İçeriğe atla

Fenoptozis

Fenoptoz veya fenoptozis (feno - görünen veya gösterme, pitoz - programlanmış ölüm, "bitme") 1999'da VP Skulachev tarafından önerilen bir terimdir. Bir organizmanın programlanmış ölümü olgusunu ifade eder, yani bir organizmanın genlerinin, belirli koşullar altında organizmanın hızla bozulmasına ve ölmesine neden olacak özellikler içermesi anlamına gelir. Son zamanlarda yaşlanma "yavaş fenoptoz" olarak nitelendirilmekle beraber "hızlı fenoptoz" kavramı da konuşulmuştur.[1] Fenoptoz, insanlar için etkileri hala araştırılan canlı türlerinin ortak bir özelliğidir. Programlanmış hücre ölümü kavramı, 1964 yılında Lockshin & Williams[2] tarafından böcek dokusu gelişimi ile ilgili olarak, "apoptoz" kavramı tanımlanmadan yaklaşık sekiz yıl önce kullanılmıştı.

Evrimsel önemi

Vücudumuzun içinde, yıpranmış, etkisiz hücreler, tüm organizmanın iyiliği için parçalanır ve geri dönüştürülür.[3] Bu apoptoz adı verilen bir süreçtir. Fenoptozisin evrimsel mekanizma olduğu düşünülmektedir. Burada hasarlı, yaşlı, enfekte veya diğer benzerleri için doğrudan rekabet içinde olan hücrelerin[4] türün lehine olacak şekilde yok olması söz konusudur. "Fenoptoz" stratejisinin evrimsel istikrarlı bir strateji (ESS) olması için özel koşulların var olması gerekir. Organizmaya veya türe zarar veren kısımların ortadan kaldırılması "Biyolojinin samuray kanunu" olarak kabul edilmiştir; yanlış birşeyler olmaktansa ölmek daha iyidir.[5] Stres kaynaklı, akut veya hızlı fenoptoz, üreme gibi bir yaşam olayının neden olduğu bir organizmanın hızlı bozulmasıdır. Hedef hücrenin ortadan kaldırılması, gelişmekte olan yavrular için alan sağlar. Bu durum özellikle yumurtlamadan hemen sonra ölen türler için avantajlı bir durumdur.[4] Yaşa bağlı, yumuşak veya yavaş fenoptoz, uzun süreler boyunca birikmiş stresler nedeniyle bir organizmanın yavaş bozulması ve ölümüdür. Kısacası, yaşlanma, kalp hastalığı, kanser ve yaşa bağlı diğer rahatsızlıkların fenoptoz aracı olduğu öne sürülmüştür. "Yaşlanmanın neden olduğu ölüm, ataların nüfusunu temizler ve yeni yararlı özellikler taşıyan nesiller için yer açar." [5] Yaşın beyinlere kas gücüne göre seçici bir avantaj sağladığı da öne sürülmüştür.[6] VP Skulachev tarafından yapılan bir örnek, biri daha hızlı ve diğeri daha akıllı iki tavşan hakkındadır Daha hızlı olan tavşan gençlikte seçici bir avantaja sahip olabilir, ancak yaşlanma meydana geldikçe ve kaslar bozuldukça, şimdi seçici avantaja sahip olan daha akıllı tavşandır.

