Sinh học tế bào là gì? Các công bố khoa học về Sinh học tế bào
Sinh học tế bào là một lĩnh vực nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của tế bào, đơn vị cơ bản của sự sống. Các tế bào được chia thành hai loại chính: nhân sơ và nhân thực. Tế bào thực hiện các chức năng sống thiết yếu như chuyển hóa và sinh sản. Nghiên cứu sinh học tế bào góp phần phát triển y học, hiểu biết về di truyền học và sinh thái học. Kiến thức này cung cấp cơ sở cho các liệu pháp mới và ứng dụng trong việc giải quyết thách thức sức khỏe và môi trường.
Tổng quan về Sinh học Tế bào
Sinh học tế bào là một nhánh của sinh học nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của tế bào, đơn vị cơ bản của sự sống. Mọi hình thức sống, từ vi khuẩn đơn giản nhất đến các sinh vật phức tạp như con người, đều được tạo thành từ tế bào.
Cấu trúc của Tế bào
Các tế bào có thể được chia thành hai loại chính: tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực. Tế bào nhân sơ, như vi khuẩn, không có màng nhân rõ ràng. Trong khi đó, tế bào nhân thực, như tế bào thực vật và động vật, có màng nhân bao bọc nhân tế bào.
Mỗi tế bào có ba phần chính: màng tế bào, bào quan và nhân tế bào. Màng tế bào hoạt động như một lớp bảo vệ, điều chỉnh sự vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào. Bào quan là các cấu trúc có chức năng riêng biệt bên trong tế bào. Nhân tế bào chứa DNA của tế bào và chịu trách nhiệm điều khiển các hoạt động của tế bào.
Chức năng của Tế bào
Tế bào thực hiện nhiều chức năng thiết yếu cho sự sống, bao gồm chuyển hóa, sinh sản, và truyền tải thông tin di truyền. Chuyển hóa tế bào bao gồm các quá trình như hô hấp tế bào và quang hợp (ở tế bào thực vật). Sinh sản tế bào là cơ chế mà tế bào tạo ra các bản sao của chính nó, thông qua các quá trình phân bào như nguyên phân và giảm phân.
Bài học từ Sinh học Tế bào
Nghiên cứu về sinh học tế bào giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động nội tại của cơ thể và căn nguyên của nhiều căn bệnh. Điều này không chỉ góp phần vào việc phát triển các liệu pháp y học mới mà còn nâng cao hiểu biết về sinh học tiến hoá và mối quan hệ giữa các loài.
Kết luận
Sinh học tế bào là một lĩnh vực quan trọng của khoa học sự sống, cung cấp kiến thức nền tảng cho nhiều ngành khác như di truyền học, y học và sinh thái học. Qua việc nghiên cứu tế bào, con người có thể khai thác tiềm năng sinh học để tạo nên các giải pháp cho các thách thức sức khoẻ và môi trường hiện nay.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "sinh học tế bào":
Hội nghị trọng điểm lần thứ nhất đã được tổ chức tại Stockholm, Thụy Điển, từ ngày 2–5 tháng 9 năm 2003. Mục tiêu của hội nghị là tích hợp các quan điểm lâm sàng và dịch tễ học về chủ đề Rối loạn Nhận thức Nhẹ (MCI). Một nhóm chuyên gia quốc tế, đa ngành đã thảo luận về tình trạng hiện tại và các hướng đi trong tương lai của MCI, liên quan đến biểu hiện lâm sàng, đánh giá nhận thức và chức năng, cũng như vai trò của chẩn đoán hình ảnh thần kinh, sinh dấu và di truyền học. Nhóm làm việc quốc tế đã tiến hành thảo luận về những đồng thuận mới, cũng như đưa ra các khuyến nghị cho việc quản lý và nghiên cứu trong tương lai. Các khuyến nghị cụ thể cho các tiêu chí MCI chung bao gồm: (i) người bệnh không phải là người bình thường cũng không phải là người mất trí; (ii) có bằng chứng về sự suy giảm nhận thức được thể hiện bởi sự suy giảm được đo lường khách quan theo thời gian và/hoặc báo cáo chủ quan về sự suy giảm của chính bản thân và/hoặc người cung cấp thông tin, cùng với các thiếu hụt nhận thức khách quan; và (iii) các hoạt động sinh hoạt hàng ngày được bảo tồn và các chức năng công cụ phức tạp vẫn intact hoặc chỉ suy giảm ở mức tối thiểu.
