อ่าน 5 นาที
เซลล์ร่างกาย
ในชีววิทยาของเซลล์เซลล์ร่างกาย ( จากภาษากรีกโบราณ σῶμα (sôma) ' ร่างกาย' ) หรือเซลล์พืชคือเซลล์ชีวภาพ ใดๆ ที่ประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ยกเว้น เซลล์...
เซลล์ร่างกาย
ในชีววิทยาของเซลล์เซลล์ร่างกาย ( จากภาษากรีกโบราณ σῶμα (sôma) ' ร่างกาย' ) หรือเซลล์พืชคือเซลล์ชีวภาพ ใดๆ ที่ประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ยกเว้น เซลล์ สืบพันธุ์เซลล์เชื้อเซลล์สืบพันธุ์ หรือ เซลล์ต้นกำเนิดที่ยังไม่แตกต่าง[ 1 ]เซลล์ร่างกายประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตและแบ่งตัวผ่านไมโทซิ ส
ในทางตรงกันข้ามเซลล์สืบพันธุ์เกิดจากการแบ่งตัวแบบไมโอซิสภายในเซลล์สืบพันธุ์ของสายพันธุ์และจะรวมตัวกันในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเซลล์ต้นกำเนิดก็สามารถแบ่งตัวผ่านไมโทซิสได้ เช่น กัน แต่แตกต่างจากเซลล์ร่างกายตรงที่พวกมันสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์เฉพาะทางชนิดต่างๆ ได้
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเซลล์ร่างกายประกอบขึ้นเป็นอวัยวะภายใน ผิวหนัง กระดูก เลือด และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ทั้งหมด ในขณะที่เซลล์สืบพันธุ์ก่อให้เกิดอสุจิและไข่ซึ่งรวมกันระหว่างการปฏิสนธิเพื่อสร้างเซลล์ที่เรียกว่าไซโกตซึ่งจะแบ่งตัวและแตกต่างไปเป็นเซลล์ของตัวอ่อนมีเซลล์ร่างกายประมาณ 220 ชนิดในร่างกายมนุษย์[ 1 ]
ตามทฤษฎีแล้ว เซลล์เหล่านี้ไม่ใช่เซลล์สืบพันธุ์ (แหล่งกำเนิดของแกมีต) พวกมันถ่ายทอดการกลายพันธุ์ไปยังลูกหลานของเซลล์ (ถ้ามี) แต่ไม่ใช่ไปยังลูกหลานของสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ในฟองน้ำเซลล์โซมาติกที่ไม่แตกต่างกันจะก่อตัวเป็นเซลล์สืบพันธุ์ และในซีไนดาเรียเซลล์โซมาติกที่แตกต่างกันจะเป็นแหล่งกำเนิดของเซลล์สืบพันธุ์ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสพบได้เฉพาะใน เซลล์โซมาติก แบบดิพลอยด์ เท่านั้น มีเพียงบางเซลล์ เช่น เซลล์สืบพันธุ์เท่านั้นที่มีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์[ 2 ]
วิวัฒนาการ
เนื่องจาก มีการตั้งทฤษฎีว่า สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์วิวัฒนาการมาหลายครั้ง[ 3 ]เซลล์โซมาติกที่เป็นหมันจึงวิวัฒนาการมาเช่นกัน วิวัฒนาการของ เซลล์ สืบพันธุ์ อมตะ ที่สร้างเซลล์โซมาติกเฉพาะทางเกี่ยวข้องกับการเกิดความตายและสามารถมองเห็นได้ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดในสาหร่ายโวลโวซีน[ 4 ]สปีชีส์ที่มีการแยกกันระหว่างเซลล์โซมาติกที่เป็นหมันและเซลล์สืบพันธุ์เรียกว่าไวส์มันนิสต์ การพัฒนาแบบไวส์มันนิสต์ค่อนข้างหายาก (เช่น สัตว์ มีกระดูกสันหลัง สัตว์ขาปล้องโวลโวกซ์ ) เนื่องจากหลายสปีชีส์มีความสามารถในการสร้างเอ็มบริโอจากเซลล์โซมาติก (เช่นพืชบกสาหร่ายส่วนใหญ่และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จำนวนมาก ) [ 5 ] [ 6 ]
พันธุศาสตร์และโครโมโซม
เช่นเดียวกับเซลล์ทุกชนิด เซลล์ร่างกายมีดีเอ็นเอเรียงตัวเป็นโครโมโซมหากเซลล์ร่างกายมีโครโมโซมเรียงตัวเป็นคู่ จะเรียกว่าเซลล์ดิพลอยด์และสิ่งมีชีวิตนั้นเรียกว่าสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์ เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์จะมีโครโมโซมเพียงคู่เดียวและเรียกว่าเซลล์แฮพลอยด์โครโมโซมแต่ละคู่ประกอบด้วยโครโมโซมหนึ่งตัวที่ได้รับมาจากพ่อและอีกหนึ่งตัวที่ได้รับมาจากแม่ ในมนุษย์ เซลล์ร่างกายมีโครโมโซม 46 โครโมโซมจัดเรียงเป็น 23 คู่ ในทางตรงกันข้าม เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์มีโครโมโซมเพียงครึ่งเดียว ในมนุษย์จะมีโครโมโซม 23 คู่ เมื่อเซลล์สืบพันธุ์สองเซลล์ (เช่น อสุจิและไข่) มาพบกันในระหว่างการปฏิสนธิ พวกมันจะรวมกัน เกิดเป็นไซโกตเนื่องจากการรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสอง ไซโกตของมนุษย์จึงมีโครโมโซม 46 โครโมโซม (เช่น 23 คู่)
