Biologia cellulare

La divisione cellulare è il processo attraverso il quale una cellula madre si divide e dà origine a due o più cellule figlie. È un mezzo di riproduzione per organismi unicellulari. Negli organismi multicellulari, la divisione cellulare contribuisce alla crescita, allo sviluppo, alla riparazione e alla generazione di cellule riproduttive (spermatozoi e uova). La divisione cellulare è un processo strettamente regolato e la divisione cellulare aberrante può causare malattie, in particolare il...

Il ciclo cellulare si riferisce all'insieme di eventi attraverso i quali una cellula cresce, replica il suo genoma e alla fine si divide in due cellule figlie attraverso il processo di mitosi. Poiché la quantità di DNA in una cellula mostra cambiamenti caratteristici durante il ciclo, le tecniche note come analisi del ciclo cellulare possono essere utilizzate per separare una popolazione di cellule in base alle diverse fasi del ciclo cellulare in cui si trovano, in base al loro diverso...

La mitosi è una forma di divisione cellulare in cui il materiale genetico di una cellula è diviso equamente tra due cellule figlie. La mitosi può essere suddivisa in sei fasi, durante ognuna delle quali i componenti della cellula, come i suoi cromosomi, mostrano caratteristiche visivamente distinte. I progressi nell'imaging delle cellule vive a fluorescenza hanno permesso agli scienziati di studiare questo processo in grande dettaglio, fornendo importanti informazioni sul controllo biologico di...

La motilità cellulare e la migrazione svolgono un ruolo importante sia nella biologia normale che nella malattia. Da un lato, la migrazione consente alle cellule di generare tessuti e organi complessi durante lo sviluppo, ma d'altra parte, gli stessi meccanismi sono utilizzati dalle cellule tumorali per muoversi e diffondersi in un processo noto come metastasi del cancro. Uno dei principali macchinari cellulari che rendono possibile il movimento cellulare è una rete intracellulare di molecole...

La migrazione delle cellule in risposta a segnali chimici è cruciale per lo sviluppo, l'immunità e gli stati patologici come il cancro. Per quantificare la migrazione cellulare, un semplice test è stato sviluppato nel 1961 dal Dr. Stephen Boyden, che ora è noto come il saggio di migrazione transwell o boyden chamber assay. Questo set-up consiste in un inserto che separa i pozzetti di una piastra multiwell in scomparti superiori e inferiori. Le cellule la cui migrazione deve essere studiata...

La matrice extracellulare (ECM) è una rete di molecole che forniscono un quadro strutturale per cellule e tessuti e aiutano a facilitare la comunicazione intercellulare. Sono state sviluppate tecniche di coltura cellulare tridimensionale per modellare in modo più accurato questo ambiente extracellulare per lo studio in vitro. Mentre molti processi cellulari durante la migrazione attraverso matrici 3D sono simili a quelli richiesti per il movimento su superfici 2D rigide, inclusa l'aderenza, la...

Le cellule possono assumere sostanze dall'ambiente extracellulare mediante endocitosi e rilasciare attivamente molecole in esso mediante esocitosi. Tali processi coinvolgono sacche legate alla membrana lipidica chiamate vescicole. La conoscenza dell'architettura molecolare e dei meccanismi di entrambi è la chiave per comprendere la normale fisiologia cellulare, così come gli stati patologici che sorgono quando diventano difettosi. Questo video esaminerà prima brevemente alcune scoperte...

Una cellula può regolare la quantità di particolari proteine sulla sua membrana cellulare attraverso l'endocitosi, a seguito della quale le proteine della superficie cellulare vengono effettivamente sequestrate nel citoplasma. Una volta all'interno di una cellula, queste proteine di superficie possono essere distrutte o "riciclate" nella membrana. Il test di biotinilazione della superficie cellulare fornisce ai ricercatori un modo per studiare questi fenomeni. La tecnica fa uso di un derivato...

I coloranti FM sono una classe di molecole fluorescenti che ha trovato un uso importante nello studio del processo di riciclaggio delle vescicole. In virtù di una struttura chimica, queste molecole possono inserirsi nel foglietto esterno delle membrane a doppio strato fosfolipidico. Dopo l'inserimento della membrana, vengono internalizzati nella cellula tramite vescicole endocitose e rilasciati quando queste vescicole si riciclano di nuovo nella membrana. Poiché questi coloranti fluorescero...

Nelle cellule, le molecole critiche sono costruite unendo insieme singole unità come amminoacidi o nucleotidi, o scomposte in componenti più piccoli. Rispettivamente, le reazioni responsabili di questo sono indicate come anabolizzanti e cataboliche. Queste reazioni richiedono o producono energia tipicamente sotto forma di una molecola "ad alta energia" chiamata ATP. Insieme, questi processi costituiscono il "metabolismo cellulare" e sono segni distintivi di cellule sane e viventi.L'introduzione...

Nelle lucciole, l'enzima luciferasi converte un composto chiamato luciferina in ossiluciferina e produce luce o "luminescenza" di conseguenza. Questa reazione richiede energia derivata dall'ATP per procedere, quindi i ricercatori hanno sfruttato l'interazione luciferasi-luciferina per misurare i livelli di ATP nelle cellule. Dato il ruolo dell'ATP come valuta energetica della cellula, il test di bioluminescenza dell'ATP può fornire informazioni sul metabolismo cellulare e sulla salute generale...

Le specie reattive dell'ossigeno sono molecole chimicamente attive, derivate dall'ossigeno, in grado di ossidare altre molecole. A causa della loro natura reattiva, ci sono molti effetti deleteri associati alla produzione incontrollata di ROS, compresi i danni strutturali al DNA e ad altre molecole biologiche. Tuttavia, i ROS possono anche essere mediatori della segnalazione fisiologica. Ci sono prove accumulate che i ROS svolgono ruoli significativi in tutto, dall'attivazione dei fattori di...

Necrosi, apoptosi e morte cellulare autofagica sono tutti modi in cui le cellule possono morire, e questi meccanismi possono essere indotti da diversi stimoli, come lesioni cellulari, bassi livelli di nutrienti o proteine di segnalazione. Mentre la necrosi è considerata una forma "accidentale" o inaspettata di morte cellulare, esistono prove che l'apoptosi e l'autofagia sono entrambe programmate e "pianificate" dalle cellule.In questo video introduttivo, JoVE evidenzia le scoperte chiave...

Uno dei tratti distintivi dell'apoptosi è la frammentazione del DNA nucleare da parte delle nucleasi. Questi enzimi sono attivati dalle caspasi, la famiglia di proteine che eseguono il programma di morte cellulare. Il test TUNEL è un metodo che sfrutta questa funzione per rilevare le cellule apoptotiche. In questo test, un enzima chiamato desossinucleotidil transferasi terminale catalizza l'aggiunta di nucleotidi dUTP alle estremità libere 3' del DNA frammentato. Utilizzando dUTP etichettati...

La colorazione con annessina V e ioduro di propidio (PI) fornisce ai ricercatori un modo per identificare diversi tipi di morte cellulare, sia necrosi che apoptosi. Questa tecnica si basa su due componenti. La prima, l'annessina V, è una proteina che lega alcuni fosfolipidi chiamati fosfatidilserine, che normalmente si verificano solo nel foglietto interno rivolto verso il citoplasma della membrana di una cellula, ma diventano "capovolti" al foglietto esterno durante le prime fasi dell'apoptosi.