Somatische cel

De somatische cellen (van het Oudgriekse σῶμα (sôma) 'lichaam') van een meercellig organisme zijn de cellen die niet tot de kiembaan (geslachtscellen en hun stamcellen en voorlopers ) behoren. Bij sponzen vormen echter niet-gedifferentieerde somatische cellen de kiembaan en bij neteldieren zijn gedifferentieerde somatische cellen de bron van de kiembaan.

Somatische cellen vormen het lichaam van een organisme en delen zich door middel van mitose. Somatische mutaties zijn mutaties die plaatsvinden in somatische cellen. De erfelijke informatie in somatische cellen wordt bij geslachtelijke voortplanting niet aan de volgende generatie doorgegeven. Bij ongeslachtelijke voortplanting, zoals vegetatieve vermeerdering, kan erfelijke informatie in somatische cellen wel worden doorgegeven aan nieuwe individuen. Ook kan bij planten een mutatie chimaera veroorzaken.

Bij zoogdieren vormen somatische cellen alle inwendige organen, huid, botten, bloed en bindweefsel. Er zijn meer dan 400 soorten somatische cellen in het menselijk lichaam (zie celtypen in het menselijk lichaam). De verschillende somatische cellen ontstaan door celdeling uit de stamcellen door celdifferentiatie.

Ploïdie

Bij veel planten en dieren zijn de somatische cellen diploïd, in tegenstelling tot de geslachtscellen (zaadcellen en eicellen), die maar één set chromosomen hebben (haploïd).

Een groot aantal gecultiveerde plantensoorten zijn polyploïd, waarbij chromosomen van verschillende oudersoorten in hun somatische cellen voorkomen. Voorbeelden hiervan zijn gewone tarwe, een hexaploïde soort waarvan de somatische cellen zes exemplaren van elke chromosoom bevatten. De rassen van banaan zijn diploïd, triploïd of tetraploïd. Bij de kool zijn door natuurlijke soortskruisingen drie allotetraploïde koolsoorten ontstaan.

Polyploïdie komt bij dieren betrekkelijk weinig voor. Voorbeelden van triploïdie bij dieren komen voor bij amfibieën, maar algemeen bij de Tardigrada (beerdiertjes), tetraploïdie komt voor bij zalmen en zuigkarpers en octoploïdie bij de witte steur.

Chimaera

Acer negundo Variegatum

Het vlekkenpatroon van de lapjeskat is een voorbeeld van natuurlijk mozaïcisme

Chimerisme is het voorkomen van somatische cellen met verschillende genetische achtergronden in één enkel individu. Voor het ontstaan van chimaerae binnen eenzelfde soort is geen duidelijke oorzaak aan te wijzen; mogelijk vindt er een toevallige versmelting tussen embryo's of tussen plantenkiemen plaats. Bij een chimaera kan bijvoorbeeld de lever gevormd worden door cellen van het ene embryo, terwijl cellen van het andere embryo zorgen voor de vorming van de nieren. Evenzo komen bij planten allerlei mengvormen voor. De cellen van verschillende herkomst vormen zeker geen gelijkmatig mengsel, maar eerder een lappendeken. Het is onbekend hoe die verdeling tot stand komt.

Er zijn ten minste drie gevallen bekend van chimerisme in mensen; Lydia Fairchild, Karen Keegan en Taylor Muhl.^[1][2] Taylor Muhl is het enige overlevende kind van Eric en Sandra (Alex) Muhl, hoewel ze verwekt werd door een twee-eiige tweelingzus. Sinds haar geboorte onderscheidt Muhls lichaam zich door het feit dat de linker- en rechterkant van haar romp twee opvallend verschillende kleuren hebben, waarbij de overgang helemaal over de middellijn van haar romp loopt, zowel voor als achter.
De meeste menselijke chimaera's zullen door het leven gaan zonder te beseffen dat ze chimaera's zijn. Het verschil in fenotype kan subtiel zijn (bijvoorbeeld een liftersduim en een rechte duim, ogen met iets verschillende kleuren, verschillende haargroei aan weerszijden van het lichaam, enz.) of volledig onopgemerkt. Chimaera's kunnen ook, onder een bepaald spectrum van UV-licht, kenmerkende markeringen op de rug vertonen die lijken op pijlpunten die van de schouders naar de onderrug wijzen; dit is een uiting van pigmentongelijkmatigheid die Blaschko's lijnen wordt genoemd.^[3]

Ook bij planten komen chimeren voor, bijvoorbeeld na een gedeeltelijke mutatie, waarbij maar een deel van de cellen de mutatie heeft meegekregen. Wanneer bijvoorbeeld de schilkleur bij appel of aardappel door mutatie naar rood verandert, wordt van een rode mutant gesproken. Bij appel is 'Red Elstar' een schilkleurmutant van 'Elstar' en bij aardappel is 'Rode Eersteling' een schilkleurmutant van 'Eersteling'.

Mozaïcisme

Mozaïcisme is een variatie van genetisch materiaal in verschillende somatische cellen in het lichaam. Het onderscheidt zich van chimaera doordat bij mozaïcisme alle cellen voortkomen uit een enkele bevruchte eicel.

Een natuurlijk mozaïcisme komt in elke vrouw voor; kort na de bevruchting zullen alle cellen een van beide X-chromosomen inactiveren door middel van methylatie. Als de foetus groeit zal in sommige lichaamsdelen het maternele X-chromosoom tot uiting komen, en in andere delen het paternale. Het inactieve X-chromosoom is het geslachtschromatine of lichaampje van Barr.