Celbiologie

Celdeling is het proces waarbij een oudercel zich deelt en twee of meer dochtercellen voortbrengt. Het is een middel van voortplanting voor eencellige organismen. Bij meercellige organismen draagt celdeling bij aan groei, ontwikkeling, herstel en de generatie van reproductieve cellen (sperma en eieren). Celdeling is een strikt gereguleerd proces, en abnormale celdeling kan ziekten veroorzaken, met name kanker. JoVE's Inleiding tot Celdeling zal een korte geschiedenis van de mijlpalen in dit...

De celcyclus verwijst naar de reeks gebeurtenissen waardoor een cel groeit, zijn genoom repliceert en uiteindelijk verdeelt in twee dochtercellen door het proces van mitose. Omdat de hoeveelheid DNA in een cel karakteristieke veranderingen vertoont tijdens de cyclus, kunnen technieken die bekend staan als celcyclusanalyse worden gebruikt om een populatie cellen te scheiden op basis van de verschillende fasen van de celcyclus waarin ze zich bevinden, gebaseerd op hun variërende DNA-gehalte.Deze...

Mitose is een vorm van celdeling waarbij het genetische materiaal van een cel gelijk verdeeld wordt tussen twee dochtercellen. Mitose kan worden onderverdeeld in zes fasen, waarin de componenten van de cel, zoals de chromosomen, visueel verschillende kenmerken vertonen. Vorderingen in fluorescente live celbeeldvorming hebben wetenschappers in staat gesteld om dit proces in detail te bestuderen, waardoor belangrijke inzichten zijn verkregen in de biologische controle van dit proces en hoe het...

Celmotilititeit en -migratie spelen een belangrijke rol in zowel de normale biologie als bij ziekten. Aan de ene kant maakt migratie het mogelijk voor cellen om complexe weefsels en organen te genereren tijdens de ontwikkeling, maar aan de andere kant worden dezelfde mechanismen gebruikt door tumorcellen om zich te verplaatsen en zich te verspreiden in een proces dat bekend staat als kankermetastase. Een van de primaire cellulaire machinerieën die celbeweging mogelijk maken, is een...

Cellenmigratie als reactie op chemische signalen is cruciaal voor ontwikkeling, immuniteit en ziektetoestanden zoals kanker. Om celmigratie te kwantificeren, werd in 1961 door Dr. Stephen Boyden een eenvoudige test ontwikkeld, die nu bekend staat als de transwell-migratietest of Boyden-kamertest. Deze set-up bestaat uit een inzetstuk dat de putjes van een multiwellplaat scheidt in bovenste en onderste compartimenten. Cellen waarvan de migratie wordt bestudeerd, worden gezaaid in het bovenste...

De extracellulaire matrix (ECM) is een netwerk van moleculen dat een structurele basis biedt voor cellen en weefsels en helpt bij intercellulaire communicatie. Driedimensionale celkweektechnieken zijn ontwikkeld om dit extracellulaire milieu nauwkeuriger te modelleren voor in vitro studie. Hoewel veel celprocessen tijdens migratie door 3D-matrices vergelijkbaar zijn met die welke nodig zijn voor beweging over starre 2D-oppervlakken, inclusief hechting, vereist migratie door ECM ook dat cellen...

Cellen kunnen stoffen uit de extracellulaire omgeving opnemen door endocytose en actief moleculen daarin vrijgeven door exocytose. Dergelijke processen omvatten lipide membraan-gebonden zakken die vesikel worden genoemd. Kennis van de moleculaire architectuur en mechanismen van beide is essentieel voor het begrijpen van de normale celfysiologie, evenals de ziektetoestanden die ontstaan wanneer ze defect raken.Deze video zal eerst kort enkele cruciale ontdekkingen in de geschiedenis van de...

Een cel kan de hoeveelheid specifieke eiwitten op zijn celmembraan reguleren door middel van endocytose, waarna celoppervlakte-eiwitten effectief worden afgescheiden in het cytoplasma. Eenmaal in een cel kunnen deze oppervlakte-eiwitten worden vernietigd of “gehercycliseerd” terug naar het membraan. De celoppervlakte-biotinyleringstest biedt onderzoekers een manier om deze fenomenen te bestuderen. De techniek maakt gebruik van een derivaat van het kleine molecuul biotine, dat...

