خلية متعددة النوى

الخلية متعددة النوى (وتُعرف أيضًا بالخلية متعددة النوى أو الخلية متعددة النوى ) هي خلية حقيقية النواة تحتوي على أكثر من نواة واحدة، أي أن عدة نوى تشترك في سيتوبلازم واحد . يمكن أن يحدث الانقسام المتساوي في الخلايا متعددة النوى إما بطريقة متزامنة ومنسقة، حيث تنقسم جميع النوى في وقت واحد، أو بطريقة غير متزامنة، حيث تنقسم كل نواة على حدة بشكل مستقل زمانيًا ومكانيًا. قد تمر بعض الكائنات الحية بمرحلة متعددة النوى في دورة حياتها. على سبيل المثال، تمتلك الفطريات المخاطية مرحلة نمو خضرية متعددة النوى تُسمى البلازموديوم . [ 1 ]

يمكن تقسيم الخلايا متعددة النوى، اعتمادًا على آلية تكوينها، إلى [ 2 ] [ 3 ] " خلايا متحدة النوى " (تتكون عن طريق اندماج الخلايا ) أو " خلايا متعددة النوى " (تتكون عن طريق انقسام النواة دون انقسام السيتوبلازم ). [ 4 ]

قد تُظهر بعض البكتيريا ، مثل الميكوبلازما الرئوية ، وهي ممرض يصيب الجهاز التنفسي ، خيوطًا متعددة النوى نتيجة لتأخر بين تضاعف الجينوم وانقسام الخلية . [ 5 ]

مصطلحات

يستخدم بعض علماء الأحياء مصطلح "غير خلوي" الذي قد يكون مضللاً للإشارة إلى أشكال الخلايا متعددة النوى ( الخلايا المتعددة النوى والخلايا المتعددة النوى )، وذلك للتمييز بين العفن الغروي "غير الخلوي" والعفن "الخلوي" الخالص (الذي لا يُكوّن مثل هذه التراكيب). [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

يستخدم البعض مصطلح "الخلايا المتعددة النوى" بمعنى واسع، ليشمل أي نوع من الخلايا متعددة النوى، [ 9 ] بينما يميز آخرون المصطلحات لكل نوع. [ 10 ]

أمثلة فسيولوجية

الخلايا المتعددة النوى

الخلايا المتعددة النوى هي خلايا تتكون إما من خلال عمليات بيولوجية طبيعية، مثل مشيمة الثدييات ، أو تحت تأثير بعض مسببات الأمراض، مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، عبر اندماج الغشاء البلازمي. [ 11 ] [ 12 ] ومن الأمثلة الأخرى خلايا العضلات الهيكلية للثدييات ، وخلايا النسيج المغذي للنباتات ، وخلايا تخزين بذور شجرة التنوب دوغلاس . [ 13 ] أما كريات الدم البيضاء متعددة النوى في الثدييات ، فهي ليست خلايا متعددة النوى، على الرغم من أن فصوص أنويتها متشعبة بعمق لدرجة أنها قد تبدو كذلك تحت المجهر غير الأمثل.

الخلايا العظمية الهادمة هي خلايا متعددة النوى توجد بكثرة في جسم الإنسان، وتساعد في الحفاظ على العظام وإصلاحها عن طريق إفراز حمض يذيب مادة العظام. وعادةً ما تحتوي كل خلية منها على 5 نوى ، نتيجة اندماج الخلايا العظمية الهادمة الأولية.

تُشكّل الكلوراراكنيوفيتات خلايا متعددة النوى عن طريق الاندماج، وهي خلايا متعددة النوى وليست خلايا متعددة النوى. تُسمى هذه الخلايا المتعددة النوى بالبلازموديوم ، بمعنى أنها بروتوبلاست متعدد النوى بدون جدار خلوي ويُظهر حركة أميبية . [ 14 ] تشمل الأمثلة الأخرى بعض البلازموديوفوريدات ، وبعض الهابلوسبوريديات ، [ 15 ] ومجموعة العفن المخاطي الخلوي ( ديكتيوستيليدات وأكراسيدات ).

المشيمة

المشيمة ، وهي عضو مؤقت ينقل المغذيات والأكسجين والفضلات وغيرها من المواد بين الأم والجنين النامي، تتكون جزئيًا من طبقة متحدة النوى تُشكل الواجهة بين الجنين والأم. [ 16 ] إضافةً إلى أداء وظائف الواجهة البسيطة، تعمل الطبقة المتحدّة النوى المشيمية أيضًا كحاجز ضد العدوى من الفيروسات والبكتيريا والأوليات ، وهو ما يُعزى على الأرجح إلى الخصائص الهيكلية الخلوية الفريدة لهذه الخلايا. [ 16 ]

الخلايا المتعددة

علاوة على ذلك، تُنتَج الخلايا متعددة النوى من دورات خلوية متخصصة يحدث فيها انقسام نووي دون انقسام السيتوبلازم، مما يؤدي إلى تكوين خلايا متعددة النوى كبيرة أو بلازموديا. في الفطريات الخيطية ، قد تمتد الخلايا متعددة النوى لمئات الأمتار، بحيث تتعرض مناطق مختلفة من الخلية الواحدة لبيئات دقيقة مختلفة تمامًا. ومن الأمثلة الأخرى بلازموديا العفن المخاطي البلازمودي ( الميكسوجاستريدات ) والشيزونت لطفيلي البلازموديوم المسبب للملاريا .

