Syncytiumเป็นคำที่ใช้อธิบายเซลล์หลายนิวเคลียสที่เกิดขึ้นจากการหลอมรวมเซลล์ "เซลล์" เหล่านี้เป็น "มวลไซโตพลาสซึม" ชนิดหนึ่งที่มีนิวเคลียสหลายอันล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์เดียวกัน
Syncytia สามารถพบเห็นได้ในเกือบทุกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต: สัตว์พืชเชื้อราและอาร์เคีย ตัวอย่างเช่นในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนของสัตว์ในพืชในตระกูล Podostemaceae และในการพัฒนาสปอร์ของเชื้อราทั้งหมดจะสังเกตเห็นระยะซิงซิเทียล
การก่อตัวของซินไซเทียมหลังจากบาดแผลในเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวของแมลงวันผลไม้ (Drosophila Melanogaster) (ที่มา: ดูหน้าสำหรับผู้เขียนผ่าน Wikimedia Commons)
อย่างไรก็ตามในสัตว์และพืชการก่อตัวของซินไซเทียอาจเกิดจากเชื้อโรคบางชนิด ในสัตว์โรคหัดเอชไอวีและไวรัสอื่น ๆ มักจะทำให้เกิดซินไซเทียในเนื้อเยื่อซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าเป็นเชื้อโรค "ซินไซเทียล"
นักวิจัยได้สังเกตเห็นการก่อตัว "ผิดปกติ" เหล่านี้ในระหว่างการทดลองกับการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ที่จัดเรียงในโมโนเลย์ที่ติดเชื้อจากเชื้อไวรัสของตระกูล Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus และ Herpevirus
ในพืชไส้เดือนฝอยของสกุล Globodera และ Heterodera จะกระตุ้นให้เกิดซินไซเทีย เชื้อโรคเหล่านี้โจมตีพืชที่มีความสำคัญต่อการเกษตรของมนุษย์
นักวิจัยจากหลายพื้นที่พิจารณาว่าการศึกษาโครงสร้างหลายนิวเคลียสอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเช่นซินซีเทียมีความสำคัญต่อการวิจัยขั้นพื้นฐานและแม้แต่การอภิปรายเกี่ยวกับการปฏิรูปในทฤษฎีเซลล์ในปัจจุบัน
ลักษณะเฉพาะ
โดยไม่คำนึงถึงปัจจัยที่กระตุ้นการหลอมรวมของเซลล์ Syncytia เป็นมวลของไซโทพลาสซึมที่มีนิวเคลียสหลายตัวอยู่ภายใน การก่อตัวของโครงสร้างประเภทนี้พบได้บ่อยในวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต
คำว่า "syncytium" มาจากภาษากรีก "syn" ซึ่งแปลว่า "กัน" และ "kytos" ซึ่งหมายถึง "ที่รองรับ", "เรือ" หรือ "เงินฝาก" ดังนั้นนักชีววิทยาจึงระบุลักษณะของซินไซเทียว่า
ในงานวิจัยบางชิ้นมีการสร้างความแตกต่างระหว่างคำว่า "ซินไซเทียม" "พลาสโมเดียม" และคำว่า "โคเอโนไซต์" เนื่องจากแม้ว่าจะเป็นโครงสร้างทั้งหมดที่เซลล์มีนิวเคลียสหลายตัวอยู่ภายใน แต่ก็ล้วนมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน
พลาสโมเดีย
พลาสโมเดียเป็นมวลไซโตพลาสซึมต่อเนื่องโดยมีนิวเคลียสหลายตัวอยู่ภายใน อย่างไรก็ตามนิวเคลียสแต่ละอันควบคุมกิจกรรมของไซโทพลาซึมโดยรอบ อาณาเขตของไซโตพลาสซึมนี้ถูกครอบงำโดยนิวเคลียสแต่ละอันเรียกว่า "พลัง"
ต้นกำเนิดของพลาสโมเดียเกี่ยวข้องกับการแบ่งนิวเคลียสอย่างต่อเนื่องพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของมวลของไซโทพลาสซึม แต่หากไม่มีการแบ่งตัวเป็นเซลล์ใหม่แต่ละเซลล์จะถูกคั่นด้วยเยื่อหุ้มพลาสมาของตัวเอง
ซีโนไซต์
