Bài dịch tế bào động vật nhóm 2

Nếu tế bào tiếp tục phân chia khơng kiểm sốt mà thiếu sự kiểm sốt nội tại, các mô có khả năng phát triển đến kích thước khổng lồ với hậu quả gây chết người cho sinh vật.. Cho ví dụ, con

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

TẾ BÀO HỌC ĐỘNG VẬT Nhóm 2-Thứ 5-Ca 3

Giảng viên: TS.Nguyễn Ngọc Tấn

Thành viên nhóm thực hiện:

21126305 Nguyễn Minh Đức

21126054 Phạm Thị Mỹ Hạnh

21126333 Nguyễn Lưu Vĩnh Hảo

21126325 Lý Gia Hân

21126350 Nguyễn Huy Hoàng

21126366 Phạm Thị Ngọc Huyền

21126374 Võ Duy Khánh

TP.HCM,năm 2022

Chương 2: Tính bất tử: Tế bào phân chia liên tục

Tất cả sinh vật đều có hình dạng và kích thước xác định, cả ở cấp độ

mô và tế bào Hầu hết các loại tế bào của động vật có vú đều mang theo chu trình vốn có để kiểm soát tốc độ của sự phân chia tế bào Sự kiểm soát này rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của tế bào và mô Nếu

tế bào tiếp tục phân chia không kiểm soát mà thiếu sự kiểm soát nội tại, các mô có khả năng phát triển đến kích thước khổng lồ với hậu quả gây chết người cho sinh vật Cho ví dụ, con người có thể có trái tim, gan hoặc phổi to lớn

Các tế bào ung thư thường được xác định bởi khả năng phân chia không kiểm soát được của chúng Để tạo một bản sao của các tế bào có thể mở rộng đến kích thước của một khối u có khả năng gây tử vong, phải có sự gián đoạn trong quá trình nhân lên vốn có của tế bào Từ lâu, người ta đã biết rằng các tế bào bình thường của động vật có vú phát triển trong một đĩa Petri với số lượng các tế bào phân chia ở mức nhất định Ví dụ, các tế bào nguyên bào sợi trưởng thành được nuôi cấy in vitro trên đĩa Petri, chúng ngừng nhân lên khi các tế bào đã chạm đến rìa của đĩa Petri Khi một phần nhỏ các tế bào này được chuyển sang một đĩa Petri mới, chúng phân chia trở lại và cứ tiếp tục như vậy – một quá trình được gọi là phân chia Tuy nhiên, sau số lần chuyển nhất định, tốc độ phân chia tế bào chậm lại và cuối cùng dừng hẳn

Leonard Hayflick lần đầu tiên chứng minh các tế bào của các loài gậm nhắm hay từ phôi người có một hạn chế trong việc phân chia tế bào (khả năng sao chép) và ông đã gọi đó là sự già hóa Các tế bào già

có thể phát triển và tồn tại độc lập nhưng đã bị mất khả năng phân chia

và không hoạt động theo chu kì tế bào Trong đĩa petri, các tế bào này

sẽ thu nhận dinh dưỡng và phát triển ( thường chúng có hình dạng giống trứng chiên bởi vì nhân và tế bào chất to lên) nhưng chúng sẽ không phân chia Thông thường những tế bào bình thường của con người có khả năng phân chia ra 60-70 cặp tế bào con

Trái ngược với những tế bào thông thường, sự phát triển của những

tế bào ung thư có khả năng nhân lên gấp nhiều lần bình thường một cách đột ngột không có giới hạn Một ví dụ điển hình là những tế bào Hela Sự phân chia bắt nguồn từ ung thư biểu mô tuyến cổ tử cung phát hiện ở một bệnh nhân ung thư có tên Henrietta Lacks vào năm 1951, những tế bào này tiếp tục phát triển và sinh sôi trong hàng trăm phòng

thí nghiệm cho đến ngày nay Rõ ràng là các tế bào ung thư này đã vượt qua hoặc phá vỡ các cơ quan quản lí trong tế bào và giành được khả năng phân chia không giới hạn

Cơ chế kiểm soát sự lão hóa của tế bào đã được phát hiện trong 30 năm qua Bây giờ chúng ta biết rằng điểm kiểm tra (còn gọi là điểm giới hạn), kiểm soát sự phân chia tế bào hữu hạn nằm ở phần cuối của tất

cả các nhiễm sắc thể của con người - các telomere Telomere là trình tự hexanucleotide của DNA (các đoạn lặp lại ngắn của 6 cặp base), và mỗi đầu của nhiễm sắc thể tuyến tính chứa hàng nghìn bản sao của các đoạn lặp lại này Ví dụ, ở người, trình tự lặp lại là TTAGGG Các trình tự này được coi là 'rác, tức là chúng không mã hóa cho bất kỳ protein nào Tuy nhiên, chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các nhiễm sắc thể tuyến tính bằng cách ngăn chặn sự hợp nhất ở đầu cuối

và cũng bảo vệ DNA khỏi bị thoái hóa bởi nucleaza Sự tương đồng tốt nhất là telomere giống như aglets bảo vệ các đầu dây giày khỏi bị sờn Tầm quan trọng của các telomere trong quá trình phân chia tế bào được xác định bởi một vấn đề duy nhất của quá trình sao chép DNA được gọi là vấn đề sao chép kết thúc (Hình 2.2) Trong quá trình phân bào, DNA nhân đôi trong giai đoạn 5 của chu kỳ tế bào tạo ra số lượng nhiễm sắc thể gấp đôi Mỗi bộ sau đó được phân chia giữa mỗi tế bào con tại thời điểm nguyên phân Tuy nhiên, sau mỗi lần sao chép DNA, một chuỗi ngắn (50-100 cặp bazơ) của telomere bị mất từ đầu của mỗi nhiễm sắc thể

