ביולוגיה של התא

חלוקת תאים היא התהליך שבאמצעותו תא אב מתחלק ומוליד שני תאי בת או יותר. זהו אמצעי רבייה עבור אורגניזמים חד-תאיים. באורגניזמים רב-תאיים, חלוקת התאים תורמת לצמיחה, התפתחות, תיקון ויצירת תאי הרבייה (זרע וביצים). חלוקת תאים היא תהליך מוסדר היטב, וחלוקת תאים חריגה יכולה לגרום למחלות, במיוחד סרטן. המבוא של JoVE לחטיבת התאים יכסה היסטוריה קצרה של תגליות ציון הדרך בתחום. לאחר מכן אנו דנים במספר שאלות ושיטות מרכזיות, כגון ניתוח מחזור תאים והדמיה חיה של תאים. לבסוף, אנו מציגים כמה יישומים נוכחיים של...

מחזור התא מתייחס למערך האירועים שדרכם גדל תא, משכפל את הגנום שלו, ובסופו של דבר מתחלק לשני תאי בת בתהליך של מיטוזה. מכיוון שכמות הדנ"א בתא מראה שינויים אופייניים לאורך המחזור, ניתן להשתמש בטכניקות המכונות ניתוח מחזור התאים כדי להפריד אוכלוסיית תאים בהתאם לשלבים השונים של מחזור התאים בהם הם נמצאים, בהתבסס על תוכן ה- DNA המשתנה שלהם.וידאו זה יכסה את העקרונות מאחורי ניתוח מחזור התא באמצעות מכתים DNA. אנו נסקור פרוטוקול כללי לביצוע הכתמים באמצעות ברומודוקסיורידין (BrdU, אנלוגי תימידין המשולב בגדילי...

מיטוזה היא צורה של חלוקת תאים שבה החומר הגנטי של התא מחולק באופן שווה בין שני תאי בת. ניתן לפרק את מיטוזה לשישה שלבים, שבמהלכם מרכיבי התא, כגון הכרומוזומים שלו, מראים מאפיינים ייחודיים מבחינה חזותית. ההתקדמות בהדמיית תאים חיים פלואורסצנטית אפשרה למדענים לחקור את התהליך הזה בפירוט רב, ומספקת תובנות חשובות על השליטה הביולוגית בתהליך זה וכיצד הוא עלול להשתבש במחלות כגון סרטן. אנו מתחילים את הסרטון הזה על ידי פירוק שלבי המיטוזה, והכנסת כמה שיקולים חשובים להדמיה אופטימלית של התהליך באמצעות הדמיית...

תנועתיות התאים והנדידה ממלאים תפקידים חשובים הן בביולוגיה רגילה והן במחלות. מצד אחד, הגירה מאפשרת לתאים לייצר רקמות ואיברים מורכבים במהלך ההתפתחות, אך מצד שני, אותם מנגנונים משמשים תאים סרטניים כדי לנוע ולהתפשט בתהליך המכונה גרורות סרטן. אחת המכונות התאיות העיקריות המאפשרות תנועת תאים היא רשת תאית של מולקולות מיוסין ואקטין, המכונות יחד "actomyosin", היוצר כוח התכווצות למשוך תא לכיוונים שונים.בסרטון זה, JoVE מציג סקירה היסטורית של תחום נדידת התאים, ומציין כיצד עבודה מוקדמת על התכווצות שרירים...

העברת תאים בתגובה לרמזים כימיים חיונית להתפתחות, חסינות ומדינות מחלות כגון סרטן. כדי לכמת את נדידת התאים, ב-1961 פותחה ב-1961 נדידת תאים פשוטה על ידי ד"ר סטיבן בוידן, הידוע כיום כ"נדידת טרנסוול" או "ביי קאמרית של בוידן". ערכה זו מורכבת מהכנסת המפרידה בין בארות של צלחת רב-וול לתאים העליונים והתחתוניים. תאים שיש לחקור את נדידתם נזרעים בתא העליון והפתרון הכימותרפי ממוקם בתא התחתון. לאחר הדגירה, ספירת התאים בתא התחתון מאפשרת כימות של הגירה הנגרמת על ידי כימותרפיה. סרטון וידאו זה יסקור את ההגדרה...

