once a given patient's CD4+ cell count falls below 200. [95]

Researchers from Kumamoto University in Japan have developed a new method to eradicate HIV in viral reservoir cells, named "Lock-in and apoptosis." Using the synthesized compound Heptanoylphosphatidyl L-Inositol Pentakisphophate (or L-Hippo) to bind strongly to the HIV protein PR55Gag, they were able to suppress viral budding. By suppressing viral budding, the researchers were able to trap the HIV virus in the cell and allow for the cell to undergo apoptosis (natural cell death). Associate Professor Mikako Fujita has stated that the approach is not yet available to HIV patients because the research team has to conduct further research on combining the drug therapy that currently exists with this "Lock-in and apoptosis" approach to lead to complete recovery from HIV. [96]

عدوى فيروسية تحرير

Viral induction of apoptosis occurs when one or several cells of a living organism are infected with a virus, leading to cell death. Cell death in organisms is necessary for the normal development of cells and the cell cycle maturation. [97] It is also important in maintaining the regular functions and activities of cells.

Viruses can trigger apoptosis of infected cells via a range of mechanisms including:

  • Receptor binding
  • Activation of protein kinase R (PKR)
  • Interaction with p53
  • Expression of viral proteins coupled to MHC proteins on the surface of the infected cell, allowing recognition by cells of the immune system (such as Natural Killer and cytotoxic T cells) that then induce the infected cell to undergo apoptosis. [98]

Canine distemper virus (CDV) is known to cause apoptosis in central nervous system and lymphoid tissue of infected dogs in vivo and in vitro. [99] Apoptosis caused by CDV is typically induced via the extrinsic pathway, which activates caspases that disrupt cellular function and eventually leads to the cells death. [83] In normal cells, CDV activates caspase-8 first, which works as the initiator protein followed by the executioner protein caspase-3. [83] However, apoptosis induced by CDV in HeLa cells does not involve the initiator protein caspase-8. HeLa cell apoptosis caused by CDV follows a different mechanism than that in vero cell lines. [83] This change in the caspase cascade suggests CDV induces apoptosis via the intrinsic pathway, excluding the need for the initiator caspase-8. The executioner protein is instead activated by the internal stimuli caused by viral infection not a caspase cascade. [83]

The Oropouche virus (OROV) is found in the family Bunyaviridae. The study of apoptosis brought on by Bunyaviridae was initiated in 1996, when it was observed that apoptosis was induced by the La Crosse virus into the kidney cells of baby hamsters and into the brains of baby mice. [100]

OROV is a disease that is transmitted between humans by the biting midge (Culicoides paraensis). [101] It is referred to as a zoonotic arbovirus and causes febrile illness, characterized by the onset of a sudden fever known as Oropouche fever. [102]

The Oropouche virus also causes disruption in cultured cells – cells that are cultivated in distinct and specific conditions. An example of this can be seen in HeLa cells, whereby the cells begin to degenerate shortly after they are infected. [100]

With the use of gel electrophoresis, it can be observed that OROV causes DNA fragmentation in HeLa cells. It can be interpreted by counting, measuring, and analyzing the cells of the Sub/G1 cell population. [100] When HeLA cells are infected with OROV, the cytochrome C is released from the membrane of the mitochondria, into the cytosol of the cells. This type of interaction shows that apoptosis is activated via an intrinsic pathway. [97]

In order for apoptosis to occur within OROV, viral uncoating, viral internalization, along with the replication of cells is necessary. Apoptosis in some viruses is activated by extracellular stimuli. However, studies have demonstrated that the OROV infection causes apoptosis to be activated through intracellular stimuli and involves the mitochondria. [100]

Many viruses encode proteins that can inhibit apoptosis. [103] Several viruses encode viral homologs of Bcl-2. These homologs can inhibit proapoptotic proteins such as BAX and BAK, which are essential for the activation of apoptosis. Examples of viral Bcl-2 proteins include the Epstein-Barr virus BHRF1 protein and the adenovirus E1B 19K protein. [104] Some viruses express caspase inhibitors that inhibit caspase activity and an example is the CrmA protein of cowpox viruses. Whilst a number of viruses can block the effects of TNF and Fas. For example, the M-T2 protein of myxoma viruses can bind TNF preventing it from binding the TNF receptor and inducing a response. [105] Furthermore, many viruses express p53 inhibitors that can bind p53 and inhibit its transcriptional transactivation activity. As a consequence, p53 cannot induce apoptosis, since it cannot induce the expression of proapoptotic proteins. The adenovirus E1B-55K protein and the hepatitis B virus HBx protein are examples of viral proteins that can perform such a function. [106]

