Стигма (биология) — frwiki.wiki

Структура euglenophyte показывает клеймо ( 2 ), красное тело рядом с резервуаром ( 5 ) , из которого жгутик ( 1 ) листы , у основания которого является фоторецептор тело ( 3 ) , который завершает клеточное устройство от восприятия яркого .

Другие структуры, наблюдаемые в этом организме, — это короткий жгутик ( 4 ), базальное тело ( 6 ), сократительная вакуоль ( 7 ), зерна парамилона ( 8 ), хлоропласты ( 9 ), ядро ( 10 ), ядрышко. ( 11 ) и плазматическая мембрана ( 12 ).

Другие органеллы присутствуют, но не видны под световым микроскопом , например митохондрии , и здесь не показаны.

Клеймо , которую иногда называют глазком буквальным переводом с английского глазковой пятнистости , является органеллы фоторецептора специфического для определенных клеток жгутикового ( подвижно ) из зеленых водорослей и других организмов , одноклеточные фотосинтетические и делает их чувствительными к свету .

Таким образом, в зависимости от направления и интенсивности эти организмы могут приближаться к нему ( положительный фототаксис ) или удаляться от него ( отрицательный фототаксис ). Он также отвечает за «фотошок» или фотофобную реакцию , наблюдаемую, когда эти клетки кратковременно подвергаются воздействию яркого света: клетки останавливаются, немного отступают и возобновляют плавание в другом направлении. Это позволяет этим микроорганизмам находить и оставаться в среде с оптимальными условиями освещения для фотосинтеза .

Стигмы — это самые простые и наиболее распространенные в природе «глаза», состоящие из каротиноидов, содержащихся в пигментированных гранулах фоторецепторов. Восприятие светового сигнала меняет биение жгутика , что вызывает фототактическую реакцию. Фоторецепторы находятся на внешней мембране пигментированных гранул.

Структура и составляющие

Фоторецептор рода Euglena включает рыльце, а также парафлагеллярное тело, соединяющее рыльце с жгутиком . Под электронным микроскопом этот набор выглядит как пластинчатый узел мембранных стержней, расположенных по спирали.

У Chlamydomonas рыльце является частью хлоропласта и имеет структуру сэндвич-мембраны. Он возникает в результате сборки мембран хлоропласта (внутренняя мембрана, внешняя мембрана и тилакоидная мембрана ) и гранул, содержащих каротиноиды, покрытых мембраной. Гранулы организованы в виде четвертьволновой пластины, отражающей свет к фоторецепторам, при этом экранируя свет, идущий с других направлений. Он разрушается во время деления клетки, чтобы воссоздать себя в каждой из дочерних клеток в соответствии с асимметричным расположением, определяемым цитоскелетом  ; такое асимметричное положение стигмы в клетке важно для эффективного фототаксиса .

В белках , необходимые для функционирования стигмы являются фоторецепторы белков  (в) . Фоторецепторы одноклеточных организмов относятся к двум основным классам: флавопротеины , хромофор которых представляет собой молекулу флавина , и белки ретинилидена  (en) , то есть опсины, полученные из сетчатки и образующие родопсины .

Фоторецепторы эвглены предположительно являются флавопротеинами, тогда как фототаксис хламидомонады опосредуется архейоподобными родопсинами ( бактериородопсином ).

Помимо фоторецепторных белков, рыльца содержат большое количество белков, которые играют структурную, метаболическую или сигнальную роль . Протеые из Chlamydomonas клейма — то есть, набор белков , которые делают его — содержит около 200 различных белков.

Фотоприем и передача сигнала

Фоторецептор эвглены представляет собой аденилатциклазу, активируемую синим светом. Возбуждение этого рецептора приводит к образованию циклического АМФ в качестве вторичного мессенджера . Механизм передачи химического сигнала в конечном итоге изменяет ритм жгутика и, следовательно, движение клетки.

Родопсин типа архейные из Chlamydomonas содержит хромофор all — транс — retinylidene photoisomerized в изомере 13- цис . Это активирует фоторецептор кальциевого канала, приводя к изменению мембранного потенциала и концентрации внутриклеточных ионов кальция .

Передача фотоэлектрического сигнала приводит к изменению ударов жгутика и движений клеток.