המטריצה החוץ תאית (ECM) היא רשת של מולקולות המספקות מסגרת מבנית לתאים ורקמות ומסייעת להקל על תקשורת בין-תאית. טכניקות תרבית תאים תלת-ממדיות פותחו כדי לדגמן בצורה מדויקת יותר את הסביבה החוץ-תאית הזו למחקר חוץ-תאי. בעוד תהליכי תאים רבים במהלך ההעברה באמצעות מטריצות תלת-ממד דומים לאלה הנדרשים לתנועה על פני משטחים 2D נוקשים, כולל דבקות, הגירה דרך ECM דורשת גם תאים לווסת ולפלוש רשת פולימרית זו של ECM.בסרטון זה, נציג את המבנה והתפקוד של ECM ואת המנגנונים הבסיסיים של האופן שבו תאים נודדים דרכו. לאחר...

תאים יכולים לקחת חומרים מהסביבה החוץ תאית על ידי אנדוציטוזיס ולשחרר לתוכה באופן פעיל מולקולות על ידי אקסוציאטוזיס. תהליכים כאלה כרוכים שקים הקשורים קרום השומנים הנקרא של שלל. הידע על הארכיטקטורה המולקולרית והמנגנונים של שניהם הוא המפתח להבנת פיזיולוגיה של תאים נורמליים, כמו גם מצבי המחלה המתעוררים כאשר הם הופכים פגומים. וידאו זה יסקור תחילה בקצרה כמה תגליות מרכזיות בהיסטוריה של מחקר אנדו ואקסוציאטוזיס. לאחר מכן, כמה שאלות מרכזיות ייבחנו, ולאחר מכן דיון על השיטות הבולטות המשמשות לחקר בעיות אלה,...

תא יכול לווסת את כמות החלבונים הספציפיים על קרום התא שלו באמצעות אנדוציטוזיס, ולאחר מכן חלבונים על פני התא מופרדים ביעילות בציטופלסמה. ברגע שבתוך התא, חלבוני שטח אלה יכולים להיהרס או "ממוחזר" בחזרה לממברנה. ביוטינילציה פני התא מספק לחוקרים דרך לחקור תופעות אלה. הטכניקה עושה שימוש בנגזרת של ביוטין המולקולה הקטנה, אשר יכול לתייג חלבונים פני השטח ולאחר מכן להיות מבקע כימית. עם זאת, אם חלבון פני השטח הוא אנדוציטו, נגזרת ביוטין יהיה מוגן מפני מחשוף. לכן, על ידי ניתוח תווית הביוטין הטמאה, האנדיציטוס,...

צבעי FM הם סוג של מולקולות פלואורסצנטיות שמצאו שימוש חשוב בחקר תהליך מיחזור ההקלות. מכוח מבנה כימי, מולקולות אלה יכולות להכניס את עצמן לעלון החיצוני של ממברנות הדו-שכבתיות הפוספוליפידיות. לאחר החדרת הממברנה, הם מופנמים לתוך התא באמצעות שלל אנדוציטוס, ומשוחררים כאשר שלל אלה למחזר בחזרה לממברנה. מאז, צבעים אלה פלואורסצ'ים חזק בסביבה הידרופובית בתוך ממברנות חלש בתא חוץ תאי, רמות פלואורסצנטיות FM ניתן להשתמש כדי לעקוב אחר פעילות ריסקול לאורך כל תהליך המיחזור.וידאו זה מספק מבוא לשימוש בצבעי FM...

בתאים, מולקולות קריטיות בנויות על ידי חיבור יחידות בודדות כמו חומצות אמינו או נוקלאוטידים, או מתפרקות לרכיבים קטנים יותר. בהתאמה, התגובות האחראיות לכך נקראות אנבוליים וקטבוליים. תגובות אלה דורשות או מייצרות אנרגיה בדרך כלל בצורה של מולקולה "בעלת אנרגיה גבוהה" הנקראת ATP. יחד, תהליכים אלה מרכיבים "חילוף חומרים של תאים", והם סימני היכר של תאים בריאים וחיים.ההיכרות של JoVE לחילוף חומרים של תאים סוקרת בקצרה את ההיסטוריה העשירה של תחום זה, החל ממחקרים מוקדמים על פוטוסינתזה ועד תגליות עדכניות יותר...