Viruses can remain intact from apoptosis in particular in the latter stages of infection. They can be exported in the apoptotic bodies that pinch off from the surface of the dying cell, and the fact that they are engulfed by phagocytes prevents the initiation of a host response. This favours the spread of the virus. [105]

Programmed cell death in plants has a number of molecular similarities to that of animal apoptosis, but it also has differences, notable ones being the presence of a cell wall and the lack of an immune system that removes the pieces of the dead cell. Instead of an immune response, the dying cell synthesizes substances to break itself down and places them in a vacuole that ruptures as the cell dies. Whether this whole process resembles animal apoptosis closely enough to warrant using the name apoptosis (as opposed to the more general programmed cell death) is unclear. [107] [108]

The characterization of the caspases allowed the development of caspase inhibitors, which can be used to determine whether a cellular process involves active caspases. Using these inhibitors it was discovered that cells can die while displaying a morphology similar to apoptosis without caspase activation. [109] Later studies linked this phenomenon to the release of AIF (apoptosis-inducing factor) from the mitochondria and its translocation into the nucleus mediated by its NLS (nuclear localization signal). Inside the mitochondria, AIF is anchored to the inner membrane. In order to be released, the protein is cleaved by a calcium-dependent calpain protease.


Rib cage

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

Rib cage, in vertebrate anatomy, basketlike skeletal structure that forms the chest, or thorax, and is made up of the ribs and their corresponding attachments to the sternum (breastbone) and the vertebral column. The rib cage surrounds the lungs and the heart, serving as an important means of bony protection for these vital organs.In total, the rib cage consists of the 12 thoracic vertebrae and the 24 ribs, in addition to the sternum. With each succeeding rib, from the first, or uppermost, the curvature of the rib cage becomes more open. The rib cage is semirigid but expansile, able to increase in size. The small joints between the ribs and the vertebrae permit a gliding motion of the ribs on the vertebrae during breathing and other activities.

The first seven ribs in the rib cage are attached to the sternum by pliable cartilages called costal cartilages these ribs are called true ribs. Of the remaining five ribs, which are called false, the first three have their costal cartilages connected to the cartilage above them. The last two, the floating ribs, have their cartilages ending in the muscle in the abdominal wall. The configuration of the lower five ribs gives freedom for the expansion of the lower part of the rib cage and for the movements of the diaphragm, which has an extensive origin from the rib cage and the vertebral column. The motion is limited by the ligamentous attachments between ribs and vertebrae.

The Editors of Encyclopaedia Britannica This article was most recently revised and updated by Kara Rogers, Senior Editor.


Rib Cage

ال rib cage (also called thoracic cage) is aptly named, because it forms a sort of cage that holds within it the organs of the upper part of the trunk, including the heart and lungs . It is shown in Figures 11.3.6–11.3.8. The rib cage includes the 12 thoracic vertebrae and the sternum, as well as 12 pairs of ribs, which are attached at joints to the vertebrae. The ribs are divided into three groups, called true ribs, false ribs, and floating ribs. The top seven pairs of ribs are true ribs. They are attached by cartilage directly to the sternum. The next three pairs of ribs are false ribs. They are attached by cartilage to the ribs above them, rather than directly to the sternum. The lowest two pairs of ribs are floating ribs. They are attached by cartilage to muscles in the abdominal wall. The attachments of false and floating ribs let the lower part of the rib cage expand to accommodate the internal movements of breathing.

Figure 11.3.6 True ribs are attached to both the vertebrae and the sternum. In this image, true ribs are highlighted in red. Figure 11.3.7 False ribs are attached to the vertebrae and to the ribs above them by cartilage. In this image, false ribs and floating ribs are highlighted in red. Figure 11.3.8 Floating ribs are attached to vertebrae and the the muscles in the abdominal wall. In this image floating ribs are highlighted in red.

ال appendicular skeleton , shown in red (Figure 11.3.9), consists of a total of 126 bones. It includes all the bones of the limbs (arms, legs, hands, and feet,) as well as the bones of the shoulder (shoulder girdle) and pelvis (pelvic girdle).

Figure 11.3.9 The appendicular skeleton includes the upper and lower appendages and girdles.


Ivan K. H. Poon and Christopher D. Lucas: These authors contributed equally to this work.

