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19.1.3: Ciliaten - Biologie

19.1.3: Ciliaten - Biologie


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Obwohl sie einzellig sind, haben diese Protisten nichts Primitives oder Einfaches. Sie sind nicht nur groß für einzelne Zellen (einige können mit bloßem Auge gesehen werden), sondern sie enthalten auch Organellen, die in ihrer Funktion den Organen mehrzelliger Lebewesen entsprechen. Tatsächlich betrachten einige Biologen die Ciliaten eher als azellulär (nicht zellulär) als einzellig, um zu betonen, dass ihr "Körper" in seiner Organisation weitaus komplizierter ist als jede Zelle, aus der mehrzellige Organismen bestehen.

Obwohl sie einzellig sind, haben diese Protisten nichts Primitives oder Einfaches. Tatsächlich halten einige Biologen die Ciliaten für azellulär (nicht zellulär) statt einzellig, um zu betonen, dass ihr "Körper" in seiner Organisation weitaus komplizierter ist als jede Zelle, aus der mehrzellige Organismen bestehen.

Ciliaten haben:

  • Mindestens ein kleines, diploides (2n) Mikronukleus. Es enthält das gesamte Genom, ist jedoch bei der Gentranskription nicht aktiv.
  • Ein großes, polyploides Makronukleus das die aktiven Gene enthält, die die Zelle steuern.

Sexuelle Fortpflanzung bei Ciliaten

  • Zwei Paramezien kommen Seite an Seite zusammen, und zwischen ihnen bildet sich eine zytoplasmatische Brücke.
  • Der Mikronukleus von jedem durchläuft eine Meiose.
  • Drei der resultierenden haploiden (n) Kerne zerfallen.
  • Die vierte dupliziert durch Mitose.
  • Ein haploider Tochterkern in jeder Zelle bewegt sich über die zytoplasmatische Brücke und verschmilzt mit dem verbleibenden Tochterkern in der anderen Zelle unter Bildung eines diploiden Kerns in jeder Zelle.
  • Die Zellen trennen sich.
  • Der alte Makronukleus zerfällt und aus dem Mikronukleus wird ein neuer gebildet.
  • Dieser Prozess (wie im verwandten Ciliat zu sehen, Tetrahymena thermophila):
    • Der Mikronukleus erzeugt durch Mitose eine Kopie.
    • Diese Kopie durchläuft wiederholte Endoreplikationsrunden, die Polytänchromosomen produzieren.
    • Nicht-gene DNA (wie neu erworbene Transposons) wird entfernt (durch RNA-Interferenz).
    • Die Chromosomen werden in Stücke ("Minichromosomen") zerlegt, die oft so klein sind, dass sie nur ein einziges Gen enthalten.
    • Das Enzym Telomerase schützt diese Minichromosomen, indem es Telomere an ihren Enden anbringt.
    • Die Mini-Chromosomen replizieren dann bis zu 20 Millionen (2 x 107) kann im Makrokern vorhanden sein.
  • Zwei Eltern kommen zusammen und zwei Eltern trennen sich. Was ist das für eine Reproduktion? Sie können gut fragen.

    Aber der Prozess, den sie durchlaufen haben, ist die Essenz der sexuellen Fortpflanzung – genetische Rekombination. Die "Nachkommen" sind nicht die gleichen wie die Eltern. Sie sind neue Individuen und ihr Makronukleus wird diese Tatsache bald widerspiegeln.

    Seltsamerweise sind sie aber auch geworden eineiige Zwillinge. Jeder Elternteil bildete zwei identische haploide Kerne - gab einen weg und behielt den anderen. Wenn sich die Zellen also trennen, sind ihre neuen diploiden Mikronuklei identisch. Wenn die Zwillinge mit der asexuellen Fortpflanzung (durch Spaltung) beginnen, sind sie die Gründer von a Klon.

    Bewimperte Protozoen waren die Quelle mehrerer wichtiger Entdeckungen in der Biologie, zum Beispiel:
  • Die ersten Ribozyme wurden gefunden in Tetrahymena thermophila.
  • Telomerase wurde auch entdeckt in Tetrahymena thermophila.