בגחליליות, האנזים לוציפראז ממיר תרכובת הנקראת לוציפרין לאוקסילוציפרין, ומייצר אור או "אור" כתוצאה מכך. תגובה זו דורשת אנרגיה הנגזרת ATP על מנת להמשיך, ולכן החוקרים ניצלו את אינטראקציית לוציפראז-לוציפרין כדי לאמוד את רמות ATP בתאים. בהתחשב בתפקידו של ATP כמטבע האנרגיה של התא, בדיקת הביולומינציה של ATP יכולה לספק תובנה על חילוף החומרים התאי ובריאות התא הכללית.בסרטון זה, JoVE דן נשימה תאית, במיוחד סקירה כיצד חילוף החומרים גלוקוז תוצאות בייצור ATP. זה ואחריו עקרונות מאחורי בדיקת ביולומינציה ATP...

מינים של חמצן תגובתי הם מולקולות פעילות כימית, שמקורן בחמצן המסוגלות לחמצן מולקולות אחרות. בגלל האופי תגובתי שלהם, יש השפעות מזיקות רבות הקשורות לייצור ROS לא בדוק, כולל נזק מבני ל- DNA ומולקולות ביולוגיות אחרות. עם זאת, ROS יכול להיות גם מתווכים של איתות פיזיולוגי. יש ראיות מצטברות כי ROS לשחק תפקידים משמעותיים בכל דבר, החל הפעלה של גורמי שעתוק לתיווך של רעילות דלקתית שהורגת פתוגנים זרים ולהגן על הגוף.בסרטון זה נתעמק בקשרים בין ROS, חילוף החומרים והמחלות. לאחר ביסוס משמעותם, נדון בעקרונות...

נמק, אפופטוזיס ומוות תאים אוטופגיים הם כל הדרכים שבהן תאים יכולים למות, ומנגנונים אלה יכולים להיגרם על ידי גירויים שונים, כגון פגיעה בתא, רמות תזונתיות נמוכות או חלבוני איתות. בעוד נמק נחשב לצורה "מקרית" או בלתי צפויה של מוות תאי, קיימות ראיות לכך שאפופטוזיס ואוטופגיה מתוכנתים ו"מתוכננים "על ידי תאים.בסרטון היכרות זה, JoVE מדגיש תגליות מפתח הנוגעות למוות תאים, כולל עבודה אחרונה שנעשתה בתולעים שעזרו לזהות גנים המעורבים באפופטוזיס. לאחר מכן אנו חוקרים שאלות שנשאלו על ידי מדענים שחוקרים מוות תאי,...

אחד מסימני ההיכר של אפופטוזיס הוא פיצול הדנ"א הגרעיני על ידי גרעינים. אנזימים אלה מופעלים על ידי כספיות, משפחת החלבונים המבצעים את תוכנית המוות של התא. TUNEL assay היא שיטה המנצלת תכונה זו כדי לזהות תאים אפופוטוטיים. בבחינה זו, אנזים הנקרא מסוף deoxynucleotidyl transferase מזרז את התוספת של נוקלאוטידים dUTP לקצוות חינם 3 'של DNA מקוטע. באמצעות dUTPs המסומנים בתגים כימיים שיכולים לייצר פלואורסצנטיות או צבע, ניתן לזהות תאים אפופטוטיים באופן ספציפי. הסרטון של JoVE על מבזק TUNEL מתחיל בדיון כיצד...

הכתמה עם סיפוח V ו propidium יודיד (PI) מספק לחוקרים דרך לזהות סוגים שונים של מוות תאים – נמק או אפופטוזיס. טכניקה זו מסתמכת על שני מרכיבים. הראשון, annexin V, הוא חלבון הקושר פוספוליפידים מסוימים הנקראים פוספטידילסרינים, המתרחשים בדרך כלל רק בעלון הפנימי הפונה לציטופלזמה של קרום התא, אך הופכים "הפוכים" לעלון החיצוני בשלבים המוקדמים של אפופטוזיס. המרכיב השני הוא PI של מולקולת צבע מחייבת דנ"א, שיכולה להיכנס לתאים רק כאשר הקרומים שלהם נקרעים – מאפיין של נמק ואפופטוזיס מאוחר.מאמר וידאו זה מתחיל...