สิ่งมีชีวิตจำนวนมากมีโครโมโซมในเซลล์ร่างกายเรียงตัวเป็นสี่ชุด (" เตตราพลอยด์ ") หรือแม้กระทั่งหกชุด (" เฮกซาพลอยด์ ") ดังนั้นพวกมันจึงสามารถมีเซลล์สืบพันธุ์แบบดิพลอยด์หรือแม้แต่ไตรพลอยด์ได้ ตัวอย่างเช่นข้าว สาลีสายพันธุ์ที่ปลูกกันในปัจจุบัน Triticum aestivum L.เป็นสายพันธุ์เฮกซาพลอยด์ ซึ่งเซลล์ร่างกายมีโครโมโซมหกชุดในแต่ละโครมาทิด
ความถี่ของการกลายพันธุ์ที่ เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจะต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญใน เซลล์สืบพันธุ์เพศชายขั้น สูง เมื่อเทียบกับเซลล์ร่างกายประเภทต่างๆ จากบุคคลเดียวกัน[ 7 ]เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงยังแสดงความถี่ของการกลายพันธุ์ที่ต่ำกว่าในเซลล์ร่างกายที่สอดคล้องกันและคล้ายกับในเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย[ 8 ]ผลการค้นพบเหล่านี้ดูเหมือนจะสะท้อนถึงการใช้กลไกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจำกัดการเกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในเซลล์สืบพันธุ์มากกว่าในเซลล์ร่างกาย กลไกดังกล่าวอาจรวมถึงระดับ เอนไซม์ ซ่อมแซม DNA ที่สูงขึ้นซึ่งช่วยบรรเทา ความเสียหายของ DNAที่อาจก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ได้[ 8 ]
การโคลนนิ่ง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคนิคการโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตทั้งตัวได้รับการพัฒนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำให้สามารถผลิตโคลนทางพันธุกรรมที่เกือบจะเหมือนกันของสัตว์ได้ วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้เรียกว่า " การถ่ายโอนนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย " และเกี่ยวข้องกับการนำนิวเคลียส ออก จากเซลล์ร่างกาย ซึ่งโดยปกติจะเป็นเซลล์ผิวหนัง นิวเคลียสนี้มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่ถูกนำออกมา จากนั้นนิวเคลียสนี้จะถูกฉีดเข้าไปในไข่ของสัตว์ชนิดเดียวกันซึ่งได้นำสารพันธุกรรมของตัวเองออกไปแล้ว [ 9 ] ตอนนี้ไข่ไม่จำเป็นต้องได้รับการปฏิสนธิอีกต่อไป เพราะมีปริมาณสารพันธุกรรมที่ถูกต้อง ( จำนวนโครโมโซมแบบดิพลอยด์ ) ในทางทฤษฎี ไข่สามารถฝังเข้าไปในมดลูกของสัตว์ชนิดเดียวกันและปล่อยให้เจริญเติบโต สัตว์ที่ได้จะเป็นโคลนที่เกือบจะเหมือนกันทางพันธุกรรมกับสัตว์ที่นำนิวเคลียสออกมา ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวเกิดจาก ดีเอ็นเอ ไมโทคอนเดรียที่ยังคงอยู่ในไข่ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ที่บริจาคนิวเคลียส ในทางปฏิบัติ เทคนิคนี้ยังคงมีปัญหาอยู่บ้าง แม้ว่าจะมีความสำเร็จที่โดดเด่นอยู่บ้าง เช่นแกะดอลลี่ (5 กรกฎาคม 2539 - 14 กุมภาพันธ์ 2546) [ 10 ]และเมื่อไม่นานมานี้สนูปปี้ (24 เมษายน 2548 - พฤษภาคม 2558) สุนัขโคลนนิ่ง ตัวแรก [ 11 ]
ไบโอแบงก์กิ้ง
