Language
Country/Area
No result found
Bước đột phá của năm 1960: Virus Sendai đã thay đổi thế giới phản ứng tổng hợp tế bào như thế nào?
Dung hợp tế bào là một quá trình tế bào quan trọng trong đó nhiều tế bào có một nhân kết hợp với nhau để tạo thành một tế bào đa nhân gọi là hợp bào. Hiện tượng này xảy ra trong quá trình biệt hóa của nguyên bào cơ, nguyên bào xương và tế bào nguyên bào nuôi, cũng như trong quá trình tạo phôi và hình thành hình thái. Phản ứng tổng hợp tế bào là một bước quan trọng trong quá trình trưởng thành của tế bào, đảm bảo rằng các tế bào tiếp tục duy trì các chức năng cụ thể của chúng trong quá trình tăng trưởng.
Đánh giá lịch sử
Năm 1839, Theodor Schwann mở rộng lý thuyết cho rằng sự sống được cấu tạo từ các tế bào trong cuốn sách "Điều tra bằng kính hiển vi" của ông, đề xuất rằng các tế bào riêng biệt tạo thành nền tảng của sự sống. Quan sát của Schwann cho thấy thành tế bào và khoang của một số tế bào hợp nhất với nhau cung cấp manh mối đầu tiên cho thấy tế bào có thể hợp nhất. Tuy nhiên, phải đến những năm 1960, các nhà sinh học tế bào mới lần đầu tiên cố tình hợp nhất các tế bào. Họ kết hợp các tế bào chuột bị cô lập và sử dụng virus Sendai để tạo ra sự hợp nhất của màng ngoài tế bào.
Những tế bào lai hợp nhất này chứa nhiễm sắc thể từ cả hai đối tác hợp nhất và được gọi là synkaryon.
Vào cuối những năm 1960, các nhà sinh học đã kết hợp thành công các tế bào từ nhiều loại và loài khác nhau thành các giống lai gọi là dị nhân, chúng duy trì hai hoặc nhiều nhân riêng biệt. Công trình được dẫn dắt bởi Henry Harris của Đại học Oxford và Niels Ringetts của Viện Karolinska ở Thụy Điển. Họ đã khơi dậy mối quan tâm mới về phản ứng tổng hợp tế bào. Những tế bào lai này giúp các nhà sinh học hiểu sâu hơn về cách các loại tế bào chất khác nhau ảnh hưởng đến chức năng của các loại nhân khác nhau.
Các loại phản ứng tổng hợp tế bào
Sự dung hợp tế bào có thể được chia thành hai loại: đồng hình và dị hình. Sự hợp nhất tế bào đồng hình xảy ra khi các tế bào cùng loại, chẳng hạn như các nguyên bào xương hoặc sợi cơ, hợp nhất với nhau. Khi nhân của hai tế bào hợp nhất sẽ tạo thành tế bào đồng bộ. Các tế bào dị nhân thu được có thể được sao chép qua nhiều thế hệ. Phản ứng tổng hợp tế bào dị hình xảy ra giữa các loại tế bào khác nhau và dẫn đến các tế bào đồng bộ, ví dụ, sự hợp nhất của các tế bào có nguồn gốc từ tủy xương (BMDC) với các tế bào từ các cơ quan khác.
Các phương pháp tổng hợp tế bào
Các nhà sinh học tế bào và nhà lý sinh học hiện đang sử dụng bốn phương pháp chính của phản ứng tổng hợp tế bào. Những phương pháp này bao gồm phản ứng tổng hợp điện, phản ứng tổng hợp tế bào hồ quang rượu polyvinyl, phản ứng tổng hợp do virus Sendai và phản ứng tổng hợp plasma nhiệt được kiểm soát quang học mới được phát triển.
Điện phân đại diện cho một số công nghệ tiên tiến nhất trong sinh học hiện đại.
Quá trình kết hợp điện là đưa hai tế bào tiếp xúc với nhau thông qua điện di, sau đó áp dụng một điện áp xung để thúc đẩy sự hợp nhất của màng tế bào. Rượu polyvinyl có hiệu quả cao, nhưng độc tính của nó tương đối cao. Virus Sendai gây ra phản ứng tổng hợp ở các giai đoạn nhiệt độ khác nhau và hiệu ứng tổng hợp ở mỗi giai đoạn cũng khác nhau. Công nghệ plasma nhiệt được phát triển gần đây cho phép phản ứng tổng hợp tế bào trong các điều kiện đệm khác nhau, mang đến những khả năng nghiên cứu hoàn toàn mới.
Ứng dụng trong trị liệu cho con người
Khi nhu cầu cấy ghép nội tạng và mô tăng lên, phản ứng tổng hợp tế bào đang được chú ý như một phương pháp điều trị tiềm năng. Các nhà sinh học đang bắt đầu khám phá vai trò tiềm năng của phản ứng tổng hợp tế bào trong việc sửa chữa mô sau khi bị tổn thương. Mặc dù có nhiều thách thức nhưng nếu có thể vượt qua những khó khăn này thì không thể đánh giá thấp tiềm năng điều trị của phản ứng tổng hợp tế bào.
Vai trò trong tế bào thực vật
Ở thực vật, tần số hợp nhất tế bào ít hơn nhiều so với tế bào nhân chuẩn, nhưng tế bào thực vật cũng có những cách hợp nhất riêng. Thành tế bào của tế bào thực vật mỏng đi trước khi chúng hợp nhất hoặc tạo thành cầu nối giữa các tế bào và hiện tượng tương tự xảy ra ngay cả trong quá trình hợp nhất giao tử.
Vai trò trong sự tiến triển của bệnh ung thư
Sự dung hợp tế bào cũng đã trở thành trọng tâm trong nghiên cứu ung thư. Do sự hợp nhất của nhiều loại tế bào khác nhau, các tế bào đa bội có thể được tạo ra. Những tế bào này có thể trở nên không ổn định do sự kết hợp khác nhau của các gen mà chúng mang, dẫn đến xuất hiện bệnh tật. Sự hợp nhất của các tế bào có nguồn gốc từ tủy xương và các tế bào khối u ác tính giúp các tế bào ung thư này có khả năng lây lan mạnh hơn.
Sự dung hợp tế bào ở vi sinh vật
Ở nấm, amip và vi khuẩn, mỗi loại phản ứng tổng hợp tế bào đều có hình thức chuyên biệt riêng. Ví dụ, trong chu kỳ sinh dục của nấm, phản ứng tổng hợp tế bào (Plasmogamy) là quá trình hợp nhất tế bào chất của hai tế bào.
Các mục đích sử dụng khác
Công nghệ tổng hợp tế bào có thể được sử dụng để nghiên cứu khả năng kiểm soát sự phân chia tế bào và biểu hiện gen, khám phá sự biến đổi ác tính, sự nhân lên của virus và thậm chí tạo ra các kháng thể đơn dòng.
Nhìn chung, sự phát triển của phản ứng tổng hợp tế bào vi rút Sendai không chỉ thúc đẩy các lĩnh vực sinh học tiên tiến mà còn làm sáng tỏ tiềm năng mới của y học và công nghệ sinh học. Là một lĩnh vực ngày càng quan trọng, liệu phản ứng tổng hợp tế bào có mang lại những thay đổi mang tính cách mạng đối với sức khỏe con người trong tương lai?
