Sejarah Biologi Seluler, Studi, Aplikasi, dan Konsep Apa

Itu Sel biologi Itu adalah cabang biologi yang mempelajari semua aspek yang terkait dengan kehidupan sel. Yaitu, dengan struktur, fungsi, evolusi dan perilaku sel yang membentuk makhluk hidup di Bumi; Dengan kata lain, segala sesuatu yang melekat pada kelahirannya, hidup dan matinya.

Ini adalah ilmu yang mengintegrasikan banyak pengetahuan, di antaranya adalah biokimia, biofisika, biologi molekuler, ilmu komputer, biologi perkembangan dan biologi perilaku dan evolusi, yang masing -masing dengan pendekatan mereka sendiri dan strategi eksperimen Anda sendiri untuk menjawab pertanyaan spesifik.

Siluet mikroskop (Sumber: Karen Arnold [CC0] melalui Wikimedia Commons)

Karena teori sel menyatakan bahwa semua makhluk hidup terdiri dari sel, biologi sel tidak berbeda antara hewan, tumbuhan, bakteri, lengkungan, ganggang atau jamur dan dapat fokus pada sel atau sel individu yang termasuk dalam jaringan dan organ dari individu multiseluler yang sama.

Dengan demikian, karena ini adalah ilmu eksperimental (lebih dari deskriptif), penelitian dalam cabang biologi ini tergantung pada metode yang tersedia untuk studi ultrastruktur sel dan fungsinya (mikroskop, sentrifugasi, budidaya In vitro, dll.)

[TOC]

Sejarah Biologi Sel

Beberapa penulis menganggap bahwa kelahiran biologi sel terjadi dengan munculnya teori sel yang diusulkan oleh Schleiden dan Schwann pada tahun 1839.

Namun, penting untuk mempertimbangkan bahwa sel -sel itu dijelaskan dan dipelajari bertahun -tahun sebelumnya, dimulai dengan temuan pertama Robert Hooke yang, pada tahun 1665, melihat untuk pertama kalinya sel -sel yang membentuk kain mati lembaran gabus; Dan melanjutkan dengan Antoni van Leeuwenhoek, yang bertahun -tahun kemudian mengamati sampel dengan mikroskop yang berbeda dengan mikroskop yang berbeda.

Potret Robert Hooke (Sumber: Gustav VH, via Wikimedia Commons)

Kemudian karya -karya Hooke, Leeuwenhoek Schleiden dan Schwann, banyak penulis juga mendedikasikan diri mereka untuk tugas mempelajari sel, yang merupakan perincian rincian sehubungan dengan struktur dan operasi internal mereka: inti sel eukariotik dijelaskan, DNA dan kromosom, mitokondria, retikulum endoplasmik, DNA dan kromosom, mitokondria, endoplasmik endoplasmik, DNA dan mitokondria, endoplasmik endoplasmik, mitokondria, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik, endoplasmik endoplasmik , Kompleks golgi, dll.

Di pertengahan abad ke -17, bidang biologi molekuler melihat banyak kemajuan. Ini mempengaruhi bahwa, selama tahun 1950 -an, biologi sel juga mengalami pertumbuhan yang cukup besar, karena pada tahun -tahun itu dimungkinkan untuk mempertahankan dan melipatgandakan sel In vitro, terisolasi dari organisme hidup.

Dapat melayani Anda: leukosit (sel darah putih): karakteristik, fungsi, jenis

Kemajuan dalam mikroskop, sentrifugasi, formulasi media kultur, pemurnian protein, identifikasi dan manipulasi garis sel mutan, eksperimen dengan kromosom dan asam nukleat, antara lain, menyelesaikan preseden untuk kemajuan cepat biologi sel sampai ERA saat ini.

Apa yang kamu pelajari? (Objek studi)

Biologi sel bertanggung jawab untuk studi sel prokariotik dan eukariotik; Mempelajari proses pembentukannya, hidupnya dan kematiannya. Anda biasanya dapat fokus pada mekanisme pensinyalan dan penataan membran sel, serta organisasi sitoskeleton dan polaritas sel.