เซลล์ร่างกายยังถูกรวบรวมไว้ในการปฏิบัติการจัดเก็บชีวภาพด้วย การแช่แข็งทรัพยากรพันธุกรรมของสัตว์เป็นวิธีการอนุรักษ์วัสดุพันธุกรรมของสัตว์เพื่อตอบสนองต่อความหลากหลายทางชีวภาพทางนิเวศวิทยาที่ลดลง[ 12 ]เมื่อประชากรของสิ่งมีชีวิตลดลง ความหลากหลายทางพันธุกรรมของพวกมันก็ลดลงเช่นกัน ซึ่งทำให้ความสามารถในการอยู่รอดในระยะยาวของสายพันธุ์ตกอยู่ในความเสี่ยง การจัดเก็บชีวภาพมีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาสภาพเซลล์ที่มีชีวิตทางชีวภาพผ่านการจัดเก็บระยะยาวเพื่อใช้ในภายหลัง เซลล์ร่างกายถูกจัดเก็บไว้ด้วยความหวังว่าจะสามารถนำไปสร้างเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่าง (iPSCs) ซึ่งสามารถแยกตัวเป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่มีชีวิตได้[ 13 ]
การดัดแปลงพันธุกรรม

การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพทำให้สามารถจัดการทางพันธุกรรมของเซลล์ร่างกายได้ ไม่ว่าจะเป็นเพื่อการจำลองโรคเรื้อรังหรือเพื่อป้องกันภาวะเจ็บป่วย[ 14 ] [ 15 ] วิธี การแก้ไขยีนในปัจจุบันสองวิธีคือการใช้เอนไซม์นิวคลีเอสที่มีฤทธิ์คล้ายตัวกระตุ้นการถอดรหัส (TALENs) หรือ CRISPR ( clustered regularly interspaced short palindromic repeats )
การดัดแปลงพันธุกรรมของเซลล์ร่างกายส่งผลให้เกิดข้อโต้แย้ง บาง ประการ[ 16 ]แม้ว่าการประชุมสุดยอดนานาชาติเกี่ยวกับการแก้ไขยีนของมนุษย์จะออกแถลงการณ์สนับสนุนการดัดแปลงพันธุกรรมของเซลล์ร่างกาย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะไม่ส่งต่อไปยังลูกหลาน[ 17 ]
การเสื่อมสภาพของเซลล์
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การซ่อมแซมและบำรุงรักษา DNA ของเซลล์ในระดับสูงดูเหมือนจะเป็นประโยชน์ในช่วงต้นของชีวิต อย่างไรก็ตาม เซลล์บางชนิด เช่น เซลล์สมองและกล้ามเนื้อ จะมีการเปลี่ยนแปลงจากการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสไปสู่สภาวะหลังไมโทซิส (ไม่แบ่งตัว) ในช่วงพัฒนาการระยะแรก และการเปลี่ยนแปลงนี้จะมาพร้อมกับการลดลงของความสามารถ ใน การซ่อมแซม DNA [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]การลดลงนี้อาจเป็นการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการที่ช่วยให้สามารถเบี่ยงเบนทรัพยากรของเซลล์ที่เคยใช้สำหรับการซ่อมแซม DNA รวมถึงการจำลอง DNAและการแบ่งเซลล์ไปสู่หน้าที่ของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่า ผลกระทบจากการลดลงเหล่านี้คือการทำให้เกิดการสะสมความเสียหายของ DNA มากขึ้น ซึ่งอาจมีส่วนทำให้เซลล์แก่ชราลง
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เซลล์ร่างกาย
ในชีววิทยาของเซลล์เซลล์ร่างกาย ( จากภาษากรีกโบราณ σῶμα (sôma) ' ร่างกาย' ) หรือเซลล์พืชคือเซลล์ชีวภาพ ใดๆ ที่ประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ยกเว้น เซลล์...
วิวัฒนาการ
เนื่องจาก มีการตั้งทฤษฎีว่า สิ่งมีชีวิตหลาย เซลล์วิวัฒนาการมาหลายครั้ง [ 3 ] เซลล์โซมาติกที่เป็นหมันจึงวิวัฒนาการมาเช่นกัน วิวัฒนาการของ เซลล์ สืบพันธุ์ อมตะ ที่สร้างเซลล์โซมาติกเฉพาะทางเกี่ยวข้องกับการเกิด ความตาย...
พันธุศาสตร์และโครโมโซม
เช่นเดียวกับเซลล์ทุกชนิด เซลล์ร่างกายมี ดีเอ็นเอ เรียงตัวเป็น โครโมโซม หากเซลล์ร่างกายมีโครโมโซมเรียงตัวเป็นคู่ จะเรียกว่าเซลล์ ดิพลอยด์ และสิ่งมีชีวิตนั้นเรียกว่าสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์ เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์จะมีโครโมโซมเพียงคู่เดียวและเรียกว่า...
การโคลนนิ่ง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคนิคการ โคลนนิ่ง สิ่งมีชีวิตทั้งตัวได้รับการพัฒนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำให้สามารถผลิตโคลนทางพันธุกรรมที่เกือบจะเหมือนกันของสัตว์ได้ วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้เรียกว่า " การถ่ายโอนนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย " และเกี่ยวข้องกับการนำ...