Các tế bào T lymphocyte CD2+ thu nhận từ người cho tế bào trung mô tủy xương (BMSCs) hoặc một bên thứ ba đã được nuôi cấy trong các phản ứng lymphocyte hỗn hợp (MLRs) với các tế bào trình diện kháng nguyên dị hợp huyết (DCs) hoặc các lymphocyte máu ngoại vi (PBLs). Khi các BMSCs tự thân hoặc đồng loại được bổ sung vào các tế bào T bị kích thích bởi DCs hoặc PBLs, có sự giảm thiểu rõ rệt và theo liều lượng về sự sinh sản tế bào T, dao động từ 60% ± 5% đến 98% ± 1%. Tương tự, việc bổ sung BMSCs vào các tế bào T bị kích thích bởi các tác nhân polyclonal đã dẫn đến ức chế 65% ± 5% (P = .0001) sự sinh sản. Sự ức chế tế bào T do BMSCs gây ra vẫn còn rõ ràng khi BMSCs được bổ sung vào môi trường nuôi cấy muộn nhất là 5 ngày sau khi bắt đầu MLRs. Các tế bào T bị ức chế bởi BMSCs không bị chết theo chương trình và có khả năng sinh sản hiệu quả khi được kích thích lại. BMSCs đã ức chế đáng kể cả tế bào T CD4+ và CD8+ (65% ± 5%, [P = .0005] và 75% ± 15% [P = .0005], tương ứng). Các thí nghiệm Transwell, trong đó ngăn chặn sự tiếp xúc tế bào-tế bào giữa BMSCs và các tế bào hiệu ứng, đã dẫn đến sự ức chế đáng kể sự sinh sản của T-lymphocyte, cho thấy rằng các yếu tố hòa tan đã tham gia vào hiện tượng này. Bằng cách sử dụng các kháng thể đơn dòng trung hòa, yếu tố tăng trưởng biến đổi β1 và yếu tố tăng trưởng tế bào gan đã được xác định là các tác nhân trung gian của hiệu ứng BMSC. Tóm lại, dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng (1) BMSCs tự thân hoặc đồng loại mạnh mẽ ức chế sự sinh sản T-lymphocyte, (2) hiện tượng này được kích hoạt bởi cả tác nhân tế bào cũng như các kích thích mitogen không đặc hiệu không có sự hạn chế miễn dịch, và (3) sự ức chế tế bào T không phải do sự kích thích quá trình chết theo chương trình và có khả năng do sự sản xuất các yếu tố hòa tan.
Chức năng bất thường của lớp nội mạc ở những vùng dễ tổn thương của mạch máu động mạch là một yếu tố quan trọng góp phần vào sinh lý bệnh học của bệnh tim mạch xơ vữa. Bất thường tế bào nội mạc, theo nghĩa rộng nhất, bao gồm một tập hợp các biến đổi không thích ứng trong kiểu hình chức năng, có những tác động quan trọng đến việc điều chỉnh đông máu và huyết khối, trương lực mạch địa phương và cân bằng redox, cũng như việc phối hợp các phản ứng viêm cấp tính và mãn tính trong thành mạch. Trong bài báo này, chúng tôi theo dõi sự phát triển của khái niệm về chức năng bất thường của tế bào nội mạc, tập trung vào những hiểu biết gần đây về các cơ chế tế bào và phân tử chịu trách nhiệm cho vai trò then chốt của nó trong việc khởi phát và tiến triển tổn thương xơ vữa; khám phá mối quan hệ của nó với các yếu tố nguy cơ lâm sàng cổ điển, cũng như các yếu tố nguy cơ mới được xác định gần đây đối với bệnh tim mạch xơ vữa; xem xét các cách tiếp cận hiện tại đối với việc đánh giá lâm sàng chức năng tế bào nội mạc; và phác thảo một số định hướng mới đầy hứa hẹn cho việc phát hiện và điều trị sớm.
Autophagy là quá trình bao bọc tế bào chất và các bào quan bởi các túi màng kép được gọi là autophagosome. Quá trình hình thành autophagosome được biết là cần PI(3)P (phosphatidylinositol 3-phosphate) và xảy ra gần lưới nội sinh chất (ER), tuy nhiên cơ chế chi tiết vẫn chưa được xác định. Chúng tôi chỉ ra rằng protein có chứa hai miền FYVE, một protein liên kết PI(3)P với sự phân bố không thường xuyên trên màng của ER và Golgi, chuyển vị trí để đáp ứng với tình trạng thiếu amino acid đến ngăn có dạng chấm, một phần đồng vị với các protein autophagosomal. Sự chuyển vị phụ thuộc vào chức năng của Vps34 và beclin. Các đầu dò liên kết PI(3)P khác được nhắm mục tiêu đến ER cho thấy cùng sự chuyển vị do tình trạng thiếu dưỡng chất mà phụ thuộc vào sự hình thành và nhận biết PI(3)P. Thí nghiệm hình ảnh trực tiếp cho thấy ngăn này có dạng chấm hình thành gần các túi chứa Vps34, có mối cân bằng động với ER, và cung cấp một nền tảng màng cho sự tích lũy các protein autophagosomal, sự mở rộng của màng autophagosome, và sự xuất hiện của các autophagosome hoàn chỉnh. Ngăn này giàu PI(3)P có thể liên quan đến quá trình sinh học của autophagosome. Mối quan hệ động của nó với ER phù hợp với giả thuyết rằng ER có thể cung cấp các thành phần quan trọng cho sự hình thành autophagosome.