Juga mempelajari morfogenesis, yaitu, mekanisme yang menggambarkan bagaimana sel morfologis berkembang dan bagaimana mereka yang "matang" diubah dalam waktu dan berubah sepanjang hidup mereka.

Saccharomyces cerevisiae spesies ragi spesies.

Biologi sel mencakup topik yang berkaitan dengan metabolisme mobilitas dan energi, serta dinamika dan biogenesis organel internalnya, dalam kasus sel eukariotik (nukleus, retikulum endoplasma, kompleks golgi, mitokondria, kloroplast, lisosomas, peroksisomes, peroksosom, peroksisomes, peroksosomes, peroksisomes, peroksisomes, peroksisomes, peroksisomes, peroksisomes glioxisomes, dll.).

Ini juga menyiratkan studi tentang genom, organisasi dan fungsi nuklirnya secara umum.

Dalam biologi sel, bentuk, ukuran, dan fungsi sel yang membentuk semua organisme hidup, serta proses kimia yang terjadi di dalam dan interaksi antara komponen sitosolik mereka (dan lokasi subseluler mereka) dan sel -sel dengan lingkungan mereka.

Konsep Esensial dalam Biologi Sel

Ilustrasi pembelahan sel. Sumber: Pixabay.com

Untuk memasuki bidang biologi sel adalah tugas sederhana ketika beberapa pengetahuan dasar atau konsep penting diperhitungkan, karena dengan ini dan dengan penggunaan alasan dimungkinkan untuk memahami secara mendalam dunia sel yang kompleks.

Sel

Skema dari dua jenis sel di alam: eukariota dan prokariota. Bagian utama ditampilkan, membuktikan perbedaan di antara mereka (sumber: tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. Mortadelo2005 diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). [Domain Publik] Melalui Wikimedia Commons)

Di antara konsep -konsep mendasar yang harus diambil dalam panorama adalah konsepsi bahwa sel adalah unit dasar kehidupan, yaitu, yang merupakan "blok" yang memungkinkan pembangunan organisme yang dapat kita sebut "hidup" dan bahwa semua itu adalah mereka terpisah dari media ekstraseluler berkat keberadaan membran.

Terlepas dari ukurannya, bentuk atau fungsinya dalam jaringan tertentu, semua sel melakukan fungsi dasar yang sama yang menjadi ciri makhluk hidup: mereka tumbuh, memberi makan, berinteraksi dengan lingkungan dan mereproduksi.

Dapat melayani Anda: proeritroblas: karakteristik, morfologi, regulasi, pewarnaan

DNA

Molekul DNA. Sumber: Wikipedia.org

Sementara ada sel eukariotik dan sel -sel prokariotik, yang pada dasarnya berbeda dari organisasi sitosolik mereka, apa pun sel yang ada dalam pikiran, semua, tanpa kecuali, mereka memiliki dalam asam deoksiribonukleat interior (DNA), sebuah molekul yang menampung "struktural , bidang morfologis dan fungsional ”dari sel.

Sitosol

Diagram sel hewan dan bagian -bagiannya. Sitosol dinamai di bagian bawah. (Sumber: Alejandro Porto [CC0] via Wikimedia Commons)

Sel eukariotik memiliki organisasi yang berspesialisasi dalam berbagai fungsi yang berkontribusi pada proses vital ini. Organel ini melakukan produksi energi dari bahan gizi, sintesis, pengemasan dan pengangkutan banyak protein sel dan juga impor dan pencernaan partikel besar.

Sitoskeleton

Sel -sel memiliki sitoskeleton internal yang mempertahankan bentuk, mengarahkan pergerakan dan pengangkutan protein dan organel yang menggunakannya, selain berkolaborasi dalam pergerakan atau perpindahan sel lengkap.

Organisme uniseluler dan multiseluler

Ada organisme uniseluler dan multiseluler (yang jumlah selnya sangat bervariasi). Studi biologi sel biasanya fokus pada organisasi "model", yang telah didefinisikan sesuai dengan jenis sel (prokariota atau eukariota) dan menurut jenis organisme (bakteri, hewan atau tanaman).

Gen

Gen adalah bagian dari informasi yang dikodekan dalam molekul DNA yang ada di semua sel tanah.