Примечания и ссылки

  1. ↑ (in) Георг Краймер , «  Аппарат глазных пятен зеленых водорослей: изначальная зрительная система и многое другое?  ” , Current Genetics , vol.  55, п о  1,
    , стр.  19-43 ( читать онлайн ) DOI : 10.1007 / s00294-008-0224-8 PMID 19107486
  2. ↑ a и b (ru) Питер Хегеманн , «  Видение микроводорослей  » , Planta , vol.  203, п о  3,
    , стр.  265-274 ( читать онлайн ) DOI : 10.1007 / s004250050191 PMID 9431675
  3. ↑ a и b (ru) ДЖЕРОМ Дж. ВОЛКЕН , «  Эвглена: фоторецепторная система для фототаксиса  » , The Journal of Protozoology ,
    vol.      24, п о  4, ,
    стр.      518-522 ( читать онлайн ) DOI : 10.1111 / j.1550-7408.1977.tb01004.x PMID 413913
  4. ↑ (in) Кэрол Л. Дикманн , «  Размещение и сборка глазных пятен у зеленой водоросли Chlamydomonas  » , BioEssays: Новости и обзоры в молекулярной, клеточной биологии и биологии развития , вып.  25, п о  4,
    , стр.  410-416 ( читать онлайн ) DOI : 10.1002 / bies.10259 PMID 12655648
  5. ↑ и б (ен) Такеши Сузуки, Кента Ямасаки, Satoshi Фуджита, Kazushi ОДА, Минео Iseki, Kazuichi Yoshida, Масакацу Ватанабе, Хироми Daiyasu, Хироюки Тох, Эрико Asamizu, Сатоши Табата, Кэндзи Миура, Hideya Фукудзава, Shogetso Nakoawa Такахаши , « 
    Родопсины архейного типа у     Chlamydomonas : модельная структура и внутриклеточная локализация  » , Сообщения биохимических и биофизических исследований , том.  301, п о  3, , стр.  711-717 ( читать онлайн ) DOI : 10.1016 / S0006-291X (02) 03079-6 PMID 12565839
  6. ↑ (в) Мелани Шмидт, Гюнтер Гесснер Matthias Luff, Инес Heiland Фолькера Вагнер, Марк Каминский, Стефан Geimer, Николь Eitzinger Tobias Reißenweber Ольга Voytsekh Monika Фидлер, Мария Mittagb и Георг Креймер , »  протеомный Анализ глазка из хламидомонады reinhardtii Обеспечивает Novel Взгляд на его компоненты и тактические движения  » , The Plant Cell , vol.  18, п о  8, , стр.  1908-1930 ( читать онлайн ) DOI : 10.1105 / tpc.106.041749 PMID 16798888
  7. ↑ (в) Минео Iseki Shigeru Мацунаг Akio Murakami, Kaoru Ohno, Kiyoshi Shiga, Kazuichi Yoshida Michizo Sugai, Тетий Takahashi Terumitsu Hori & Масакац Watanabe , »  сине-свете-активированные аденилатциклазы опосредуют photoavoidance в Euglena гасШз  » , Nature , Vol.  415, г. , стр.  1047-1051 ( читать онлайн ) DOI : 10. 1038 / 4151047a PMID 11875575

<img src=»//fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Одноклеточные водоросли. Хлорелла, хламидамонада, эвглена зеленая

Оглавление:

  • Отдел зеленые водоросли
  • Хламидомонада
  • Хлорелла
  • Улотрикс
  • Спирогира
  • org/ListItem»> Колониальные водоросли
  • Отдел бурые водоросли
  • Отдел красные водоросли (багрянки)

Водоросли — это одна из самых древних групп растений. Жизнь этих растений очень тесно связана с водой. Изучением водорослей занимается наука альгология.

Водоросли обитают в водной среде на различной глубине. Однако вода преломляет и рассеивает свет и лучи красного спектра, необходимые для протекания процесса фотосинтеза, глубже 12 м не проникают. Поэтому в процессе эволюции у различных видов водорослей появились специальные дополнительные пигменты, позволяющие поглощать свет в синей части спектра. Различные виды водорослей обладают разными пигментами. Это видно из их названий. Водоросли способны поглощать необходимые питательные вещества всей поверхностью тела.