FM-kleurstoffen zijn een klasse van fluorescerende moleculen die belangrijke toepassing hebben gevonden bij het bestuderen van het vesikelrecyclingproces. Door middel van een chemische structuur kunnen deze moleculen zich invoegen in de buitenste laag van fosfolipide dubbellaagmembranen. Na invoeging in de membraan worden ze via endocytosevesikels in de cel geïnternaliseerd en vrijgelaten wanneer deze vesikel zich terug naar het membraan recyclen. Aangezien deze kleurstoffen sterk fluoresceren...

In cellen worden cruciale moleculen gebouwd door het samenvoegen van individuele eenheden zoals aminozuren of nucleotiden, of afgebroken in kleinere componenten. De reacties die hiervoor verantwoordelijk zijn, worden respectievelijk anabolisch en katabolisch genoemd. Deze reacties vereisen of produceren energie, meestal in de vorm van een 'hoogenergetisch' molecuul genaamd ATP. Samen vormen deze processen 'Celmetabolisme' en zijn kenmerkend voor gezonde, levende cellen.JoVE's inleiding tot...

Bij vuurvliegjes zet het luciferase-enzym een verbinding genaamd luciferine om in oxyluciferine en produceert als resultaat licht of “luminescentie”. Deze reactie vereist energie die afkomstig is van ATP om door te kunnen gaan, dus hebben onderzoekers de luciferase-luciferine-interactie gebruikt om ATP-niveaus in cellen te meten. Gezien de rol van ATP als de energievaluta van de cel, kan de ATP-bioluminiscentie-test inzicht geven in cellulaire stofwisseling en de algehele gezondheid van de...

Reactieve zuurstofsoorten zijn chemisch actieve, zuurstofafgeleide moleculen die in staat zijn andere moleculen te oxideren. Vanwege hun reactieve aard zijn er veel nadelige effecten geassocieerd met ongecontroleerde ROS-productie, inclusief structurele schade aan DNA en andere biologische moleculen. ROS kunnen echter ook mediatoren zijn van fysiologische signalering. Er is groeiend bewijs dat ROS een belangrijke rol spelen in alles, van activering van transcriptiefactoren tot het mediëren van...

Necrose, apoptose en autofagische celdood zijn allemaal manieren waarop cellen kunnen sterven, en deze mechanismen kunnen worden geïnduceerd door verschillende stimuli, zoals celbeschadiging, lage voedingsniveaus of signaaleiwitten. Terwijl necrose wordt beschouwd als een "onbedoelde" of onverwachte vorm van celdood, bestaat er bewijs dat apoptose en autofagie beide geprogrammeerd en "gepland" zijn door cellen.In deze inleidende video belicht JoVE belangrijke ontdekkingen met betrekking tot...

Een van de kenmerken van apoptose is de fragmentatie van nucleair DNA door nucleasen. Deze enzymen worden geactiveerd door caspasen, de familie van eiwitten die het celdoodprogramma uitvoeren. De TUNEL-assay is een methode die gebruikmaakt van deze eigenschap om apoptotische cellen te detecteren. In deze assay katalyseert een enzym genaamd terminale deoxynucleotidyl transferase de toevoeging van dUTP-nucleotiden aan de vrije 3’-uiteinden van gefragmenteerd DNA. Door dUTP's te gebruiken die zijn...

Vlekken met annexine V en propidiumjodide (PI) biedt onderzoekers een manier om verschillende soorten celdood te identificeren - hetzij necrose of apoptose. Deze techniek is gebaseerd op twee componenten. De eerste, annexine V, is een eiwit dat bepaalde fosfolipiden bindt, genaamd fosfatidyl serines, die normaal alleen voorkomen in de binnenste, cytoplasma-gerichte laag van het membraan van een cel, maar die tijdens de vroege stadia van apoptose naar de buitenste laag worden 'geflipt'. Het...