Klon (biologi sel)

Klon ialah sekumpulan sel hidupan yang serupa dan berkongsi keturunan yang sama, bermakna ia berasal daripada sebuah sel induk yang sama. ^[1]

Sifat pengklonan membayangkan sebuah keadaan dimana sel atau bahan yang diperoleh daripada satu sumber atau yang lain. Terdapat beberapa istilah yang menerangkan jenis pengklonan. Contoh seperti poliklonal —diperolehi daripada banyak klon; oligoklonal ^[2] —diperolehi daripada beberapa klon; dan monoklonal —diperolehi daripada satu klon. Istilah ini paling biasa digunakan dalam konteks antibodi atau imunosit .

Konteks

Terdapat beberapa perkara yang perlu diambil kira di dalam pemahaman konsep klon kerana semua sel yang membentuk klon berkongsi keturunan yang sama dan ini mempunyai akibat yang sangat ketara: berkongsi genotip.

Salah satu penggunaan yang paling menonjol adalah dalam menerangkan klon sel B. Sel B dalam badan mempunyai dua fenotip penting (bentuk berfungsi)—yang merembeskan antibodi dan dibezakan secara terminal (iaitu, mereka tidak boleh membahagikan lagi) sel plasma, dan memori serta sel naif—kedua-duanya mengekalkan potensi proliferatifnya. Walaubagaimanapun, Sel B mampu untuk membuat pengklonan sendiri.
Satu lagi kawasan penting di mana seseorang boleh bercakap tentang "klon" sel ialah neoplasma . ^[3] Kebanyakan tumor berasal daripada satu (cukup) sel bermutasi, jadi secara teknikalnya adalah klon tunggal sel. Walau bagaimanapun, semasa pembahagian sel, salah satu sel boleh bermutasi dan memperoleh ciri-ciri baharu semasa menjadi klon baharu. Walau bagaimanapun, pandangan mengenai serangan kanser ini telah dicabar sejak beberapa tahun kebelakangan ini dan banyak tumor telah dipertikaikan mempunyai asal poliklonal, ^[4] iaitu berasal daripada dua atau lebih sel atau klon, termasuk mesothelioma malignan. ^[5]
Semua sel granulosa dalam folikel Graafian sebenarnya adalah pengklonan sel.
Hemoglobinuria nokturnal paroksismal adalah gangguan sel sumsum tulang yang mengakibatkan hayat sel darah merah yang dipendekkan, yang juga merupakan hasil pengembangan klon, iaitu, semua sel yang diubah asalnya berasal dari satu sel, yang juga agak menjejaskan fungsi sel lain. sel sumsum tulang "normal". ^[6]

Asas pembiakan klon

Kebanyakan sel lain tidak boleh membahagikan dirinya buat selama-lamanya kerana selepas beberapa kitaran pembahagian sel, sel berhenti mengekspresikan enzim telomerase. Bahan genetik, dalam bentuk asid deoksiribonukleik (DNA), terus memendek dengan setiap pembahagian sel, dan sel akhirnya berhenti membahagi apabila mereka merasakan DNA mereka tidak boleh dipendekkan tanpa memberi ancaman yang kritikal kepada kelansungan hidup mereka. Walau bagaimanapun, enzim-enzim dalam sel yang "muda" (muda dalam konteks ini bermaksud aktif dan tidak berkaitan dengan faktor usia) ini boleh menggantikan bit-bit ( nukleotida ) DNA yang hilang dalam proses pengklonan sebelum ini. Kebolehan ini membolehkan kitaran pembahagian sel yang hampir tidak terhad. Antara ciri-ciri sel yang "muda" ialah keupayaan untuk mengekspreskan enzim telomerase. Apabila akhirnya banyak sel dihasilkan oleh satu sel, pengembangan klon dikatakan telah berlaku.