к оглавлению ▴

Отдел зеленые водоросли

Эти водоросли не содержат дополнительных пигментов, в связи с этим окраску им придает хлорофилл. Они живут как в пресной, так и в соленой воде. Могут встречаться в увлажненных местах на суше: в почве, на камнях, на коре деревьев. Размер зеленых водорослей варьирует от нескольких микрометров до метров. Представители этого отдела могут быть различного вида: одноклеточными, колониальными, или многоклеточными.

Среди одноклеточных зеленых водорослей типичными представителями являются хламидомонада и хлорелла.

к оглавлению ▴

Хламидомонада

Хламидомонада состоит из одной вытянутой с переднего конца клетки. Здесь расположена пара жгутиков, обеспечивающих передвижение. Клеточная стенка защищает хламидомонаду от внешнего воздействия. В клетке содержится гаплоидное ядро с одинарным набором хромосом, крупная чашевидная пластида (хроматофор), придающая зеленую окраску. На переднем конце расположены пара сократительных вакуолей, удаляющих излишки жидкости.

Хламидомонада способна выбирать более освещенные участки в воде и двигаться к ним. Эту способность называют положительным фототаксисом. Для такого движения у водоросли есть светочувствительный глазок (стигма) в основании жгутиков.

В жизненном цикле хламидомонады происходи чередование гаплоидной и диплоидной форм.

Благоприятные условия запускают бесполый путь размножения. Увеличившись до определенного размера, клетка отбрасывает жгутики и принимает округлую форму. Ядро клетки начинает делиться. Затем оболочка клетки разрывается и наружу выходят несколько пар мелких клеток, обладающих жгутиками. Это зооспоры. Вырастая, они превращаются во взрослые хламидомонады.

Неблагоприятные условия среды запускают половой процесс. Внутри клеток формируются гаметы, которые, выходя в воду, соединяются с образованием зиготы. Следует отметить, что соединяются гаметы из разных родительских клеток. Далее зигота покрывается плотной оболочкой, образуя зигоцисту, переживая в таком состоянии неблагоприятные условия. Когда условия вокруг меняются, в зигоцисте запускается мейоз и наружу выходят 4 зооспоры, из которых вырастают взрослые хламидомонады.

к оглавлению ▴

Хлорелла

Хлорелла не способна к передвижению и удерживается в верхних слоях воды благодаря низкой плотности.

Размножение происходит бесполым путем. В виде цисты способна переждать неблагоприятные условия.

Характерными представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.

Улотрикс

С помощью нижней ризоидальной или прикрепительной клетки улотрикс удерживается на одном месте в субстрате. У этой клетки отмирает цитоплазма, а клеточная стенка наоборот, утолщается. Все остальные клетки имеют одинаковое строение.

Фрагмент нити улотрикса способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения. Кроме того, возможен половой и бесполый путь.

При бесполом размножении образуются подвижные зооспоры с 4 жгутиками. Они получаются путем митотического деления клеток средней части нити. Прикрепившись к поверхности, зооспоры отбрасывают жгутики и начинают делиться. Нижняя клетка становится прикрепительной, остальные образуют нить.

Половое размножение характерно для неблагоприятных условий. В клетках созревают гаметы, которые, соединяясь, образуют зиготу. Из зиготы образуется зигоциста, которая ждет наступления благоприятного момента для роста. Затем в ней происходит мейоз, образуются гаплоидные клетки. Эти клетки дадут начало новым нитям улотрикса.

к оглавлению ▴

Спирогира

Нити спирогиры образуют крупные клетки. В центре клетки расположена вакуоль, пронизанная тяжами цитоплазмы. Для спирогиры характерно наличие одного или нескольких лентовидных хроматофоров в виде спирали и гаплоидное ядро.

Фрагмент нити способен дать начало новому организму. Это вегетативный способ размножения.

Кроме этого, возможен половой способ размножения или коньюгация. Сближаясь, две нити образуют коньюгационную трубку, по которой содержимое одной клетки перетекает в другую. Две клетки сливаются в одну. Сливаются и их ядра, формируя диплоидную зиготу. Такая зигота окружается плотной оболочкой и получает название зигоспоры. В зиготе происходит процесс деления. С помощью мейоза образуется 4 гаплоидные клетки. З из них погибает, а одна дает начало новой гаплоидной нити.

