Соматска клетка

Во клеточната биологија (цитологија), соматска клетка (од старогрчки σῶμα (сома) „тело“), или растителна клетка, ― секоја клетка што образува тело на повеќеклеточен организам, за разлика од гаметата, гоноцитот-клетка, гаметоцитот или недиференцираната матична клетка.^[1] Соматските клетки го сочинуваат телото на организмот и се делат преку постапката на бинарна фисија и митотична делба.

Спротивно на тоа, гаметите се клетки кои се спојуваат за време на половото размножување, а гоноцитите се клетки кои предизвикуваат гамети. Матичните клетки, исто така, може да се поделат преку митоза, но се разликуваат од соматските по тоа што се разликуваат во различни посебни видови клетки.

Кај цицачите, соматските клетки ги сочинуваат сите внатрешни органи, кожата, коските, крвта и сврзното ткиво, додека гоноцитите клетки на цицачите создаваат сперматозоиди и јајце-клетки кои се спојуваат за време на оплодувањето за да произведат клетка наречена зигот, која се дели и диференцира во клетките и да стане ембрион. Во човечкото тело има приближно 220 видови соматски клетки.^[1]

Теоретски, овие клетки не се гоноцитни клетки (изворот на гаметите); тие ги пренесуваат своите мутации на нивните клеточни потомци (ако ги имаат), но не и на потомците на организмот. Меѓутоа, кај сунѓерите, недиференцираните соматски клетки ја образуваат гоноцитната линија и, во жаркарите, диференцираните соматски клетки се извор на гоноцитната линија. Митотичната клеточна делба е гледана само кај диплоидните соматски клетки. Само некои клетки како гоноцитните клетки учествуваат во размножувањето.^[2]

Еволуција

Како што било теоретизирано дека повеќекратно еволуирале многуќеклеточните организми, така и стерилните соматски клетки.^{[се бара извор]} Еволуцијата на бесмртна гоноцитна линија која произведува посебни соматски клетки вклучува појава на смртност, и може да биде гледана во нејзината наједноставна верзија во волвокалните алги.^[3] Оние видови со одвојување помеѓу стерилни соматски клетки и гоноцитната линија се нарекувани вајсманци. Вајсмановиот развој е релативно редок (на пр. 'рбетници, членконоги, Volvox), бидејќи многу видови имаат капацитет за соматска ембриогенеза (на пример, вишите растенија, повеќето алги и бројни безрбетници).^[4][5]

Генетика и хромозоми

Како и сите клетки, соматските клетки содржат ДНК распоредена во хромозоми. Ако соматската клетка содржи хромозоми распоредени во двојки, таа е нарекувана диплоид, а организмот е нарекуван диплоиден организам. Гаметите на диплоидните организми содржат само единечни неспарени хромозоми и се нарекувани хаплоиди. Секоја двојка хромозоми се состои од еден хромозом наследен од таткото и еден наследен од мајката. Кај луѓето, соматските клетки содржат 46 хромозоми организирани во 23 двојки. Спротивно на тоа, гаметите на диплоидните организми содржат само половина хромозоми. Кај луѓето, ова е 23 неспарени хромозоми. Кога две гамети (т.е. сперматозонот и јајце-клетката) ќе се сретнат за време на зачнувањето, тие се спојуваат заедно, создавајќи зигот. Поради спојувањето на двете гамети, човечкиот зигот содржи 46 хромозоми (т.е. 23 пара).

Голем број видови ги имаат хромозомите во нивните соматски клетки распоредени во четворки („тетраплоиди“) или дури шестки („хексаплоиди“). Така, тие можат да имаат диплоидни или дури триплоидни гоноцитни клетки. Пример за ова е современиот одгледуван вид пченица, Triticum aestivum L., хексаплоиден вид чии соматски клетки содржат шест копии од секоја хроматид.

Честотата на спонтани мутации е значително помала кај напредните машки гоноцитни клетки отколку кај врстите соматски клетки од истиот поединец.^[6] Женските гоноцитни клетки исто така покажуваат честота на мутација која е помала од онаа во соодветните соматски клетки и слична на онаа кај машките гоноцитни клетки.^[7] Се чини дека овие наоди го одразуваат користењето на поефикасни механизми за ограничување на првичната појава на спонтани мутации во гоноцитните клетки отколку во соматските клетки. Таквите механизми веројатно вклучуваат покачени нивоа на ензими за поправка на ДНК кои ги подобруваат повеќето потенцијално мутагени оштетувања на ДНК.^[7]

Клонирање

Шематски модел на јадрен пренос на соматски клетки. Оваа техника е користена за создавање клонови на организам или во терапевтската медицина.

Во последниве години, техниката на клонирање на цели организми е развиена кај цицачите, овозможувајќи да се произведат речиси идентични генетски клонови на животно. Еден метод за да биде направено ова, е наречен „јадрен преност на соматски клетки“ и вклучува отстранување на јадрото од соматска клетка, обично клетка од кожата. Ова јадро ги содржи сите генетски информации потребни за производство на организмот од кој е отстранет. Ова јадро потоа е вбризгувано во јајце-клетка од истиот вид на кое му е отстранет генетскиот материјал.^[8] Јајце-клетката сега веќе не треба да биде оплодена, бидејќи содржи точна количина на генетски материјал (диплоиден број на хромозоми). Во теорија, јајце-клетката може да биде всадена во матката на животно од ист вид и да биде дозволено да се развие. Добиеното животно ќе биде речиси генетски идентичен клон со животното од кое е земено јадрото. Единствената разлика е предизвикана од која било митохондриска ДНК што се задржува во јајце-клетката, која е различна од клетката што го дарувала јадрото. Во пракса, оваа техника досега била проблематична, иако имало неколку успеси од висок профил, како што се овцата Доли (5 јули 1996 - 14 февруари 2003 година)^[9] и, неодамна, Снапи (24 април, 2005 - мај 2015), првото клонирано куче.^[10]

Биобанкарство

Соматските клетки исто така се собрани во практиката на биобанкарство. Криозачувувањето на животинските генетски ресурси е средство за зачувување на животинскиот генетски материјал како одговор на намалувањето на еколошката биолошка разновидност.^[11] Како што опаѓа населението на живите организми, така се намалува и нивната генетска разновидност. Ова ја става во ризик долгорочната опстанок на видовите. Биобанкарството има за цел да ги зачува биолошки одржливите клетки преку долгорочно складирање за подоцнежна употреба. Соматските клетки се складирани со надеж дека може да бидат репрограмирани во индуцирани плурипотентни матични клетки, кои потоа можат да се диференцираат во остварливи размножувачки клетки.^[12]

Генетски изменувања

Шема на техниката за уредување гени засновано на групираните редовно меѓупросторни кратки палиндромски повторувања.

Развојот на биотехнологијата овозможила генетска манипулација на соматските клетки, без разлика дали за моделирање на хронични болести или за спречување на состојби на малаксаност.^[13][14] Две тековни средства за уредување на гени се употребата на ефекторни нуклеази слични на активатор на транскрипција или групирани редовно меѓупросторни кратки палиндромски повторувања.

Генетското инженерство на соматските клетки резултирало со некои контроверзии^{[се бара извор]}, иако Меѓународниот самит за уредување на човечки гени објавил изјава за поддршка на генетското изменување на соматските клетки, бидејќи нивните изменувања не се пренесуваат врз потомството.^[15]

Поврзано

• Броење соматски клетки
• Список на нарушувања во биолошкиот развој