أمثلة مرضية

يمكن أن تحدث الخلايا متعددة النوى أيضًا في ظل الظروف المرضية نتيجة لاضطراب التحكم في دورة الخلية (على سبيل المثال، بعض الخلايا ثنائية النوى وخلايا الورم المنتشرة ).

فيروس نقص المناعة البشرية

كما ذُكر سابقًا، قد يُحفَّز تكوين الخلايا المتعددة النوى (الخلايا العملاقة متعددة النوى) بفعل فيروس نقص المناعة البشرية، حيث تندمج الخلايا التائية بفعل البروتينات المشتقة من الفيروس على غشاء الخلية . [ 12 ] أثناء تكاثر الفيروس في الخلايا اللمفاوية التائية ، تُصنَّع كميات كبيرة من بروتين الغلاف الفيروسي ( Env ) وتُنقل إلى غشاء الخلية حيث يمكن دمجها في جزيئات فيروسية جديدة. مع ذلك، تتفاعل بعض جزيئات Env مع مستقبلات الخلايا التائية المجاورة ، مما يُقرِّب الخلايا من بعضها بما يكفي لتفعيل أحداث مُحفِّزة تُؤدي إلى اندماج خليتين مضيفتين، على الأرجح بسبب التلامس الوثيق بين غشائي البلازما. [ 17 ] من المرجح أن يكون هذا التفاعل خاصًا بالخلايا التائية CD4+ ، حيث لم تتمكن الخلايا التي تفتقر إلى هذا المستقبل من تكوين خلايا عملاقة متعددة النوى في ظروف المختبر. [ 18 ]

غير متعدد النوى

على الرغم من أنها لا تعتبر عادة حالة من حالات تعدد النوى، إلا أن الخلايا النباتية تشترك في سيتوبلازم مشترك عن طريق البلازموديزما ، ومعظم الخلايا في الأنسجة الحيوانية تتواصل مع جيرانها عبر وصلات فجوية . [ 19 ]

على الرغم من أن التكافل الداخلي بين حقيقيات النوى قد يؤدي إلى وجود أنوية متعددة في الخلية، إلا أن هذه الأنوية لا تُعتبر "متعددة النوى" لأن الأنوية لا تُحاط بنفس السيتوبلازم. تُسمى هذه الأنوية الإضافية بالنوى المتحولة .