الانتماءات

Center for Cell Clearance and the Department of Microbiology, Immunology, and Cancer Biology, University of Virginia, Charlottesville, 22908, Virginia, USA

Ivan K. H. Poon & Kodi S. Ravichandran

Department of Biochemistry, La Trobe Institute for Molecular Science, La Trobe University, 3086, Victoria, Australia

MRC Centre for Inflammation Research, The Queen's Medical Research Institute, University of Edinburgh, Edinburgh, EH16 4TJ, UK

Christopher D. Lucas & Adriano G. Rossi

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

المؤلفون المراسلون


Machine Learning for Automatic Paraspinous Muscle Area and Attenuation Measures on Low-Dose Chest CT Scans

Rationale and objectives: To develop and evaluate an automated machine learning (ML) algorithm for segmenting the paraspinous muscles on chest computed tomography (CT) scans to evaluate for presence of sarcopenia.

المواد والأساليب: A convolutional neural network based on the U-Net architecture was trained to perform muscle segmentation on a dataset of 1875 single slice CT images and was tested on 209 CT images of participants in the National Lung Screening Trial. Low-dose, noncontrast CT examinations were obtained at 33 clinical sites, using scanners from four manufacturers. The study participants had a mean age of 71.6 years (range, 70-74 years). Ground truth was obtained by manually segmenting the left paraspinous muscle at the level of the T12 vertebra. Muscle cross-sectional area (CSA) and muscle attenuation (MA) were recorded. Comparison between the ML algorithm and ground truth measures of muscle CSA and MA were obtained using Dice similarity coefficients and Pearson correlations.

نتائج: Compared to ground truth segmentation, the ML algorithm achieved median (standard deviation) Dice scores of 0.94 (0.04) in the test set. Mean (SD) muscle CSA was 14.3 (3.6) cm 2 for ground truth and 13.7 (3.5) cm 2 for ML segmentation. Mean (SD) MA was 41.6 (7.6) Hounsfield units (HU) for ground truth and 43.5 (7.9) HU for ML segmentation. There was high correlation between ML algorithm and ground truth for muscle CSA (r 2 = 0.86 p < 0.0001) and MA (r 2 = 0.95 p < 0.0001).

استنتاج: The ML algorithm for measurement of paraspinous muscles compared favorably to manual ground truth measurements in the NLST. The algorithm generalized well to a heterogeneous set of low-dose CT images and may be capable of automated quantification of muscle metrics to screen for sarcopenia on routine chest CT examinations.

الكلمات الدالة: Chest CT Machine learning Muscle Myosteatosis Sarcopenia.

Copyright © 2019 The Association of University Radiologists. تم النشر بواسطة Elsevier Inc. جميع الحقوق محفوظة.


14.3: Video- The Sternum - Biology

GOA-ON is a collaborative international network to detect and understand the drivers of ocean acidification in estuarine-coastal-open ocean environments, the resulting impacts on marine ecosystems, and to make the information available to optimize modelling studies. The network is fundamental to providing early warning of the impacts of ocean acidification on natural ecosystems, wild and aquaculture fisheries, coastal protection, tourism and local economies. The network provides key input to communities, industry and governments seeking to develop action plans, best practices, and mitigation or adaptation strategies to address ocean acidification impacts.

The GOA-ON data portal provides easy access to data and visualizations

Regional Changes in Southern Ocean Biogeochemistry Due to Projected Carbon Uptake

Please join us for the next GOA-ON Webinar, which will feature Dr. Eric Mortenson, a postdoctoral researcher with CSIRO. He will discuss his biogeochemical modeling research, which has identified regions of pronounced change and forecasts increased carbon uptake in the Southern Ocean. The webinar will take place on Wednesday, 14 July 2021 at 10:00 Australian Eastern Standard Time (UTC +10). Click the registration link for more information.


14.3: Video- The Sternum - Biology

Journal of Cell Science publishes cutting-edge science, encompassing all aspects of cell biology.

The journal is led by Editor-in-Chief Michael Way and a prestigious team of Editors who are research-active academics and leaders in their respective fields they are supported by an outstanding Editorial Advisory Board that reflects all relevant areas in cell biology, including recently emerging fields. Rigorous peer review and fair decisions form the bedrock of the journal and maintain Journal of Cell Science as a solid forum for communicating the best research.

Our latest special issue, Cell Biology of Lipids, is now open. Articles will be added to the issue over the coming months. To view the latest articles, click here.

New website

Our website has changed as we have moved to a new publishing platform. If you have any questions, visit our migration page which includes more information and FAQs.

