Les cellules somatiques sont toutes les cellules qui composent l'organisme, y compris les organes, les muscles, la graisse, les os et les cellules de la peau. Les seules exceptions sont les œufs et le sperme des cellules, aussi appelées cellules germinales , qui sont impliqués dans la reproduction sexuée. Bien que les cellules somatiques diffèrent grandement dans leur forme et leur fonction, au sein d'un seul organisme, ils contiennent tous exactement le même ADN . Cela est possible parce que les différents types de cellules expriment leur ADN différemment. Ces cellules sont utilisées dans de nombreux types de recherche et sont un élément important de la technologie des cellules souches adultes, ainsi que le clonage scientifique.
Anatomie cellulaire
La plupart des cellules somatiques sont classés de la même façon. Chacun contient un noyau en son centre, à l'intérieur de laquelle ses chromosomes sont contenus. La cellule est remplie d'un liquide appelé cytosol, qui est de l'eau et des sels dissous. Des structures appelées organites flottent dans le cytosol, avec des molécules organiques, telles que des protéines et des lipides. Organites sont organisés des groupes de molécules avec des fonctions spécifiques, telles que la production de protéines, la production d'énergie, et la répartition des déchets cellulaires.
Contenu de l'ADN
Les cellules somatiques d'une espèce animale contiennent un certain nombre de chromosomes qui doit être maintenu pour les cellules de fonctionner correctement. Chez l'homme, elles contiennent chacune 46 chromosomes, qui comprend 22 paires de chromosomes homologues et une paire qui est non homologue. Les deux chromosomes d'une paire homologue contiennent les mêmes gènes dans le même ordre, mais la séquence d'ADN exacte de chaque gène est différente entre la paire. Chacune des paires de chromosomes homologues sont désignés par un numéro, de 1 à 22.
La paire non homologues sont les chromosomes sexuels, qui sont désignés X ou Y. Le jumelage de ces chromosomes détermine si un ovule fécondé ou zygote , se développe en une fille ou un garçon. Il y a de rares exceptions, mais en général, chaque œuf porte un seul chromosome X, et chaque spermatozoïde a un X ou un Y. Lorsque l'ovule est fécondé par un spermatozoïde X-porter, le zygote résultant se développe comme une femme, quand un œuf fusionne avec un spermatozoïde Y-porter, le zygote est masculin.
Les cellules germinales contiennent chacun 23 chromosomes. Lorsque l'ovule et le fusible de sperme pour produire un zygote, la nouvelle cellule a donc la liste complète des 46, avec un jeu de 23 de l'œuf et l'autre du sperme. Toutes les cellules somatiques qui se développent à partir du zygote ont les mêmes 46 chromosomes.
Expression de l'ADN
Les cellules somatiques viennent dans beaucoup de types, chacun avec des propriétés différentes. Cellules appelées ostéoblastes créer os par le dépôt de phosphate de calcium sur un cadre de collagène. Les cellules d'une petite partie du cœur, appelé nœud sinusal, sont chargés de contrôler le rythme des battements du cœur. Dans l'estomac, trois types spécifiques de cellules sécrètent des enzymes digestives qui décomposent la nourriture.Tous ces différents types ont le même ADN.
Ceci est possible en raison d'un processus appelé expression de l'ADN. Bien que toutes les cellules ont les mêmes gènes dans les mêmes combinaisons, chaque cellule utilise des gènes d'une manière différente. l'expression de l'ADN se réfère à si oui ou non un gène spécifique est actuellement utilisé comme modèle pour créer des protéines. Quand un gène est activement exprimé, cela signifie que la cellule en question est la production de nouvelles copies de la protéine associée au gène. Chaque type de cellule dans le corps exprime différentes combinaisons de gènes, permettant aux cellules d'avoir des propriétés différentes, même s'ils sont tous génétiquement identiques.
Division cellulaire
Les cellules somatiques répliquent en deux étapes. La première étape est appelée mitose , dans lequel la teneur en ADN de la cellule est répliqué. Dans l'étape suivante, la cytocinèse, la cellule se divise. Cela laisse chacune des deux nouvelles cellules avec une série complète de 46 chromosomes, et environ la moitié des organelles et cytosol de la cellule parent.
Cellules souches somatiques
Toutes les cellules somatiques sont issues du même type cellulaire, appelée une cellule souche pluripotente. La source la plus riche de ces cellules est dans la moelle osseuse de gros os comme le fémur. Pluripotentes cellules souches sont uniques en ce sens qu'ils peuvent se différencier en n'importe quel autre type de cellule dans le corps, mais une fois cette différenciation se produit, la cellule est fixée dans son nouvel état, et ne peut pas se transformer en un autre type cellulaire.
Les scientifiques qui travaillent sur les cellules souches ont découvert qu'il est possible de transformer certains types de cellules différenciées en arrière sur les cellules souches. Cela se fait par «reprogrammation» des cellules d'exprimer certains gènes cruciaux qui forcent les cellules de revenir à un état pluripotent. Des recherches plus poussées dans ce domaine pourrait aboutir à de nouvelles façons de traiter des maladies génétiques comme la drépanocytose, ainsi que de nombreux types de cancer.
La technologie du clonage
Ce type de cellule est utilisée dans un autre domaine de la recherche expérimentale appelée clonage. Un clone est une copie exacte de quelque chose, dans la recherche, il peut se référer à une technique appelée de cellules somatiques transfert nucléaire, par lequel un organisme entier peut être produite. Dans cette technique, le noyau d'une cellule somatique est transplanté dans un œuf de la même espèce. L'œuf a été dépouillé de son propre ADN, donc l'ajout du noyau signifie que l'œuf a une gamme complète de chromosomes, et n'a pas besoin d'être fécondé.
Une fois le transfert nucléaire est terminée, l'œuf est implanté dans l' utérus d'une femelle de la même espèce. S'il gestates avec succès et il est né, des cellules de l'organisme nouveau sont des clones de la cellule d'origine. Le premier animal cloné avec succès à partir d'une cellule somatique était une brebis nommée Dolly, qui est né en 1996. Depuis lors, des animaux de plusieurs autres espèces, y compris les rats, les chats, les chiens et les bovins, ont été clonés.