к оглавлению ▴

Колониальные водоросли

Колониальные водоросли представляют собой микроорганизмы, которые образуют колонии с одинаковым генотипом.

Характерным представителем является вольвокс. Это водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая клетка размножается бинарным делением.

Вольвокс является промежуточной формой между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Отдел бурые водоросли

Дополнительные пигменты дают возможность осуществлять фотосинтез на глубине до тридцати метров. Эти водоросли обитают только в морской воде и представляют собой крупные растения, слоевище (таллом) которых составляет до 30 метров в длину и состоит из диплоидных клеток. Слоевище имеет ризоиды, с помощью которых прикрепляется к субстрату. Типичными представителями являются фукус и ламинария.

Жизненный цикл бурых водорослей состоит из чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита.

Размножение происходит половым и бесполым путем.

Диплоидные клетки путем мейоза дают начало гаплоидным клеткам. У одних видов (фукус) эти клетки преобразуются в гаметы, образуя при слиянии зиготу, из которой вырастает новое растение. Другие в результате мейоза образуют споры, после чего наступает гаплоидная стадия. Эту стадию характеризует образование мелких нитей, которые являются раздельнополыми. На этих нитях формируются многоклеточные половые органы, в которых созревают гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. При слиянии гаметы образуют зиготу, которая вырастает в диплоидное растение.

Из бурых водорослей получают ламинарин, манит, иод и бром. Эти растения используются в пищевой промышленности.

к оглавлению ▴

Отдел красные водоросли (багрянки)

Могут жить на глубине более 30 метров, но встречаются и на более мелких участках. Основными пигментами представителей этого отдела являются хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие).

Размеры представителей этого отдела достигают нескольких десятков сантиметров. Однако есть и одноклеточные водоросли.

Характерные представители — порфира и филлофора.

В жизненном цикле представлена как гаплоидная, так и диплоидная стадия. Жгутиковая стадия отсутствует.

Из красных водорослей изготавливают медицинские препараты, их употребляют в пищу.

Если вам понравился наш материал на тему «Одноклеточные водоросли» — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по биологии онлайн

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами. Информация на странице «Одноклеточные водоросли» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена: 09.03.2023

Стигма, пандемии и биология человека: взгляд назад, взгляд вперед

  • Список журналов
  • Коллекция чрезвычайных ситуаций общественного здравоохранения Wiley
  • PMC7435551

Am J Hum Biol. 2020 сен-октябрь; 32(5): e23480.

Опубликовано в Интернете 13 августа 2020 г. doi: 10.1002/ajhb.23480

, 1 , 1 и 2

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности

Люди и возбудители инфекционных заболеваний имеют долгую и тесную историю совместной эволюции, и эта биокультурная динамика включает в себя стигматизацию. Под стигмой мы подразумеваем процесс, в результате которого некоторые люди становятся морально дискредитированными, социально обесцененными и бесправными на основании диагноза болезни или других признаков. Самые сильные стигмы в прошлом и сейчас связаны с заболеваниями, считающимися заразными, потенциально смертельными и неизлечимыми, что описывает COVID-19.в настоящее время. Эволюционные интерпретации этих реакций предполагают, что, возможно, эта реакция глубокого страха когда-то была адаптивной, когда стигма действовала как дополнительная полезная «поведенческая иммунная система» в человеческом обществе до появления систем общественного здравоохранения. То есть выученное отвращение, которое будет направлено на людей, а не только на объекты, могло бы быть полезным, если бы оно разумно указывало, кто может быть заразным и заразным, и заставляло нас избегать их (Curtis, Aunger, & Rabie, 2004; Kurzban & Leary, 2001). .

