آپوپتوز و مرگ برنامهریزیشده سلولی
آپوپتوز نوعی مرگ سلولی منظم و تحت کنترل ژنتیکی است که طی آن سلول به شکلی پاکیزه از هم پاشیده میشود؛ این فرآیند برای شکلدهی بافتها و حذف سلولهای ناخواسته ضروری است.
Definition
آپوپتوز نوعی مرگ سلولی برنامهریزیشده و تنظیمشده است که در آن سلول یک برنامه پروتئولیتیک داخلی را فعال میکند که آن را به قطعات محصور در غشاء تجزیه کرده تا به شکلی پاکیزه حذف شوند.
Scope
این مبحث به مورفولوژی و هدف آپوپتوز، پروتئازهای کاسپاز که آن را اجرا میکنند، مسیرهای درونی میتوکندریایی و مسیرهای بیرونی گیرنده مرگ که آنها را فعال میسازند، خانواده پروتئینهای تنظیمی Bcl-2، و پاکسازی سلولهای آپوپتوتیک میپردازد.
Core questions
- چه چیزی آپوپتوز را از مرگ سلولی تصادفی متمایز میکند؟
- کاسپازها چه نقشی در اجرای آپوپتوز ایفا میکنند؟
- مسیرهای درونی و بیرونی چگونه آپوپتوز را تحریک میکنند؟
- تصمیم به زندگی یا مرگ چگونه توسط خانواده Bcl-2 تنظیم میشود؟
Key theories
- آپوپتوز به عنوان یک برنامه تنظیمشده
- کر، وایلی و کوری آپوپتوز را به عنوان یک حالت متمایز و کنترلشده از مرگ سلولی با مورفولوژی خاص، جدا از نکروز غیرفعال، شناسایی کردند.
- کنترل ژنتیکی مرگ برنامهریزیشده سلولی
- تحلیل ژنتیکی در نماتد، ژنهای مشخصی را که مرگ برنامهریزیشده سلولی را هدایت میکنند، آشکار ساخت و یک ماشین مولکولی حفاظتشده را که زیربنای آپوپتوز است، بنیان نهاد.
Mechanisms
آپوپتوز توسط کاسپازها اجرا میشود؛ این پروتئازها به صورت پیشسازهای غیرفعال وجود دارند و پس از فعال شدن، بسیاری از اهداف سلولی را شکافته تا سلول را از هم بپاشند، در حالی که یکپارچگی غشاء حفظ میشود. مسیر درونی در پاسخ به استرس داخلی، با نفوذپذیر کردن میتوکندریها، فاکتورهایی را آزاد میکند که کاسپازها را فعال میسازند؛ این مسیر توسط تعادل پروتئینهای خانواده Bcl-2 پیشآپوپتوتیک و ضدآپوپتوتیک کنترل میشود. مسیر بیرونی توسط لیگاندهای گیرنده مرگ در سطح سلول تحریک میشود. اجسام آپوپتوتیک حاصل توسط سلولهای همسایه شناسایی و بلعیده میشوند، که از التهاب جلوگیری میکند.
Clinical relevance
آپوپتوز بافتهای در حال رشد را شکل میدهد، سلولهای اضافی یا آسیبدیده را حذف میکند و تعادل تولید سلولی را برقرار میسازد، از این رو برای رشد و هموستاز بنیادی است. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.
History
توصیف آپوپتوز در سال 1972 توسط کر، وایلی و کوری، آن را از نظر مورفولوژیکی تعریف کرد؛ هورویتز، با کار بر روی مدل نماتد که توسط برنر پایهگذاری شده بود، ژنهایی را که مرگ برنامهریزیشده را کنترل میکنند، شناسایی کرد و حفاظتپذیری آنها را آشکار ساخت.
Key figures
- John Kerr
- Andrew Wyllie
- Robert Horvitz
- Sydney Brenner
Related topics
Seminal works
- kerr1972
- horvitz1986
Frequently asked questions
- کاسپازها چه هستند؟
- کاسپازها پروتئازهایی هستند که آپوپتوز را انجام میدهند؛ آنها به صورت اشکال غیرفعال ساخته میشوند و پس از فعال شدن، پروتئینهای سلولی خاصی را برش میدهند تا سلول را به روشی کنترلشده از هم بپاشند.
- چرا آپوپتوز در طول تکوین مهم است؟
- مرگ برنامهریزیشده سلولهایی را که دیگر مورد نیاز نیستند، حذف میکند و به شکلدهی ساختارهایی مانند انگشتان و حذف سلولهای اضافی کمک میکند که برای تکوین طبیعی ضروری است.