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Fillingham Aktualisierte Geninformationen

Fillingham Aktualisierte Papiere

Fillingham Aktualisierte Absätze

Aktuelle Veröffentlichungen

Nabeel-Shah S, Garg J, Saettone A, Ashraf K, Lee H, Wahab S, Ahmed N, Fine J, Derynck J, Pu S, Ponce M, Marcon E, Zhang Z, Greenblatt JF, Pearlman RE, Lambert JP, Fillingham J (2021)Funktionelle Charakterisierung von RebL1 unterstreicht die evolutionäre Erhaltung der onkogenen Aktivitäten des RBBP4/7-Orthologen in Tetrahymena thermophila. Nukleinsäureforschung ( ):
PUBMED:34086947

Nabeel-Shah S, Garg J, Kougnassoukou Tchara PE, Pearlman RE, Lambert JP, Fillingham J (2021)Funktionelles Proteomikprotokoll zur Identifizierung von Interaktionspartnern in Tetrahymena thermophila. STAR-Protokolle 2(1):100362
PUBMED:33786459

Tian M, Agreiter C, Loidl J (2020)Räumliche Einschränkungen der Chromosomen sind für die meiotische Paarung von entscheidender Bedeutung. Zeitschrift für Zellwissenschaft 133(22):
PUBMED:33172984

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TGD Wiki ist eine vom Benutzer aktualisierbare Datenbank mit Informationen über die Gene, Proteine ​​und Genome von Tetrahymena thermophila, wie vom Institute for Genomic Research (TIGR) und der Ocean University of China bestimmt. Das TGD Wiki bietet zusätzliche Informationen aus wissenschaftlicher Literatur, der Forschungsgemeinschaft und vielen anderen Quellen.

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Knorpelgelenke

Knorpelgelenke sind Gelenke, bei denen die Knochen durch Knorpel verbunden sind. Es gibt zwei Arten von Knorpelgelenken: Synchondrosen und Symphysen. In einem Synchondrose, die Knochen sind durch hyaliner Knorpel verbunden. Synchondrosen finden sich in den Epiphysenfugen wachsender Knochen bei Kindern. In Symphysen, hyaliner Knorpel bedeckt das Ende des Knochens, aber die Verbindung zwischen den Knochen erfolgt durch Faserknorpel. Symphysen befinden sich an den Gelenken zwischen den Wirbeln. Beide Arten von Knorpelgelenken lassen sehr wenig Bewegung zu.


Zilienfunktion

Zilien können helfen, Verunreinigungen aus Organen oder Gewebe zu entfernen, indem sie helfen, Flüssigkeiten über die Zelle zu bewegen. Die Schleimhaut des Nasopharynx und der Luftröhre sind mit Flimmerhärchen bedeckt. Diese Flimmerepithelzellen entfernen Schleim, Bakterien und andere Ablagerungen aus der Lunge. Ein weiteres Beispiel ist die Auskleidung der Eileiter. Die Zilien sind hier dafür verantwortlich, bei der Befruchtung durch die Bewegung der Eizelle in Richtung Gebärmutter zu helfen.

Kinozilien sind eine spezialisierte Art von Zilien, die an den apikalen Enden von Wirbeltierhaarzellen gefunden werden. Zusammen mit Stereozilien, unbeweglichen Ansammlungen von Aktinfilamenten, die mit Zilien in Verbindung stehen, sind sie am Hören und Gleichgewicht (Mechanorezeption) beteiligt.


Diese Abbildung zeigt die innere Struktur eines Ziliens mit den neun Paaren äußerer Mikrotubuli und den beiden zentralen Mikrotubuli, die durch Protein-Linker und Dynein-Moleküle verbunden sind.


Diese Abbildung zeigt Epithelzellen, die mit kleinen haarähnlichen Flimmerhärchen bedeckt sind.

1. Woraus bestehen Zilien?
A. Mikrofilamente
B. Mikrotubuli
C. Keratin
D. Aktin

2. Welcher Organismus hat keine Zilien?
A. Bakterien
B. Protisten
C. Pflanzen
D. Tiere

3. Welche der folgenden Funktionen gehören nicht zu den Zilien?
A. Fortbewegung
B. Fütterung
C. Reproduktion
D. Infektion bekämpfen
E. Nichts des oben Genannten


Bewimpern

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bewimpern, oder ciliophoran, jedes Mitglied des Protozoen-Stammes Ciliophora, von dem es etwa 8.000 Arten gibt, gelten im Allgemeinen als die am weitesten entwickelten und komplexesten Protozoen. Ciliaten sind einzellige Organismen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus Zilien besitzen, kurze haarähnliche Organellen, die zur Fortbewegung und Nahrungssammlung verwendet werden.