Mặc dù có cảm nhận chung rằng các hồ nước có thể đóng vai trò như những báo hiệu của biến đổi khí hậu, nhưng hiệu quả của chúng chưa được phân tích một cách đầy đủ. Chúng tôi đã xác định các biến đáp ứng chính trong một hồ nước đóng vai trò là các chỉ số về tác động của biến đổi khí hậu đối với cả hồ và lưu vực. Những biến này phản ánh một loạt các phản ứng vật lý, hóa học và sinh học với khí hậu. Tuy nhiên, hiệu quả của các chỉ số khác nhau bị ảnh hưởng bởi phản ứng khu vực đối với biến đổi khí hậu, đặc điểm của lưu vực và các chế độ trộn lẫn trong hồ. Do đó, các chỉ số cụ thể hoặc tổ hợp các chỉ số sẽ hiệu quả hơn đối với các loại hồ và khu vực địa lý khác nhau. Việc rút ra tín hiệu khí hậu cũng có thể trở nên phức tạp hơn do ảnh hưởng của các thay đổi môi trường khác, chẳng hạn như sự phì nhiêu hóa hoặc axit hóa, cũng như các hiện tượng nghịch đảo tương đương, bên cạnh các ảnh hưởng từ sử dụng đất khác. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, các yếu tố gây nhiễu có thể được xử lý thông qua các công cụ phân tích như loại bỏ xu hướng hoặc lọc. Các hồ nước là những báo hiệu hiệu quả cho biến đổi khí hậu vì chúng nhạy cảm với khí hậu, phản ứng nhanh chóng với sự thay đổi, và tích hợp thông tin về các thay đổi trong lưu vực.
Bệnh van tim là một vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng và ngày càng gia tăng, trong đó việc thay thế bằng bộ phận giả là điều thường thấy. Các thiết bị giả hiện tại không đủ tốt cho người lớn trẻ tuổi và trẻ em đang phát triển. Các kênh van động mạch chủ sống được thiết kế mô có tiềm năng để tái cấu trúc, tái tạo, và phát triển, nhưng việc chế tạo độ phức tạp giải phẫu tự nhiên với tính không đồng nhất của tế bào vẫn còn là thách thức. Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi áp dụng công nghệ sinh học in 3D để chế tạo các kênh van bằng chất dẻo alginate/gelatin sống với cấu trúc giải phẫu và việc kết hợp trực tiếp các loại tế bào kép theo cách bị hạn chế vùng. Các tế bào cơ trơn xoang gốc động mạch (SMC) và tế bào mô liên kết của nắp van động mạch (VIC) được bao bọc trong các đĩa hydrogels alginate/gelatin có khả năng sống qua 7 ngày trong môi trường nuôi cấy. Các hydrogels không có tế bào in 3D thể hiện sự giảm xu hướng, sức mạnh tối đa, và ứng suất tối đa giảm nhẹ trong suốt thời gian nuôi cấy 7 ngày, trong khi sinh học cơ học kéo của hydrogel chứa tế bào vẫn được duy trì. Các kênh van động mạch được in sinh học thành công với sự bao bọc trực tiếp SMC ở gốc van và VIC ở các nắp. Cả hai loại tế bào đều có khả năng sống (81,4 ± 3,4% đối với SMC và 83,2 ± 4,0% đối với VIC) trong các mô được in 3D. Tế bào SMC bao bọc biểu hiện mức alpha‐sợi cơ trơn cao, trong khi VIC biểu hiện mức vimentin cao. Những kết quả này chứng minh rằng các kênh van động mạch sống có độ phức tạp giải phẫu và bao bọc không đồng nhất có thể được chế tạo bằng công nghệ sinh học in 3D. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Phần A, 2013.
Các sự kiện chính trong sự vận chuyển tế bào diễn ra tại bề mặt tế bào, và việc quan sát những sự kiện này mà không bị can thiệp từ các vùng sâu hơn là điều mong muốn. Bài tổng quan này mô tả một kỹ thuật kính hiển vi dựa trên huỳnh quang phản xạ toàn phần, rất thích hợp cho việc cắt lớp quang học tại các vùng tế bào-cơ chất với một vùng kích thích huỳnh quang nguyên thủy rất mỏng. Kỹ thuật này còn có nhiều ứng dụng khác, nổi bật nhất là nghiên cứu động học sinh học hóa học và động lực học của các sinh vật phân tử đơn lẻ tại bề mặt. Một tóm tắt ngắn gọn về những ứng dụng này được cung cấp, tiếp theo là trình bày cơ sở vật lý cho kỹ thuật này và các cách thức khác nhau để triển khai huỳnh quang phản xạ toàn phần trong một kính hiển vi huỳnh quang thông thường.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10