Konsep koloni klon

Konsep yang agak serupa ialah koloni klon (juga dipanggil genet ), yang dimana sel (biasanya unisel) juga berkongsi keturunan yang sama, tetapi yang juga memerlukan produk pengembangan klon untuk tinggal di "satu tempat", atau lokasi yang berdekatan. Satu contoh koloni klon sebegini adalah koloni kultur bakteria, atau filem bakteria yang selalunya ditemui tumbuh di dalam badan biologikal (in vivo) (cth, dalam perumah multisel yang dijangkiti). Terdapat juga contoh dimana koloni klon apabila terpisah (seperti terpisah melalui lokasi) akan menggunakan sel khusus yang ada dalam koloni klon tersebut. Sebagai contoh, dua sel plasma yang merupakan klon yang sama boleh diperoleh daripada sel memori yang berbeza (seterusnya dengan klonaliti dikongsi) dan boleh berada di lokasi yang agak jauh, seperti serviks (di leher) dan inguinal (di pangkal paha) nodus limfa. Walaupun klon yang sama, kedua-dua koloni klon ini mempunyai proses kelansungan hidup yang berbeza kerana terletak di lokasi yang berbeza.

Pembiakan dan penuaan klon Paramecium

Paramecium tetraurelia yang merupakan sebuah eukariota sel tunggal boleh menjalani pembiakan aseksual dan seksual. Pembiakan aseksual atau klon berlaku secara pembelahan binari. Pembelahan binari melibatkan kelakuan mitosis seperti kromosom yang serupa dengan sel dalam organisma yang lebih tinggi. Bentuk pembiakan seksual ialah autogami, sejenis persenyawaan diri, dan konjugasi, sejenis interaksi seksual antara sel yang berbeza. Pembiakan aseksual klonal boleh dimulakan selepas selesai autogami atau konjugasi. P. tetraurelia mampu mereplikasi secara aseksual untuk beberapa generasi tetapi selepas kira-kira 200 kali pusingan pembahagian sel, kebarangkalian untuk sel gagal menjalani autogami atau konjugasi lain adalah tinggi. Apabila perkara ini berlaku (kegagalan pengklonan yang sempurna) mereka akan kehilangan daya hidup dan akan mati. Proses ini dirujuk sebagai penuaan klon. Eksperimen dan penyelidikan oleh Smith-Sonneborn, ^[7] Holmes dan Holmes ^[8] dan Gilley dan Blackburn ^[9] menunjukkan bahawa pengumpulan kerosakan DNA adalah kemungkinan penyebab penuaan klon dalam P. tetraurelia. Hal ini mungkin berlaku terdapat mutasi atau proses pengkolnan yang tidak lengkap semasa proses pembiakan aseksual. Proses penuaan ini mempunyai persamaan dengan proses penuaan dalam eukariota multiselular (Lihat teori kerosakan DNA penuaan ).