Die Flimmerhärchen sind normalerweise in Reihen, sogenannten Kineties, auf dem Häutchen (Zellhülle) angeordnet, können aber bei einigen Arten in der Nähe des Zytostoms (Zellmund) zu Membranellen oder wellenförmigen Membranen (verschiedene blatt- oder fächerförmige Gruppierungen von .) verschmelzen Zilien) an anderer Stelle des Häutchens können Zilien gliederartige Büschel bilden, die Cirri genannt werden. Die meisten Ciliaten haben ein flexibles Häutchen und kontraktile Vakuolen, und viele enthalten Toxizysten oder andere Trichozysten, kleine Organellen mit faden- oder dornenartigen Strukturen, die zur Verankerung, Verteidigung oder zum Fangen von Beute entladen werden können.

Ciliaten haben einen oder mehrere Makrokerne und einen bis mehrere Mikrokerne. Die Makronuklei steuern Stoffwechsel- und Entwicklungsfunktionen, die die Mikronuklei für die Fortpflanzung benötigen.


Systembiologische Ansätze für die Entwicklung von Therapeutika gegen COVID-19

Das Verständnis der systembiologischen Ansätze zur Förderung der Entwicklung neuer Therapeutika gewinnt heute an Bedeutung. Die Bedrohung durch einen COVID-19-Ausbruch muss für das globale Wohlergehen beseitigt werden, und jeder Abschnitt der Forschung konzentriert sich darauf. Es besteht die Möglichkeit, neue, schnelle und genaue Instrumente zur Entwicklung von Behandlungsoptionen zu finden, einschließlich des Impfstoffs gegen COVID-19. Die aktuelle Übersicht umfasst verschiedene Aspekte der Pathogenese und Wirtsfaktoren für die Erforschung des Virusziels und die Entwicklung geeigneter therapeutischer Lösungen durch systembiologische Werkzeuge. Darüber hinaus behandelt dieser Review auch die umfangreichen Details von Multiomics-Tools d.h., Transkriptomik, Proteomik, Genomik, Lipidomik, Immunomik und in silico Computermodellierung mit dem Ziel der Untersuchung von Wirt-Virus-Interaktionen auf der Suche nach therapeutischen Zielen gegen COVID-19.

Schlüsselwörter: COVID-19 Coronavirus-Datenbank (DB) in silico Multiomics Pathogenität Systembiologie.


Zusammenfassung

Die drei Arten von Skelettkonstruktionen sind hydrostatische Skelette, Exoskelette und Endoskelette. Ein hydrostatisches Skelett wird durch ein flüssigkeitsgefülltes Kompartiment gebildet, das unter hydrostatischem Druck gehalten wird. Die Bewegung wird durch die Muskeln erzeugt, die Druck auf die Flüssigkeit erzeugen. Ein Exoskelett ist ein hartes äußeres Skelett, das die äußere Oberfläche eines Organismus schützt und die Bewegung durch im Inneren befestigte Muskeln ermöglicht. Ein Endoskelett ist ein inneres Skelett aus hartem, mineralisiertem Gewebe, das durch Anheftung an Muskeln auch Bewegungen ermöglicht. Das menschliche Skelett ist ein Endoskelett, das aus dem axialen und appendikulären Skelett besteht. Das Achsenskelett besteht aus den Knochen des Schädels, den Gehörknöchelchen, dem Zungenbein, der Wirbelsäule und dem Brustkorb. Der Schädel besteht aus acht Schädelknochen und 14 Gesichtsknochen. Sechs Knochen bilden die Gehörknöchelchen des Mittelohrs, während sich das Zungenbein im Hals unter dem Unterkiefer befindet. Die Wirbelsäule enthält 26 Knochen und umgibt und schützt das Rückenmark. Der Brustkorb besteht aus dem Brustbein, den Rippen, den Brustwirbeln und den Rippenknorpeln. Das Blinddarmskelett besteht aus den Gliedmaßen der oberen und unteren Gliedmaßen. Der Brustgürtel besteht aus den Schlüsselbeinen und den Schulterblättern. Die obere Extremität enthält 30 Knochen in Arm, Unterarm und Hand. Der Beckengürtel verbindet die unteren Gliedmaßen mit dem Achsenskelett. Die untere Extremität umfasst die Knochen des Oberschenkels, des Beines und des Fußes.


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