Doğadaki örnekler

  • E. coli – programlanmış ölüm, faj enfeksiyonu ile başlatılır. Bu, fajın kalan popülasyona daha fazla yayılmasını önler.[7]
  • Saccharomyces cerevisiae – Stres altında maya mitokondrisi reaktif oksijen türleri ROS üretir, bu da mitokondri içinde membran potansiyelinin kaybına ve hücrenin ölümüne yol açar.[8]
  • Amip Diktiyostelyum - Stres altında çoklu yapılara ayrılır. Daha iyi beslenen hücreler sporlara farklılaşır. Daha az sağlıklı hücreler, meyve veren vücudun saplarına farklılaşır. Sporların olgunlaşmasından sonra, sap hücreleri fenoptoza uğrar.[9]
  • Nematod Caenorhabditis elegans – Normal koşullar altında Caenorhabditis elegans normal bir yaşlanma yaşam döngüsü sergiler. Bununla birlikte, üremeden sonra artan stres varsa, mitokondri tarafından indüklenen mayada olduğu gibi fenoptoza maruz kalırlar.[10]
  • Mayfly – Yetişkin mayıs sineklerinin işlevsel bir ağzı yoktur ve yetersiz beslenmeden ölürler.[4]
  • Peygamber devesi – Erkek peygamber devesi ancak dişi tarafından başı kesildikten sonra boşalır.[11]
  • Akar Adactylidium – Adactylidium akar larvalarının ilk besin kaynağı, annelerinin ölümüne neden olan vücut dokularıdır.[8]
  • Kalamar - Bazı erkek kalamar çiftleşmeden hemen sonra ölür. Bu, yumurtaları avlayacak yırtıcı hayvanlar için bol miktarda yiyecek kaynağı sağlar.[12]
  • Keseli fareler – Erkekler, kendi feromonlarının fazlalığından çoğaldıktan iki hafta sonra ölürler.[8]
  • Somon – Yumurtladıktan hemen sonra ölür.[13]
  • Septik şok – Patojenlerin neden olduğu ciddi enfeksiyon genellikle sepsis nedeniyle ölümle sonuçlanır. Ancak sepsis, patojen tarafından aktive edilen toksinlerin bir sonucu değil, organizmanın kendisi tarafından yönlendirilir. E. coli fenoptozisine benzer şekilde, bunun tehlikeli şekilde enfekte olmuş bireyleri sağlıklı olanlardan ayırmanın bir yolu olduğu öne sürülmüştür.[7]

Öne sürülen mekanizmalar

Mitokondrial serbest oksijen radikali (SOR) üretimi. Bu, mitokondrinin iç bölmesinde oksidatif hasara ve mitokondrinin tahrip olmasına neden olur.[7]

Clk1 geni – mitokondriyal (SOR) nedeniyle yaşlanmadan sorumlu olduğu düşünülen gen.[14]

EF2 kinaz – Uzama faktörü 2'nin fosforilasyonunu bloke ederek protein sentezini bloke eder.[15]

Glukokortikoid regülasyonu – Fenoptoz için yaygın bir yol, glukokortikoid regülasyonu ve inhibisyonunun parçalanması ve bu kortikosteroidlerin vücutta aşırı fazlalığına yol açmasıdır.[5]

Diğer örnekler

Robert Sapolsky , Why Zebras Don't Get Ulcers adlı kitabında fenoptozu anlatmaktadır, 3. Baskı, s. 245-247.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Skulachev (November 1997). "Organism's Aging is a Special Biological Function Rather than a Result of Breakdown of a Complex Biological System: Biochemical Support of Weismann's Hypothesis". Biokhimiya. 62 (12): 1191-1195. PMID 9467841. 
  2. ^ "Programmed cell death—II. Endocrine potentiation of the breakdown of the intersegmental muscles of silkmoths". Journal of Insect Physiology. 10 (4): 643-649. 1964. doi:10.1016/0022-1910(64)90034-4. 
  3. ^ Bulletin of the Atomic Scientists (İngilizce). Educational Foundation for Nuclear Science, Inc. September 1971. 16 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Eylül 2021. 
  4. ^ a b c Essays upon Heredity and Kindred Bio_. Oxford: Clarendon Press. 1889. s. 23. ISBN 978-1172574988.  Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi: "weissman" adı farklı içerikte birden fazla tanımlanmış (Bkz: )
  5. ^ a b c Skulachev (Apr 2002). "Programmed death phenomena: from organelle to organism". Ann N Y Acad Sci. 959 (1): 214-237. doi:10.1111/j.1749-6632.2002.tb02095.x. PMID 11976198. 
  6. ^ Skulachev (November 2011). "Aging as a particular case of phenoptosis, the programmed death of an organism (A response to Kirkwood and Melov "On the programmed/non-programmed nature of ageing within the life history")". Aging. 3 (11): 1120-1123. doi:10.18632/aging.100403. PMC 3249457 $2. PMID 22146104. 
  7. ^ a b c Skulachev (December 1999). "Phenoptosis: programmed death of an organism". Biokhimiya. 64 (12): 1418-1426. PMID 10648966. 
  8. ^ a b c Severin (2011). "Programmed Cell Death as a Target to Interrupt the Aging Program". Advances in Gerontology. 1 (1): 16-27. doi:10.1134/S2079057011010139. PMID 19827675. 
  9. ^ Thompson (November 2000). "Cell-FateChoice in Dictyostelium: Intrinsic Biases Modulate Sensitivity to DIF Signaling". Developmental Biology. 227 (1): 56-64. doi:10.1006/dbio.2000.9877. PMID 11076676. 
  10. ^ Pestov (Sep–Oct 2011). "Matricide in Caenorhabditis elegans as an example of programmed death of an animal organism: The role of mitochondrial oxidative stress". Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 37 (5): 705-710. doi:10.1134/S106816201105013X. PMID 22332368. 
  11. ^ The Selfish Gene. Oxford: Oxford Univ.Press. 1976. ISBN 978-0192860927. 
  12. ^ Nesis (1997). "A Cruel Love of Squids". The Russian Science:To Withstand and Resurrect: 358-365. 
  13. ^ Kirkwood (1982). "Cytogerontology since 1881: a reappraisal of August Weismann and a review of modern progress" (PDF). Hum Genet. 60 (2): 101-121. doi:10.1007/BF00569695. PMID 7042533. 16 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 16 Eylül 2021. 
  14. ^ Liu (15 Ekim 2005). "Evolutionary conservation of the clk-1-dependent mechanism of longevity: loss of mclk1 increases cellular fitness and lifespan in mice". Genes Dev. 19 (20): 2424-34. doi:10.1101/gad.1352905. PMC 1257397 $2. PMID 16195414. 
  15. ^ Holley (June 2002). "Reaper eliminates IAP proteins through stimulated IAP degradation and generalized translational inhibition". Nat Cell Biol. 4 (6): 439-444. doi:10.1038/ncb798. PMC 2713440 $2. PMID 12021770. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bakteri</span> mikroorganizma üst âlemi

Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] ( dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondri</span> Ökaryotik hücrelerde solunumdan sorumlu organel

Mitokondri, hücre organellerinden biridir. Yunanca mitos (iplik) ve khondrion (tane) sözcüklerinden türetilmiştir. Boyları 0,2-5 mikron arasında değişir. Şekilleri ise ovalden çubuğa kadar değişkenlik göstermektedir. Bazı hücreler tek bir büyük mitokondri içerebilse de mitokondriler hücrelerde çoğunlukla fazla sayılardadır. Sayıları hücrenin enerji ihtiyacına göre değişir. Özellikle kas ve sinir hücreleri gibi enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerde çok sayıda mitokondri bulunur. Bir karaciğer hücresinde sayıları 2500 civarına ulaşabilir.

<span class="mw-page-title-main">Ölüm</span> yaşamsal fonksiyonların kalıcı olarak durması

Ölüm, bir organizmayı ayakta tutan tüm biyolojik işlevlerin geri döndürülemez bir şekilde sona ermesidir. Beyni olan organizmalar için ölüm, beyinsapı da dahil olmak üzere tüm beynin işlevinin geri döndürülemez bir şekilde sona ermesi olarak da tanımlanabilir ve beyin ölümü bazen ölümün yasal tanımı olarak kullanılır. Eski bir organizmanın kalıntıları normalde ölümden kısa bir süre sonra çürümeye başlar. Ölüm, önünde sonunda tüm organizmalarda meydana gelen kaçınılmaz bir süreçtir. Turritopsis dohrnii gibi bazı organizmalar biyolojik olarak ölümsüzdür. Ancak yine de yaşlanma dışında başka nedenlerle de ölebilirler.

<span class="mw-page-title-main">Kas</span>

Kas, yumuşak bir doku olup, dört temel hayvan doku türünden biridir. Kas dokusu iskelet kaslarına kasılma yeteneği verir. Kas, embriyonik gelişim sırasında, miyogenez denilen süreçte oluşur. Kas dokusu, hareket sağlamak için etkileşen aktin ve miyozin adlı özel kasılma proteinleri içerir. Mevcut diğer birçok kas proteini arasında iki düzenleyici protein, troponin ve tropomiyosin bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Apoptoz</span>

Apoptozis veya Apoptoz, programlanmış hücre ölümünün ana tiplerinden biridir; genetik sistemde kodlanmış kendi kendini yok etme programını içeren mekanizmanın aktifleşmesiyle tetiklenir. Çoğu hücrede bulunan “intihar” programının en önemli amacı, streslerden onarılması olanaksız zararlar gören, vücutta ihtiyaç duyulmayan veya anormalleşmiş hücrelerden kurtulmanın normal yoludur. Böylece ileride ortaya çıkabilecek komplikasyonlar önlenir.