News from JCS

Call for papers: Cell Biology of Lipids

We welcome submissions for our upcoming special issue on Cell Biology of Lipids, guest edited by James Olzmann.

FocalPlane: where biology meets microscopy

Have you checked out our new microscopy community site? It's free to read, register and post. Make the site part of your daily routine.

Open Access publishing options

We recognise the benefits of Open Access publishing and, as one of the very first Transformative Journals, we offer several publishing options to all of our authors, whatever their funder or financial status.


This middle school physical science course is specifically designed to be the second course taken during junior high. It is created to give middle school students an understanding of the basic world that surrounds them each day of their lives and the forces in creation, so that they can appreciate the real-world relevance of scientific inquiry and the beauty of creation. We believe that students’ educations should prepare them for life, not just an academic year.

Our award-winning, homeschool, junior high physical science course covers:

  • ال basics of science including the scientific process, scientific theories and laws, inferences and models, and measurement and units
  • كيمياء including properties and states of matter, atomic structure and the periodic table, chemical bonds and reactions and energy
  • الفيزياء including motion, forces, energy, waves and sound, light and electricity and magnetism
  • Earth Science including the Earth’s structure and processes and our atmosphere and beyond
  • Chemistry and Physics in the life sciences
  • Physical Science research

If all we ever offer our students is a textbook version of science, they will never get to “own” a discovery that they make during an experiment. Our world is not a world of chaos, and once students begin to see that they can observe a phenomenon, ask questions, and set up a methodical test to answer questions, science will no longer be a class but rather a means to discover their world.

Throughout their academic school year, your students will conduct controlled experiments where they observe a problem, ask a question, formulate a testable hypothesis, and then conduct the experiment and analyze the data to see if their results support their hypothesis. It involves quantitative data that require measurements. The lab portion of Apologia guides students through this process.

Additionally, students will conduct descriptive experiments to use their 5 senses to make qualitative observations and describe what they learn. Again, our homeschool curriculum was designed with your student’s success in mind, and we guide students through this process with detailed descriptions and photographs.


Yahoo Answers is shutting down - here are 10 of the best questions ever asked

For more than a decade the site was a magnet for trolls and pure comic genius, but Yahoo Answers is set to be shut down.

Tuesday 6 April 2021 12:11, UK

Yahoo Answers is going to be shut down after more than 15 years of providing the web with hilarious content.

The website is first slipping into read-only mode from 20 April, before being shut down entirely on 4 May - redirecting visitors to the Yahoo homepage instead.

When the site disappears then all of its many brilliant questions - with their innovative grammatical and spelling errors, and the amazing credulity of the askers - will be lost, like tears in rain.

While "how is babby formed? How girl get pragnent?" will forever be the site's greatest contribution to web culture, there are many more to find - at least, for the next month or so.

While we can, here are 10 more of the best questions and answers the site has ever featured.

1) do you think humans will ever walk on the sun?

It is actually hypothetically possible to walk on the sun - as long as we defined what the surface was - but it would be a brief walk.

2) HOW DO I TURN OFF CAPLOCK?

3) Is throwing your hair in the garbage safe?

The user continued: "I wanted to be sure because in biology we learned that it had DNA and stuff so is it safe?"

4) What if the girl that thinks i'm the dad isn't the mom?

This is frightening on a number of levels.

5) Is there a spell to become a mermaid that actually works?

User bmx4life only ever asked three questions, including the above.

They also asked: "My sister walks around with out socks on all the time and her feet ar starting to stink really bad, why?" and the classic: "runescape please answer?"

6) If i eat myself would i become twice as big or disappear completely?

Although official accounts claim that French philosopher Gilles Deleuze died in 1995, but this question contributes to a body of evidence he was active online up until quite recently, posting metaphysical provocations on Yahoo Answers.

7) Why does my cat "vibrate"?

This purrplexed user wrote: "Her chest always vibrates like she was worms or something in her. Is it normal? When she vibrated she makes a tiny vibrate noise and its scaring me it doesn't seem normal!"

8) Can I tell by the smell of my husbands gas if he has been cheating?

"I know this sounds crazy. BUT," begins this anonymous post. Sadly, three years later, we can only imagine what the status of this marriage is as the question was never updated.

9) Will my laptop get heavier if I put more files on it?

10) how many calories are in a booger?

The answer to this potential troll is even better than the remarkably poignant description: "it sometimes wet and color yellow".


شاهد الفيديو: Water Potential (أغسطس 2022).