ในทางกลับกัน Coenocytes เกิดจากเหตุการณ์การแบ่งตัวของนิวเคลียร์หลาย ๆ เหตุการณ์โดยไม่เกิด cytokinesis (การแยกเซลล์) ในขณะที่ syncytia เกิดขึ้นอย่างชัดเจนจากการหลอมรวมของเซลล์นิวเคลียสหนึ่งเซลล์ขึ้นไปซึ่งสูญเสีย ส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มพลาสมา
ที่จุดกำเนิดของซินไซเทียเซลล์ - เริ่มต้นส่วนขยายแต่ละเซลล์ที่หลอมรวมกับเซลล์อื่น ๆ เพื่อสร้างเครือข่ายที่ยอดเยี่ยมโดยไม่มีขีด จำกัด ใด ๆ ที่แยกแต่ละเซลล์ที่ก่อให้เกิดพวกมัน
ทฤษฎี Syncytial
ทฤษฎีซินไซติเชียลเกี่ยวกับการกำเนิดของเมตาโซอัน (สัตว์) เสนอว่าเมตาโซอันมีต้นกำเนิดจากโปรโตซัวที่แยกตัวออก สิ่งนี้ได้รับการแนะนำเนื่องจากความคล้ายคลึงกันที่สังเกตได้ระหว่าง ciliates "สมัยใหม่" กับพยาธิตัวแบนชนิด acellomed
สิ่งมีชีวิตทั้งสองประเภทมีลักษณะร่วมกันเช่นขนาดรูปร่างประเภทของสมมาตรตำแหน่งของปากและการปรากฏตัวของซิเลียผิวเผิน ดังนั้นทฤษฎีจึงเปิดโปงการเปลี่ยนจากโพรทิสต์ซิลิเอตแบบหลายนิวเคลียสไปเป็นพยาธิตัวแบนของกลุ่มอะเซลโลเมต
ทฤษฎี Syncytial ยังกำหนดความเป็นไปได้ที่ flatworms เป็น metazoans ตัวแรก อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีภายในเซลล์ที่มีนิวเคลียสเดียวและไม่อยู่ในรูปของซินไซเทียมเช่นโปรโตซัวที่มีการปรับสภาพ
ทฤษฎีนี้ไม่ได้อธิบายว่า cnidarians หรือ ctenophores (กลุ่มที่ถือว่าดั้งเดิมมากกว่าหนอนตัวแบน) และกลุ่มขั้นสูงอื่น ๆ ที่ได้มาจาก ciliates ดังนั้นในปัจจุบันจึงไม่มีผู้ปกป้องมากนัก
ตัวอย่าง
ในพืช
การก่อตัวของซินไซเทียเกิดขึ้นบ่อยครั้งในการพัฒนาเอนโดสเปิร์มของเมล็ดพืชที่สูงขึ้นเกือบทั้งหมด
ในระหว่างการปฏิสนธิของไข่ใน angiosperms กระบวนการของการปฏิสนธิสองครั้งเกิดขึ้นเนื่องจากหนึ่งในนิวเคลียสของเมล็ดเรณูหลอมรวมกับนิวเคลียสสองขั้วของถุงเอ็มบริโอเพื่อสร้างเซลล์ที่มีนิวเคลียสสามอันและอีกฟิวส์หนึ่งกับนิวเคลียส ของไข่
พัฒนาการของเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและตัวอ่อนใน Arabidopsis (ก) แผนผังแสดงการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและพัฒนาการของตัวอ่อนและเอนโดสเปิร์มในระยะเริ่มแรก (ที่มา: DPC ผ่าน Wikimedia Commons)
เซลล์ของฟิวชันแรกจะก่อให้เกิดเอนโดสเปิร์มซึ่งเมล็ดจะกินเมื่องอก
ในสกุล Utricularia การพัฒนาของถุงเอ็มบริโอเกิดขึ้นจากการหลอมรวมของ micropillary haustorium ของเอนโดสเปิร์มกับเซลล์ที่มีสารอาหารจากรก การหลอมรวมนี้ก่อให้เกิดโครงสร้างหลายนิวเคลียสที่เรียกว่า "เนื้อเยื่อรกสปอโรไฟต์"
ในเห็ด
ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดของอาณาจักร Fungi กระบวนการที่เรียกว่า“ somatogamy” หรือ“ talogamy” เกิดขึ้นก่อนการสร้างสปอร์ซึ่งประกอบด้วยการรวมตัวกันของเซลล์ร่างกายสองเซลล์ที่ไม่แตกต่างกันเพื่อสร้างซินไซเทียม
การปฏิสนธินี้เป็นเรื่องปกติในกลุ่มของเชื้อราเช่น basidiomycetes, ascomycetes และ phycomycetes บางชนิด