<i>Caenorhabditis elegans</i> Serbest yaşayan nematod türü

Caenorhabditis elegans, yuvarlak solucanlardan olup serbest yaşayan bir nematoddur (ipliksisolucan). Yetişkin hayvan yaklaşık 1 mm uzunluğundadır ve 65 µm kalınlığında olup ılımlı topraklarda yaşar. C. elegans, diğer nematodlardan farklı olarak neredeyse tamamen şeffaftır. Bu özelliği sayesinde genetik çalışmalarının vazgeçilmez canlısı olmuştur.

Programlanmış hücre ölümü, herhangi bir hücrenin, hücre içi bir programla ölmesinin planlaması ve gerçekleştirilmesidir.

Bax veya Bcl-2-associated X protein, p53 adlı tümör baskılayıcı proteinin kofaktörü olma işlevine sahip, insanda bulunan bir proteindir. Bax geni, Bcl-2 gen ailesinin bir üyesidir. Bax, p53 aracılığıyla indüklenir ve bulunduğu hücrenin apoptoza gidişini hızlandırır. Azalmış Bax oluşumu, ağız boşluğu kanserlerinde kötü bir prognoza işaret eder.

<span class="mw-page-title-main">Glutamat</span>

Glutamat, glutamik asidin anyonudur ve sinirbilimde nörotransmitter olarak görev alır; bir sinir hücresinin başka hücrelere sinyal olarak gönderdiği kimyasallardan biridir. Omurgalı sinir sistemi içerisinde geniş farkla en fazla bulunan nörotransmitterdir. Omurgalı beyninde tüm uyarıcı fonksiyonlarda kullanılır, bu insan beynindeki sinaptik bağlantıların %90'ından fazlasına denk gelir. Bazı beyin bölgelerinde birincil nörotransmitterdir.

<span class="mw-page-title-main">Hücre iskeleti</span> Hücrelerin iç iskeletini oluşturan ipliksi protein ağı

Hücre iskeleti, bakteriler haricinde tüm hücrelerin sitoplazmasında bulunan, hücre çekirdeğinden hücre zarına uzanan ve protein filamentlerinin birbirine bağlayan kompleks ve dinamik bir ağıdır. Farklı organizmaların hücre iskeleti sistemleri benzer proteinlerden oluşur. Ökaryotlarda hücre iskeleti matrisi, hücrenin gereksinimlerine bağlı olarak hızlı büyüme veya küçülme yeteneğine sahip üç ana proteinden oluşan dinamik bir yapıdır.

Hücre yaşlanması, tüm dokuların ve organların, sonuç olarak tüm bedenin yaşlanmasını getirir. Canlılar, doğumdan sonraki her gün bir gün daha yaşlanır. Yaşlanma, fizyolojik organizasyonun giderek azalması ve organların çalışmalarındaki aksamalarla başlayan ve somatik ölüme dek giden bir süreçtir. Yaşlanmayla birlikte çok sayıda hastalık tablosunun oluşmasına yol açan risk faktörleri yoğunlaşır; sonuçta kanserler, diabet, kalp ve damar hastalıkları gibi ölüme neden olabilen patolojiler belirir.

<span class="mw-page-title-main">H. Robert Horvitz</span> Amerikalı biyolog

Howard Robert Horvitz, Amerikalı biyolog. En çok bir nematod paraziti olan Caenorhabditis elegans ile ilgili çalışmalarıyla bilinir. Apoptozis ile ilgili çalışmaları nedeniyle 2002 yılı Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Sydney Brenner</span> İngiliz biyolog (1927-2019; Nobel Ödülü: 2002)

Sydney Brenner, Güney Afrikalı biyolog. 2002 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü H. Robert Horvitz ve John Sulston ile birlikte kazanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Senesens</span> bir organizmanın işlevinin yaşla birlikte bozulması

Senesens veya biyolojik yaşlanma, canlı organizmalarda fonksiyonel özelliklerin kademeli olarak bozulmasıdır. Senesens kelimesi hücresel senesensi ya da tüm organizmanın senesensini ifade edebilir. Organizmal yaşlanma, en azından bir organizmanın yaşam döngüsünün sonraki kısmında, artan yaşla birlikte ölüm oranlarında bir artış ve/veya fekonditede bir azalma içerir, ancak geciktirilebilir. 1934 yılında kalori kısıtlamasının sıçanlarda yaşam süresini %50 oranında uzatabileceğinin keşfedilmesi, ihmal edilebilir yaşlanmaya sahip türlerin varlığı ve Hidra cinsi üyeleri gibi potansiyel olarak ölümsüz organizmaların varlığı, yaşlanmayı ve dolayısıyla yaşa bağlı hastalıkları geciktirmeye yönelik araştırmaları motive etmiştir. Nadir görülen insan mutasyonları yaşlanmayı hızlandıran hastalıklara neden olabilir.