Lihat juga

Rujukan

^ "Clone definition – Medical Dictionary definitions of popular medical terms easily defined on MedTerms". MedicineNet.com. 2013-08-28.
^ "oligoclonal – Definition from Merriam-Webster's Medical Dictionary". Diarkibkan daripada yang asal pada 2008-03-15. Dicapai pada 2008-05-05.
^ Pozo-Garcia, Lucia; Diaz-Cano, Salvador J.; Taback, Bret; Hoon, Dave S.B. (January 2003). "Clonal origin and expansions in neoplasms: biologic and technical aspects must be considered together". The American Journal of Pathology. 162 (1): 353–355. doi:10.1016/S0002-9440(10)63826-6. PMC 1851102. PMID 12507918.
^ Parsons, Barbara L. (September 2008). "Many different tumor types have polyclonal tumor origin: evidence and implications". Mutation Research. 659 (3): 232–47. doi:10.1016/j.mrrev.2008.05.004. PMID 18614394.
^ Comertpay, Sabahattin; Pastorino, Sandra; Tanji, Mika; Mezzapelle, Rosanna; Strianese, Oriana; Napolitano, Andrea; Baumann, Francine; Weigel, Tracey; Friedberg, Joseph (4 December 2014). "Evaluation of clonal origin of malignant mesothelioma". Journal of Translational Medicine. 12 (1): 301. doi:10.1186/s12967-014-0301-3. PMC 4255423. PMID 25471750. Unknown parameter |displayauthors= ignored (bantuan)
^ Bunn, Franklin; Wendell, Rosse (2005). Harrison's Principles of Internal Medicine. 1 (ed. 16th). The McGraw-Hill Companies, Inc. m/s. 616. ISBN 0-07-144746-6.
^ Smith-Sonneborn, J. (1979). "DNA repair and longevity assurance in Paramecium tetraurelia". Science. 203 (4385): 1115–1117. Bibcode:1979Sci...203.1115S. doi:10.1126/science.424739. PMID 424739
^ Holmes, George E.; Holmes, Norreen R. (July 1986). "Accumulation of DNA damages in aging Paramecium tetraurelia". Molecular and General Genetics. 204 (1): 108–114. doi:10.1007/bf00330196. PMID 3091993. S2CID 11992591
^ Gilley, David; Blackburn, Elizabeth H. (1994). "Lack of telomere shortening during senescence in Paramecium" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (5): 1955–1958. Bibcode:1994PNAS...91.1955G. doi:10.1073/pnas.91.5.1955. PMC 43283. PMID 8127914

Templat:Composition Templat:Cell potency Templat:Molecular and cellular biology

[1] "Clone definition – Medical Dictionary definitions of popular medical terms easily defined on MedTerms". MedicineNet.com. 2013-08-28.

[2] "oligoclonal – Definition from Merriam-Webster's Medical Dictionary". Diarkibkan daripada yang asal pada 2008-03-15. Dicapai pada 2008-05-05.

[3] Pozo-Garcia, Lucia; Diaz-Cano, Salvador J.; Taback, Bret; Hoon, Dave S.B. (January 2003). "Clonal origin and expansions in neoplasms: biologic and technical aspects must be considered together". The American Journal of Pathology. 162 (1): 353–355. doi:10.1016/S0002-9440(10)63826-6. PMC 1851102. PMID 12507918.

[4] Parsons, Barbara L. (September 2008). "Many different tumor types have polyclonal tumor origin: evidence and implications". Mutation Research. 659 (3): 232–47. doi:10.1016/j.mrrev.2008.05.004. PMID 18614394.

[5] Comertpay, Sabahattin; Pastorino, Sandra; Tanji, Mika; Mezzapelle, Rosanna; Strianese, Oriana; Napolitano, Andrea; Baumann, Francine; Weigel, Tracey; Friedberg, Joseph (4 December 2014). "Evaluation of clonal origin of malignant mesothelioma". Journal of Translational Medicine. 12 (1): 301. doi:10.1186/s12967-014-0301-3. PMC 4255423. PMID 25471750. Unknown parameter |displayauthors= ignored (bantuan)

[6] Bunn, Franklin; Wendell, Rosse (2005). Harrison's Principles of Internal Medicine. 1 (ed. 16th). The McGraw-Hill Companies, Inc. m/s. 616. ISBN 0-07-144746-6.

[7] Smith-Sonneborn, J. (1979). "DNA repair and longevity assurance in Paramecium tetraurelia". Science. 203 (4385): 1115–1117. Bibcode:1979Sci...203.1115S. doi:10.1126/science.424739. PMID 424739

[8] Holmes, George E.; Holmes, Norreen R. (July 1986). "Accumulation of DNA damages in aging Paramecium tetraurelia". Molecular and General Genetics. 204 (1): 108–114. doi:10.1007/bf00330196. PMID 3091993. S2CID 11992591

[9] Gilley, David; Blackburn, Elizabeth H. (1994). "Lack of telomere shortening during senescence in Paramecium" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (5): 1955–1958. Bibcode:1994PNAS...91.1955G. doi:10.1073/pnas.91.5.1955. PMC 43283. PMID 8127914

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]