Coenocyte - Coenocyte
Ein coenocyte ( Englisch: / s i n ə s aɪ t / ) ist eine mehrkernige Zelle , die aus mehreren führen kann Kernteilungen ohne die sie begleitenden cytokinesis , im Gegensatz zu einem Synzytium , die Ergebnisse aus Zellaggregation durch Auflösung der gefolgt Zellmembranen innerhalb der Masse. Das Wort Syncytium wird in der Tierembryologie verwendet, um sich auf das coenocytische Blastoderm von Wirbellosen zu beziehen . Eine Coenozytose wird als Coenobium (Plural Coenobia) bezeichnet, und die meisten Coenobia bestehen aus einer bestimmten Anzahl von Zellen, oft als Vielfaches von zwei (4, 8 usw.).
Die Forschung legt nahe, dass die Bildung von Coenobium bei einigen Arten eine Abwehr gegen die Beweidung sein kann.
Physiologische Beispiele
Protisten
Algen
Coenocytic-Zellen sind in verschiedenen und nicht verwandten Algengruppen vorhanden, einschließlich Xanthophyceae (zB Vaucheria ), Rotalgen (zB Griffithsia ) und Grünalgen (zB den Internodien von Chara ).
Bei den saugenden Grünalgen Bryopsidales und einigen Dasycladales ist der gesamte Thallus eine einzelne mehrkernige Zelle, die viele Meter groß sein kann (zB Caulerpa ). In einigen Fällen können jedoch während der Reproduktion Querwände auftreten.
Die Grünalgenordnung Cladophorales zeichnet sich durch eine siphonokladöse Organisation aus, dh die Thalli bestehen aus vielen coenocytic Zellen.
Im Gegensatz zu den Cladophorales, bei denen die Kerne in regelmäßig beabstandeten zytoplasmatischen Domänen organisiert sind, zeigt das Zytoplasma von Bryopsidales eine Strömung, die den Transport von Organellen, Transkripten und Nährstoffen durch die Pflanze ermöglicht.
Die Sphaeropleales enthalten auch mehrere häufige Süßwasserarten, die koenocytisch sind, nämlich Scenedesmus , Hydrodictyon und Pediastrum .
Protozoen
Diplomonaden haben wie Giardia zwei Kerne.
Myxogastriden (Schleimpilze)
- Siehe Plasmodium (Lebenszyklus) .
Alveolen
Ciliaten haben Zellen, die zwei Kerne enthalten: einen Makronukleus und einen Mikronukleus .
Die Schizonten von apicomplexan Parasiten sind eine Form eines coenocyte (dh ein Plasmodium im allgemeinen Sinne) sowie das von Plasmodien mikrosporidalen ( Fungi ) und myxosporidian ( Metazoen ) Parasiten.
Der Trophont von Syndinean- Parasiten (Dinoflagellata).
Pflanzen
Das Endosperm in Pflanzen beginnt zu wachsen, wenn eine befruchtete Zelle (die primäre Endospermzelle ) eine Coenocyte wird. Verschiedene Arten produzieren Coenozyten mit unterschiedlicher Anzahl von Kernen, bevor sich die PEC schließlich zu teilen beginnt, wobei einige wachsen, um Tausende von Kernen zu enthalten.
Pilze
Einige Fadenpilze (wie Glomeromycota, Chytridiomycota und Neocalligomastigomycota) können mehrere Kerne in einem coenocytischen Myzel enthalten . Ein Coenocyt funktioniert als eine einzelne koordinierte Einheit, die aus mehreren Zellen besteht, die strukturell und funktionell verbunden sind, dh durch Gap Junctions. Pilzmyzelien, bei denen Hyphen keine Septen aufweisen, werden als "Aseptat" oder "Koenozytose" bezeichnet.
