Chết tế bào và Tự thực
Các tế bào có thể tự phân hủy thông qua quá trình chết tế bào theo chương trình và tái chế các thành phần của chính chúng thông qua quá trình tự thực, hai quá trình được điều hòa thiết yếu cho sự phát triển và cân bằng nội môi.
Definition
Chết tế bào theo chương trình là quá trình phân hủy tế bào có kiểm soát di truyền, có trật tự; tự thực là quá trình được điều hòa mà qua đó một tế bào đưa các thành phần của chính nó đến lysosome để thoái hóa và tái chế.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm chết tế bào theo chương trình, chủ yếu là quá trình apoptosis và bộ máy phân tử của nó gồm các caspase và các con đường kích hoạt chúng, cũng như quá trình tự thực, sự thoái hóa và tái chế có điều hòa các thành phần tế bào thông qua lysosome, bao gồm vai trò của chúng trong sự phát triển, kiểm soát chất lượng và phản ứng với stress.
Sub-topics
Core questions
- Tại sao các tế bào trải qua quá trình chết theo chương trình thay vì chỉ chết một cách thụ động?
- Bộ máy phân tử nào thực hiện quá trình apoptosis?
- Quá trình tự thực thu giữ và phân giải các thành phần tế bào như thế nào?
- Chết tế bào và tự thực đóng góp vào sự phát triển và cân bằng nội môi như thế nào?
Key theories
- Apoptosis như là chết tế bào theo chương trình
- Các tế bào mang một chương trình nội tại, được mã hóa di truyền mà, khi được kích hoạt, sẽ phân hủy chúng một cách có trật tự mà không gây viêm mô xung quanh, phân biệt apoptosis với hoại tử thụ động.
- Tự thực như là tự thoái hóa có điều hòa
- Một tập hợp các gen được bảo tồn chỉ đạo sự hình thành các màng bao bọc vật chất tế bào chất và đưa chúng đến lysosome để thoái hóa, cung cấp quá trình tái chế và kiểm soát chất lượng.
Mechanisms
Trong quá trình apoptosis, các tín hiệu hội tụ tại các caspase, các protease mà, một khi được kích hoạt thông qua con đường ty thể nội tại hoặc con đường thụ thể chết ngoại sinh, sẽ cắt các mục tiêu tế bào và phân hủy tế bào thành các thể liên kết màng được các tế bào lân cận dọn sạch. Trong quá trình tự thực, các túi tự thực màng kép bao bọc các phần của tế bào chất hoặc các bào quan bị hư hại và hợp nhất với lysosome, nơi các enzyme thủy phân phân giải các chất bên trong để tái sử dụng. Cả hai quá trình đều được điều hòa chặt chẽ và cân bằng giữa sự sống sót của tế bào với sự loại bỏ và đổi mới.
Clinical relevance
Chết tế bào theo chương trình và tự thực định hình các mô trong quá trình phát triển, loại bỏ các tế bào và thành phần bị hư hại, và duy trì cân bằng nội môi tế bào, khiến chúng trở thành nền tảng của sinh học tế bào. Cách tiếp cận ở đây mang tính mô tả và không mang tính kê đơn.
History
Kerr, Wyllie và Currie đã đặt tên cho apoptosis vào năm 1972, và các nghiên cứu di truyền của Horvitz trên giun tròn đã xác định bộ máy chết được bảo tồn; công trình của Ohsumi về nấm men đã định nghĩa các gen của quá trình tự thực, thiết lập cả hai như những chương trình được điều hòa.
Key figures
- John Kerr
- Andrew Wyllie
- Robert Horvitz
- Yoshinori Ohsumi
Related topics
Seminal works
- kerr1972
- ohsumi2014
Frequently asked questions
- Apoptosis khác với hoại tử như thế nào?
- Apoptosis là quá trình tự phân hủy có trật tự, được điều hòa, đóng gói tế bào để loại bỏ sạch sẽ, trong khi hoại tử là cái chết không kiểm soát do tổn thương làm tràn các chất bên trong tế bào và có thể gây viêm mô lân cận.
- Tự thực dùng để làm gì?
- Tự thực tái chế các thành phần của chính tế bào, cung cấp các khối xây dựng trong điều kiện stress và loại bỏ các bào quan và protein bị hư hại như một phần của quá trình kiểm soát chất lượng.