SYNCITIO: KARAKTERISTIKE, SINCICIJSKA TEORIJA I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026

Syncytium je pojam koji se koristi za opisivanje višenamjenskih stanica koje nastaju fuzijom stanica. Te "stanice" su vrsta "citoplazmatske mase" koja sadrži nekoliko jezgara zatvorenih u istoj staničnoj membrani.

Syncytia se može vidjeti u gotovo svim kraljevstvima života: životinjama, biljkama, gljivama i arheama. Na primjer, tijekom embrionalnog razvoja životinja, u biljkama obitelji Podostemaceae i u razvoju spora svih gljivica, promatraju se sincicijski stadiji.

Stvaranje sincicijuma nakon rane u epitelnom tkivu voćne muhe (Drosophila Melanogaster) (Izvor: Pogledajte stranicu autora putem Wikimedia Commons)

Međutim, kod životinja i biljaka stvaranje sincitija može biti inducirano nekim tipom patogena. U životinja, ospice, HIV i drugi virusi imaju tendenciju induciranja sincitija u tkivima, zbog čega se kaže da su "sincicijski" patogeni.

Istraživači su primijetili ove "nenormalne" formacije tijekom pokusa sa staničnim kulturama životinjskih vrsta raspoređenih u slojevima zaraženih virusnim kulturama obitelji Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus i Herpevirus.

U biljkama nematode rodova Globodera i Heterodera potiču stvaranje sincitija. Ove vrste patogena napadaju biljke važne za ljudsku poljoprivredu.

Istraživači iz različitih područja smatraju da je važno produbiti proučavanje višenamjenskih struktura poput sincitija, jer su one važne za osnovna istraživanja, pa čak i za raspravu o reformi u trenutnoj staničnoj teoriji.

karakteristike

Bez obzira na faktor koji potiče staničnu fuziju, sincitija je citoplazmatska masa s nekoliko jezgara unutar. Formiranje ove vrste strukture vrlo je često u životnom ciklusu eukariotskih organizama.

Riječ "syncytium" dolazi od grčkog "syn", što znači "zajedno" i "kytos", što znači "posuda", "posuda" ili "ležište". Stoga biolozi okarakteriziraju sincitijje kao "višenamjenske mase protoplazmi koje su produkt stanične fuzije".

U nekim istraživanjima se pravi razlika između termina "syncytium", "plazmodijum" i termina "koenocit", jer bez obzira na to što su sve strukture u kojima stanica sadrži nekoliko jezgara, sve imaju različito podrijetlo.

plazmodija

Plazmodija je kontinuirana citoplazmatska masa s nekoliko jezgara unutar. Međutim, svako jezgro upravlja radom okolne citoplazme; taj citoplazmatski teritorij kojim dominira svako jezgro poznat je kao "energetski".

Podrijetlo plazmodija odnosi se na uzastopne podjele jezgre, praćene povećanjem mase citoplazme, ali bez dijeljenja na nove stanice, od kojih je svaka odvojena vlastitom plazma membranom.

Cenocytes

Koenociti, s druge strane, potječu od nekoliko nuklearnih dijeljenja bez da se odvija citokineza (odvajanje stanica), dok sincitija jasno potječe iz fuzije jedne ili više nukleiranih stanica, koje gube dio njegove plazma membrane.

U podrijetlu sincitija, stanice -initivno pojedinačno, emitiraju ekstenzije koje se stapaju s onima drugih stanica kako bi uspostavili veliku mrežu, bez ikakvih granica koje razdvajaju svaku od njih koja ih je stvorila.

Sincicijska teorija

Sincicijska teorija o podrijetlu metazoa (životinja) predlaže da metazoi potječu od cililiranih protozoa. Ovo je sugerirano zbog sličnosti koje su opažene između "modernih" cilijata i crvenokoštih glista.

Obje vrste organizma dijele karakteristike poput veličine, oblika, vrste simetrije, položaja usta i prisutnosti površnih cilija. Stoga je teorija otkrila prijelaz s višejednog pročišćenog cililiranog protista na ravnog crijeva skupine ačelomata.

Sintikalna teorija također utvrđuje mogućnost da su pliskovi crvi prvi metazozi. Međutim, ti organizmi posjeduju staničnu unutrašnjost s jednim jezgrom, a ne u obliku sincitija, poput cililiranih protozoa.

Ova teorija ne objašnjava kako su cnidari ili ktenofori (skupine koje se smatraju primitivnijim od ravnih glista) i druge naprednije skupine izvedene iz cilijata, tako da trenutno nema mnogo branitelja.