Nörodejenerasyon, nöronların ölümü de dahil olmak üzere nöronların ilerleyen yapı veya fonksiyon kaybıdır. Nörodejeneratif süreçlerin bir sonucu olarak amiyotrofik lateral skleroz, Parkinson hastalığı, Alzheimer hastalığı, ölümcül ailesel uykusuzluk ve Huntington hastalığı gibi birçok nörodejeneratif hastalık ortaya çıkar. Bu tür hastalıklar tedavi edilemez ve nöron hücrelerinin ilerleyici dejenerasyonu ve / veya ölümüyle sonuçlanır. Araştırmalar ilerledikçe, bu hastalıkları hücre altı düzeyde birbirleriyle ilişkilendiren birçok benzerlik ortaya çıkmaktadır. Bu benzerliklerin keşfedilmesi, birçok hastalığı aynı anda iyileştirebilecek terapötik ilerlemeler için umut vermektedir. Atipik protein düzenekleri ve uyarılmış hücre ölümü dahil olmak üzere farklı nörodejeneratif bozukluklar arasında birçok paralellik vardır. Nörodejenerasyon, molekülerden sistemik olana kadar birçok farklı nöronal devre seviyesinde bulunabilir.

<span class="mw-page-title-main">Nekroptoz</span> nekroz veya enflamatuar hücre ölümü için programlanmış bir form

Nekroptoz nekroz veya enflamatuar hücre ölümü için programlanmış bir formdur. Geleneksel olarak nekroz, apoptoz yoluyla düzenli olarak programlanmış hücre ölümünün aksine, hücresel hasar veya patojenlerin infiltrasyonundan kaynaklanan programlanmamış hücre ölümü ile ilişkilidir. Nekroptozun keşfi, hücrelerin nekrozu programlanmış bir şekilde yürütebildiğini ve apoptozun her zaman tercih edilen hücre ölümü formu olmadığını göstermiştir. Ayrıca, nekroptozun immünojenik doğası, bağışıklık sistemi tarafından patojenlere karşı savunmaya yardımcı olmak gibi belirli durumlarda katılımını desteklemektedir. Nekroptoz, virüs replikasyonunu kısıtlamak için viral caspase inhibitörlerinin varlığında hücrenin kaspazdan bağımsız bir şekilde "hücresel intihar" geçirmesine izin veren bir viral savunma mekanizması olarak iyi tanımlanmıştır. Nekroptoz, Crohn hastalığı, pankreatit ve miyokardiyal gibi enflamatuar hastalıkların bir bileşeni olarak karakterize edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Hayflick limiti</span>

Hayflick limiti veya Hayflick sınırı, normal bir insan hücresi topluluğunun hücre bölünmesi durmadan önce bölünebileceği maksimum sayıdır.

<span class="mw-page-title-main">Tasuku Honjo</span>

Tasuku Honjo Japon hekim-bilim insanı ve immünologdur. 2018 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nün kazananlarından birisidir. En çok programlanmış hücre ölüm proteini 1'i (PD-1) tanımlamasıyla tanınır. Aynı zamanda IL-4 ve IL-5 sitokinlerinin ve sınıf anahtarı rekombinasyonu ve somatik hipermutasyon için gerekli olan aktivasyonla indüklenen sitidin deaminazın (AID) moleküler keşfi ile de bilinir

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

İleri glikasyon son ürünleri (AGE'ler), şekerlere maruz kalmanın bir sonucu olarak glike hale gelen proteinler veya lipitlerdir. Yaşlanma ve diyabet, ateroskleroz, kronik böbrek hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi birçok dejeneratif hastalığın gelişiminde veya kötüleşmesinde rol oynayan bir biyolojik belirteçtir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.