مراجع

  1. هايندل م، هولر إي (يوليو 2005). "استخدام البلازموديوم العملاق متعدد النوى من فطر فيزاروم بوليسيفالوم لدراسة تداخل الحمض النووي الريبوزي في الفطريات المخاطية". الكيمياء الحيوية التحليلية . 342 (2): 194-199 . doi : 10.1016/j.ab.2005.03.031 . PMID 15922285 . 
  2. بويد، جيه دي، وهاملتون، دبليو جيه (يوليو 1966). " ملاحظات بالمجهر الإلكتروني حول مساهمة الخلايا المغذية في تكوين الخلايا المتعددة النوى في المشيمة البشرية" . مجلة التشريح . 100 (الجزء 3): 535-48 . PMC 1270795. PMID 5965440 .  
  3. ريد، ن. د.، وروكا، ج. م. (2006). "الفصل 5: اندماج الخيوط النباتية في الفطريات الخيطية". في: بالوشكا، ف.، وفولكمان، د.، وبارلو، ب. و. (محررون). قنوات الخلية-الخلية . لاندز بيوساينس وسبرينغر ساينس + بيزنس ميديا. الصفحات 87-98 . ISBN  978-0-387-36058-4.
  4. داوبن ماير، ريكسفورد ف. (11 ديسمبر 1936). "استخدام مصطلحي الخلية المتعددة النوى والخلايا المتعددة النوى في علم الأحياء" . مجلة ساينس . 84 (2189): 533. doi : 10.1126/science.84.2189.533.a . ISSN 0036-8075 . 
  5. رازين إس، بارون إس (1996). "الميكوبلازما". في بارون إس (محرر). علم الأحياء الدقيقة الطبية ( الطبعة الرابعة). فرع جامعة تكساس الطبي في جالفستون. ISBN  978-0-9631172-1-2PMID 21413254. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2018 . 
  6. براي، دينيس (26 يناير 2017). حركات الخلايا: من الجزيئات إلى الحركة . جارلاند ساينس. ISBN 978-0-8153-3282-4.
  7. فليمنج، أنتوني جيه؛ شين، زاي-تشونغ؛ كونها، آنا؛ إيمونز، سكوت دبليو؛ ليروي، أرماند إم. (9 مايو 2000). " التضاعف الصبغي الجسدي وتكاثر الخلايا يقودان تطور حجم الجسم في الديدان الأسطوانية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 97 (10): 5285-5290 . doi : 10.1073/pnas.97.10.5285 . PMC 25820. PMID 10805788 .  
  8. أولسن، أود-آرني (12 يونيو 2007). السويداء: علم الأحياء النمائي والجزيئي . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-3-540-71235-0.
  9. مينيللي، أليساندرو (2009). منظورات في علم تطور السلالات الحيوانية وتطورها . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 113-116 . ISBN  978-0-19-856620-5.
  10. ^ ستودنيكا، إف كيه (1934). “Die Grundlagen der Zellentheorie von Theodor Schwann”. عنات. أنز . 78 : 246 – 257.
  11. زيلدوفيتش، في. بي.، كلاوسن، سي. إتش.، برادفورد، إي.، فليتشر، دي. إيه.، مالتيبي، إي.، روبنز، جيه. آر.، باكاردجيف، إيه. آي. (12 ديسمبر 2013). "تشكل الخلايا المتعددة النوى المشيمية حاجزًا بيوفيزيائيًا ضد غزو مسببات الأمراض" . مجلة PLOS للأمراض . 9 (12) e1003821. doi : 10.1371 /journal.ppat.1003821 . PMC 3861541. PMID 24348256 .  
  12. 1 2 سيلفستر أ، ويسلز د، أندرسون س أ، وارين ر كيو، شوت د س، كينيدي ر س، سول د ر (نوفمبر 1993). "الخلايا المتعددة النوى المستحثة بفيروس نقص المناعة البشرية من سلالة خلايا تائية تُشكّل أقدامًا كاذبة عملاقة مفردة وتكون متحركة". مجلة علوم الخلية . 106 (3): 941-53 . doi : 10.1242/jcs.106.3.941 . PMID 8308076 . 
  13. فون أديركاس، ب.، وروولت، ج.، وواغنر، ر.، وشيوخا، س.، وروك، أ. (يونيو 2005). "خلايا التخزين متعددة النوى في شجرة التنوب دوغلاس (Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco) وتأثير التطفل على البذور بواسطة حشرة ميغاستيغموس سبيرموتروفوس واختل" . الوراثة . 94 (6): 616-22 . doi : 10.1038/sj.hdy.6800670 . PMID 15829985 . 
  14. هوك، سي. فان دن، مان، دي جي، وجانز، إتش إم (1995). الطحالب: مقدمة في علم الطحالب . مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج
  15. براون، إم دبليو، وكوليسكو، إم، وسيلبرمان، جيه دي، وروجر، إيه جيه (يونيو 2012). "تطورت خاصية التعدد الخلوي التجميعي بشكل مستقل في المجموعة الفائقة حقيقية النواة Rhizaria" . علم الأحياء الحالي . 22 (12): 1123-1127 . doi : 10.1016/j.cub.2012.04.021 . PMID 22608512 . 
  16. 1 2 زيلدوفيتش، في. بي.، كلاوسن، سي. إتش.، برادفورد، إي.، فليتشر، دي. إيه.، مالتيبي، إي.، روبنز، جيه. آر.، باكاردجيف، إيه. آي. (12 ديسمبر 2013). " تشكل الخلايا المتعددة النوى المشيمية حاجزًا بيوفيزيائيًا ضد غزو مسببات الأمراض" . مجلة PLOS للأمراض . 9 (12) e1003821. doi : 10.1371/journal.ppat.1003821 . PMC 3861541. PMID 24348256 .  
  17. كومبتون ، أ. أ.، وشوارتز، أ. (فبراير 2017). "قد يكونون عمالقة: هل يؤدي تكوين الخلايا العملاقة متعددة النوى إلى كبح انتشار عدوى فيروس نقص المناعة البشرية أم نشرها؟" . مجلة PLOS للأمراض . 13 (2) e1006099. doi : 10.1371/journal.ppat.1006099 . PMC 5289631. PMID 28152024 .  
  18. ليفسون، جيه دي، رييس، جي آر، ماكغراث، إم إس، شتاين، بي إس، إنجلمان، إي جي (مايو 1986). "علم الأمراض الخلوية الناجم عن فيروس الإيدز: تكوين الخلايا العملاقة ودور مستضد CD4". مجلة ساينس . 232 (4754): 1123-1127 . رمز Bibcode : 1986Sci...232.1123L . doi : 10.1126/science.3010463 . PMID 3010463 . 
  19. والتر ب، روبرتس ك، راف م، لويس ج، جونسون أ، ألبرتس ب (2002). "وصلات الخلايا". البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة الرابعة). ISBN  978-0-8153-3218-3. OCLC 807894238 .