Ini tidak hanya memenuhi fungsi dalam penyimpanan dan pengangkutan informasi yang diperlukan untuk menentukan urutan protein, tetapi juga menjalankan fungsi regulasi dan struktural yang penting.

Aplikasi Biologi Sel

Ada banyak aplikasi biologi sel di bidang seperti kedokteran, bioteknologi dan lingkungan.  Beberapa aplikasi disajikan di bawah ini:

Warna warna fluoresen dan hibridisasi (ikan) kromosom memungkinkan untuk mendeteksi translokasi kromosom dalam sel kanker.

DNA "chip" teknologi microdispositions memungkinkan Anda untuk mengetahui kontrol ekspresi gen ragi, selama pertumbuhannya. Teknologi ini telah digunakan untuk mengetahui ekspresi gen manusia di berbagai jaringan dan sel kanker

Antibodi yang ditandai dengan fluoresensi, spesifik terhadap protein filamen menengah, memungkinkan untuk mengetahui jaringan dari mana tumor berasal. Informasi ini membantu dokter memilih perawatan yang paling tepat untuk memerangi tumor.

Penggunaan protein fluoresen hijau (GFP) untuk menemukan sel di dalam jaringan. Melalui rekombing teknologi DNA, gen GFP diperkenalkan dalam sel -sel spesifik dari hewan yang lengkap.

Dapat melayani Anda: hemidesmosoma: apa itu, deskripsi, struktur, fungsi

Contoh penelitian terbaru dalam biologi sel

Dua contoh artikel yang diterbitkan di Nature Cell Biology Review dipilih. Ini adalah sebagai berikut:

Peran Warisan Epigenetik pada Hewan (Pérez dan Ben Lehner, 2019)

Telah ditemukan bahwa molekul lain, selain urutan genom, dapat mentransfer informasi antar generasi. Informasi ini dapat dimodifikasi oleh kondisi fisiologis dan lingkungan dari generasi sebelumnya.

Dengan cara ini, ada informasi dalam DNA yang tidak terkait dengan urutan (modifikasi kovalen histone, metilasi DNA, RNA kecil) dan informasi genom independen (mikrobiome).

Pada mamalia, kekurangan gizi atau makanan yang baik mempengaruhi metabolisme glukosa keturunan. Efek ayah tidak selalu dimediasi oleh gamet, tetapi bisa bertindak secara tidak langsung rute ibu.

Bakteri dapat diwarisi dengan rute ibu melalui saluran kelahiran, atau menyusui. Pada tikus, diet serat yang buruk menghasilkan penurunan keragaman taksonomi microbiome dari generasi ke generasi. Akhirnya, kepunahan subpopulasi mikroorganisme terjadi.

Regulasi kromatin dan terapi kanker (Valencia dan Kadoch, 2019)

Saat ini mekanisme yang mengatur struktur kromatin, dan peran mereka dalam penyakit diketahui. Dalam proses ini, pengembangan teknik yang memungkinkan mengidentifikasi ekspresi gen onkogenik dan penemuan kulit putih terapeutik telah menjadi kunci.

Beberapa teknik yang digunakan adalah imunopresipitasi kromatin diikuti oleh sekuensing (chip-seq), sekuensing RNA (RNA-seq), uji coba yang dapat diakses transpoaktif dari kromatin menggunakan sekuensing (ATAC-seq).

Di masa depan, penggunaan teknologi CRISPR-Cas9 dan interferensi RNA akan memiliki peran dalam pengembangan terapi kanker.

Referensi

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Biologi Sel Esensial. Ilmu Garland.
2. Bagsover, s. R., Shephard, e. KE., Putih, h. KE., & Hyams, J. S. (2011). Biologi Sel: Kursus Singkat. John Wiley & Sons.
3. Cooper, g. M., & Hausman, R. DAN. (2004). Sel: pendekatan molekuler. Medicinska Naklada.
4. Lodish, h., Berk, a., Zipursky, s. L., Matsudaira, hlm., Baltimore, d., & Darnell, J. (2000). Biologi Sel Molekul Edisi ke -4. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi, rak buku.
5. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edisi ke -9.). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.