ในเชื้อราที่ถือว่าเป็น "ดึกดำบรรพ์" gametes ที่ติดสถานะแฟล็กเจลมักเกิดขึ้น โดยทั่วไป gametes เหล่านี้ขึ้นอยู่กับตัวกลางที่เป็นน้ำเพื่อเคลื่อนย้ายไปยังเซลล์เพศอื่นจึงสามารถปฏิสนธิได้
ในทางตรงกันข้าม Somatogamy ไม่ได้สร้าง gametangia หรือเซลล์พิเศษสำหรับการสืบพันธุ์ดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการสืบพันธุ์ของพวกมัน
ในสัตว์
ในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนของสัตว์ซินไซเทียมจะถูกสร้างขึ้นซึ่งเรียกว่าซินไซติโอโทรโฟบลาสต์ซึ่งเป็นมวลของไซโทพลาสต์ที่จะก่อตัวเป็นชั้นนอกสุดของโทรโฟบลาสต์และทำงานในการเชื่อมต่อระหว่างเอ็มบริโอและเนื้อเยื่อของมารดา
เซลล์ชั้นนี้เกิดจากการหลอมรวมของเซลล์ตัวอ่อนที่สูญเสียเยื่อหุ้มเซลล์ มันอยู่ภายในเยื่อบุผิวในเยื่อบุโพรงมดลูกในระหว่างการพัฒนาทั้งหมดของตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
มีหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนก๊าซและสารอาหารกับแม่ของตัวอ่อน นอกจากนี้ยังเป็นที่ตั้งของฮอร์โมนที่สำคัญต่อพัฒนาการที่เหมาะสมของทารกในครรภ์
ซินไซติโอโทรโฟบลาสต์เป็นตัวอย่างที่ดีของซินไซเทียเนื่องจากชั้นของเซลล์นี้ไม่ได้เพิ่มขนาดหรือปริมาตรเนื่องจากการแบ่งเซลล์ประเภทใด ๆ การเติบโตของชั้นนี้เกิดขึ้นโดยการย้ายถิ่นและการหลอมรวมของเซลล์จากไซโตโทรโฟบลาสต์เท่านั้น
อ้างอิง
- Brusca, RC, และ Brusca, GJ (2003) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (เลขที่ QL 362. B78 2546). Basingstoke
- องค์ประกอบของการปลูกถ่ายและการวางตำแหน่ง: ลักษณะทางคลินิกและระดับโมเลกุล วารสารเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์เม็กซิกัน, 6 (2), 102-116.
- Hernández-Valencial, M. , Valencia-Ortega, J. , Ríos-Castillo, B. , Cruz-Cruz, PDR, & Vélez-Sánchez, D. (2014)
- ฮิคแมนซีพี (2482) สัตววิทยา. ใน Proceedings of the Indiana Academy of Science (Vol. 49, pp. 199-201).
- Kono, Y. , Irishio, W. , & Sentsui, H. (1983). การทดสอบการยับยั้ง Syncytium-induction พร้อมเสริมสำหรับการตรวจหาแอนติบอดีต่อไวรัสมะเร็งเม็ดเลือดขาววัว Canadian Journal of Comparative Medicine, 47 (3), 328.
- Płachno, BJ, & Świątek, P. (2011). Syncytia ในพืช: การหลอมรวมของเซลล์ในการสร้าง Syncytium ของ endosperm-placental ใน Utricularia (Lentibulariaceae) โปรโตพลาสซึม, 248 (2), 425-435.
- Schols, D. , Pauwels, R. , Baba, M. , Desmyter, J. , & De Clercq, E. (1989) การสร้าง Syncytium และการทำลายเซลล์ CD4 + ที่ไม่รู้อิโหน่อิเหน่กับเซลล์ T ที่ติดเชื้อไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์อย่างต่อเนื่องตามที่แสดงโดยโฟลไซโตเมทรี วารสารไวรัสวิทยาทั่วไป, 70 (9), 2397-2408.
- Watkins, BA, Crowley, R. , Davis, AE, Louie, AT, & Reitz Jr, MS (1997) การก่อตัวของซินไซเทียมที่เกิดจากไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ชนิดที่ 1 แยกความสัมพันธ์กับความสัมพันธ์กับ CD4 วารสารไวรัสวิทยาทั่วไป, 78 (10), 2513-2522.