Metazoen: Wirbellose
Viele Insekten, wie der Modellorganismus Drosophila melanogaster , legen Eier, die sich zunächst als „syncytiale“ Blastoderme entwickeln, dh die Embryonen zeigen früh eine unvollständige Zellteilung . Die Kerne durchlaufen eine S-Phase (DNA-Replikation) und Schwesterchromatiden werden auseinandergezogen und wieder zu Kernen zusammengefügt, die vollständige Sätze homologer Chromosomen enthalten, aber es findet keine Zytokinese statt. Somit vermehren sich die Kerne in einem gemeinsamen zytoplasmatischen Raum.
Das frühe embryonale "Syncytium" von Wirbellosen wie Drosophila ist wichtig für die "syncytiale" Spezifizierung der Zelldifferenzierung. Das Zytoplasma der Eizelle enthält lokalisierte mRNA- Moleküle wie diejenigen, die die Transkriptionsfaktoren Bicoid und Nanos kodieren . Das Bicoid-Protein wird in einem Gradienten exprimiert, der sich vom vorderen Ende des frühen Embryos erstreckt, während das Nanos-Protein am hinteren Ende konzentriert ist. Die Kerne des frühen Embryos teilen sich zunächst schnell und synchron im „syncytialen“ Blastoderm und wandern dann durch das Zytoplasma und positionieren sich in einer Monoschicht um die Peripherie, wobei nur eine geringe Anzahl von Kernen im Zentrum des Eies zurückbleibt wird zu Dotterkernen. Die Position der Kerne entlang der embryonalen Achsen bestimmt die relative Exposition unterschiedlicher Mengen von Bicoid, Nanos und anderen Morphogenen . Diese Kerne mit mehr Bicoid werden Gene aktivieren, die die Differenzierung von Zellen in Kopf- und Thoraxstrukturen fördern. Kerne, die mehr Nanos ausgesetzt sind, aktivieren Gene, die für die Differenzierung der hinteren Regionen wie Bauch und Keimzellen verantwortlich sind . Die gleichen Prinzipien gelten für die Spezifikation der dorso-ventralen Achse – eine höhere Konzentration des nuklearen dorsalen Proteins auf der ventralen Seite des Eies bestimmt das ventrale Schicksal, während deren Abwesenheit das dorsale Schicksal ermöglicht. Nachdem die Kerne in einer Monoschicht unter der Eimembran positioniert sind, beginnt sich die Membran langsam einzustülpen, wodurch die Kerne in Zellkompartimente unterteilt werden; während dieser Zeit wird das Ei als zelluläres Blastoderm bezeichnet. Die Pol - Zellen - die Keimbahn - Anlage - sind die ersten Zellen vollständig zu trennen.
Pathologische Beispiele
Bestimmte Mutationen und die Aktivierung bestimmter Kontrollgene des Zellzyklus können dazu führen, dass Bakterien „filamentartige“ Zellen mit mehreren Chromosomen aber ohne Zellteilung bilden. Diese Mechanismen oder Fehler können zu einer ähnlichen Struktur wie ein Coenozyten führen, obwohl Bakterien keine Kerne besitzen.
Diese Tatsache wurde in bestimmten Anwendungen der synthetischen Biologie genutzt, beispielsweise um aus Zellen gewonnene Fasern für einen organisch gewachsenen Beton zu erzeugen.
Etymologie
Wie viel internationalen wissenschaftlichen Vokabular , bekam Englisch das Wort coenocyte ( cœnocyte ) aus New Latin , in der seine Kombination von Formen , coeno- + -cyte , basieren auf alten griechischen : κοινός ( Koinos ) = „gemeinsame“ + κύτος ( kytos ) = "Box, dh Zelle"). Der betonte Vokal ist œ , der im wissenschaftlichen Englisch normalerweise wie ein langes e klingt und normalerweise ein vorangestelltes c in ein weiches versetzt ; dies erklärt, wie es eine gewisse Regelmäßigkeit gibt, „wie man aus coeno- ein „sehen-nein“ -Geräusch bekommt“ , was auf den ersten Blick unregelmäßig erscheinen mag.