Primjeri

U biljkama

Formiranje sincitija često je u razvoju endosperma sjemena gotovo svih viših biljaka.

Tijekom oplodnje jajašca u angiospermiju dolazi do dvostrukog procesa oplodnje, jer se jedna od jezgara peludnog zrna spaja s dvije polarne jezgre zametaka embrija i stvara stanicu s tri jezgre, a druga se stapa s jezgrom. jajovoda.

Razvoj ženskog gametofita i embrija u Arabidopsisu. (a) Shematski prikaz ontogeneze ženskog gametofita i rani razvoj embrija i endosperma. (Izvor: DPC Via Wikimedia Commons)

Stanica prve fuzije stvorit će endosperm iz kojeg će sjeme hraniti jednom klijanjem.

U rodu Utricularia, razvoj vrećice embrija događa se spajanjem mikropilarnog haustorija endosperma s hranljivim stanicama placente. Ta fuzija tvori višesmjernu strukturu nazvanu "sporofitično tkivo placente".

U gljivama

U svim organizmima Fungijskog kraljevstva događa se proces zvan „somatogamija“ ili „talogamija“ prije stvaranja spora, koji se sastoji od spajanja dviju nediferenciranih somatskih stanica za proizvodnju sincitija.

Ova gnojidba je tipična za skupine gljivica poput bazidiomiceta, nekih askomiceta i fikomiceta.

U gljivicama koje se smatraju "primitivnim" obično se javljaju flagelirane gamete. Ove gamete, općenito, ovise o vodenom mediju koji će se preseliti u drugu spolnu ćeliju i na taj način je moći oploditi.

Suprotno tome, somatogamija ne proizvodi gametangije, niti specijalizirane stanice za razmnožavanje, te stoga ne ovise o prisutnosti određenog okruženja za njihovu reprodukciju.

Kod životinja

Tijekom embrionalnog razvoja životinja nastaje sincicij koji se naziva sinctiotrofoblast, što je masa citoplazmi koja će tvoriti najudaljeniji sloj trofoblasta i koja djeluje na vezu između embrija i majčinog tkiva.

Taj sloj stanica nastaje fuzijom embrionalnih stanica koje gube staničnu membranu. Smješten je unutar epitela, u stromi endometrija, tijekom čitavog razvoja embrija sisavaca.

Odgovorna je za provođenje razmjene plinova i hranjivih tvari s majkom embrija; to je i mjesto na kojem se stvaraju hormoni važni za pravilan razvoj fetusa.

Sinctiotiofoblast je sjajan primjer sincitija, budući da se ovaj sloj stanica ne povećava u veličini ili volumenu zbog bilo koje vrste diobe stanica. Rast ovog sloja nastaje samo migracijom i fuzijom stanica iz citotrofoblasta.

Reference

1. Brusca, RC, i Brusca, GJ (2003). Beskralježnjaci (br. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
2. Elementi implantacije i placentacije: klinički i melekularni aspekti. Meksički časopis za reproduktivnu medicinu, 6 (2), 102-116.
3. Hernández-Valencial, M., Valencia-Ortega, J., Ríos-Castillo, B., Cruz-Cruz, PDR, i Vélez-Sánchez, D. (2014).
4. Hickman, CP (1939). Zoologija. U Zbornik radova Akademije znanosti Indiane (svezak 49, str. 199-201).
5. Kono, Y., Irishio, W., & Sentsui, H. (1983). Inhibicijski test indukcije sincicijuma s komplementom za otkrivanje antitijela protiv virusa leukemije goveda. Kanadski časopis za komparativnu medicinu, 47 (3), 328.
6. Płachno, BJ, i Świątek, P. (2011). Sincitija u biljkama: stanična fuzija u stvaranju endosperma-placenta u sintetiji u Utricularii (Lentibulariaceae). Protoplazma, 248 (2), 425-435.
7. Schols, D., Pauwels, R., Baba, M., Desmyter, J., i De Clercq, E. (1989). Formiranje sincitija i uništavanje staničnih CD4 + stanica kokultiviranih s T stanicama koje su trajno zaražene virusom humane imunodeficijencije, što je pokazano protočnom citometrijom. Časopis za opću virologiju, 70 (9), 2397-2408.
8. Watkins, BA, Crowley, R., Davis, AE, Louie, AT, i Reitz Jr, MS (1997). Formiranje sincitija izazvano izolacijom virusa humane imunodeficijencije tipa 1 korelira s afinitetom za CD4. Časopis za opću virologiju, 78 (10), 2513-2522.