Sự rút ngắn tiến triển này là do enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp DNA, DNA polymerase, không thể sao chép 50-100 cặp bazơ ở phần cuối của một sợi DNA (các đầu tận cùng) Kết quả là, mỗi lần sao chép DNA nhiều lần đều dẫn đến sự suy thoái của các trình tự này và các nhiễm sắc thể ngày càng ngắn hơn Vì mỗi nhiễm sắc thể có một số lượng hữu hạn các telomere lặp lại, các chu kỳ sao chép liên tiếp dẫn đến sự xói mòn ổn định của các telomere cho đến khi chúng gây ra những thay đổi di truyền, kết hợp và rối loạn các đầu cuối của nhiễm sắc thể, và cuối cùng là chết tế bào Vì vậy, mọi tế bào bình thường có tuổi thọ hữu hạn, được quyết định bởi độ dài của các telomere

Mặt khác, các tế bào ung thư duy trì độ dài telomere của chúng mà không làm mất các cặp base DNA Chiến lược chính được các tế bào ung thư sử dụng để duy trì độ dài của telomere là kích hoạt một loại enzyme gọi là telomerase Gần 85–90% tất cả các bệnh ung thư có một telomerase hoạt động Các telomerase bổ sung tính năng không mã

hóa, hexanucleotide lặp lại vào các đầu của DNA telomeric, do đó duy trì

độ dài cần thiết trên ngưỡng tới hạn, ngăn ngừa xói mòn và cho phép khả năng sao chép không giới hạn Không giống như các tế bào ung thư, các tế bào bình thường đang phân chia tích cực có mức độ

telomerase cực kỳ thấp hoặc không thể phát hiện được Nếu telomerase được tiêm vào các tế bào này trong ống nghiệm, chúng sẽ được biến đổi thành các tế bào tiếp tục phân chia không giới hạn Bằng chứng bổ sung về tầm quan trọng của telomerase trong việc duy trì telomere đến

từ các khối u đã di căn đến các vị trí xa trong cơ thể (di căn) cũng cho thấy mức độ hoạt động và biểu hiện telomerase cao

Một đặc điểm thú vị khác của telomerase là chúng được biểu hiện nhiều trong tế bào sinh sản (tinh trùng và buồng trứng) và tế bào gốc phôi (tế bào ES) nhưng giảm dần trong quá trình phát triển thành tế bào xôma trưởng thành Do đó, tế bào gốc ung thư có thể được lấy từ tế bào gốc bình thường, tế bào tiền thân, hoặc có thể tế bào soma và có thể là bất tử, có khả năng tự đổi mới và tăng sinh vô hạn

Bằng chứng được liệt kê ở trên cho thấy rằng sự già đi có lẽ là một

cơ chế bảo vệ được các tế bào sử dụng để bước vào pha nghỉ (G0) để thoát khỏi tình trạng căng thẳng và ngừng sinh sôi Phá vỡ khối u con đường lão hóa bằng cách kích hoạt các telomerase và do đó các chiến lược điều trị nhằm mục đích ức chế telomerase sẽ ưu tiên tiêu diệt các

tế bào khối u và không có độc tính đối với các tế bào bình thường Tuy nhiên, có một số tranh luận rằng sự già đi là một tạo tác của các điều kiện nuôi cấy tế bào và không phải là một đại diện thực sự kiểu hình trong cơ thể (in vivo) Giải quyết của cuộc tranh luận này sẽ hữu ích trong việc hiểu cách nhân rộng tiềm năng và sự tiến triển của khối u có mối liên hệ với nhau

G0 là pha nghỉ G0 = giai đoạn nghỉ (tế bào không phân chia); GG1

=giai đoạn trước tổng hợp DNA (12 giờ đến vài ngày)

Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells-ESCs) dùng cho các tế bào gốc được lấy từ phôi ở giai đoạn phôi nang

Bất kỳ tế bào sinh học nào không phải là tế bào sinh dục hoặc giao tử được gọi là tế bào xôma

Telomere là 1 đoạn DNA có trình tự (TTAGGG) lặp lại nhiều lần ở đầu mỗi nhiễm sắc thể

Chu kỳ tế bào có các điểm kiểm tra còn gọi là điểm giới hạn, chúng cho phép một số gen nhất định kiểm tra các vấn đề và tạm dừng chu kỳ

tế bào để sửa chữa nếu có sự cố