Но в условиях сложной и неравной современной жизни общественная стигматизация инфекционных заболеваний только ускоряет их распространение (Brewis & Wutich, 2019; Link & Phelan, 2006; Major, Dovidio, Link, & Calabrese, 2018). Когда болезнь стигматизирована, люди делают все возможное, чтобы избежать социального ярлыка, который возникает из-за того, что они отождествляют себя с ней. Это может включать отказ от тестирования, сокрытие своей болезни от других, отказ от необходимого лечения или просто отрицание болезни. Таким образом, стигматизация также подрывает возможности общественного здравоохранения отслеживать и лечить инфекции в сообществах. Кроме того, может быть несколько пересекающихся форм стигмы, что создает то, что Turan et al. (2019) называют «интерсекционной стигмой». Интерсекционная стигма относится к конвергенции нескольких стигматизированных идентичностей и моделей поведения в пределах отдельного человека или группы. В современном мире многие люди сталкиваются с несколькими уровнями интерсекциональной стигмы, основанной на маргинальной и часто расовой идентичности, которая пересекается с другими формами стигмы.

В этом комментарии мы размышляем о некоторых потенциальных аспектах стигмы, имеющих отношение к биологам-человекам, рассматривая стигму как широкий, инфильтративный и часто тонкий биокультурный процесс. Основываясь на историях стигмы других заболеваний, мы делаем некоторые прогнозы траектории стигмы в отношении COVID-19.. При этом мы выделяем то, что мы считаем особенно своевременным и важным направлением исследований для биологов-человеков в предстоящем году (годах).

Хорошо известно, что инфекционные заболевания провоцируют стигму, а стигма усугубляет болезнь. Но непреходящая сила реакции страха означает, что моральные пятна, связанные с стигматизацией людей, заразившихся инфекционными заболеваниями, и тех, кто с ними связан, могут сохраняться и после выздоровления. Например, медицинский персонал в Саудовской Аравии, который был госпитализирован с MERS (часто со смертельным исходом), спустя годы сообщил, что люди относились к ним по-разному, и ко многим из них чувство смысла и принадлежности к трудовой жизни так и не вернулось (Альмутаири, Адлан, Балхи, Аббас). и Кларк, 2018). Аналогичные результаты были зарегистрированы после атипичной пневмонии в Гонконге: выздоровевшим после госпитализации было трудно вернуться в общество из-за сохраняющейся стигмы (Siu, 2008).

Таким образом, можно прогнозировать, что долгосрочные последствия стигмы COVID-19 для физического и психического здоровья инфицированных людей сохранятся даже после того, как вакцины и другие решения станут доступны. Сообщения в СМИ о выздоровевших после первых волн выздоровления указывают на социальный остракизм, связанный со стигмой (Nir, 2020; Takahashi, 2020; The Hindu, 2020). Проверка сравнительных гипотез была бы полезным направлением биологических исследований человека. Мы могли бы ожидать, например, что такая стигма, связанная с выздоровлением, будет потенциально наибольшей в зонах с более низкие общие показатели инфицирования или меньший опыт с этим заболеванием, именно потому, что оно менее нормализовано как диагноз.

Основанное на сильных эмоциях и ощущении социального отвержения, стигматизация может вызвать сильные физиологические стрессовые реакции. Они недостаточно изучены в отношении проявлений стигмы при инфекционных заболеваниях, но подробно описаны для других форм связанной с болезнью стигмы, а также идентичности и интерсекциональной стигмы. Например, чувство стигмы, связанное с большими телами, может подавлять иммунный ответ, повышать кровяное давление, усиливать воспаление, повышать уровень кортизола и активировать или усугублять хроническое заболевание (например, Brewis & Wutich, 2019).; Химмельштейн, Инколлинго Бельский и Томияма, 2015 г.). Маргинализированные люди, в том числе представители цветных сообществ, также испытывают повышенный уровень стресса из-за многочисленных уровней стигматизации, с которыми они сталкиваются. Как отмечают Джексон-Бест и Эдвардс (2018), «стигма в связи с ВИЧ/СПИДом, психическими заболеваниями и физической инвалидностью может сочетаться с взаимодействием с другими формами стигмы, связанными с социальной идентичностью, такой как раса, пол и сексуальность… стигма». особенно проблематична для людей, живущих с такими заболеваниями, поскольку может создавать препятствия для доступа к необходимой социальной поддержке, что может усугубить их переживания». Такие последствия стресса являются одной из причин того, что стигма считается основным, но малопризнанным фактором неравенства в состоянии здоровья (Hatzenbuehler, Phelan, & Link, 2013). Эта базовая модель стигмы и стресса предсказывает, что, когда люди подвергаются стигме, связанной с COVID-19, и усваивают ее,, это может сделать их более склонными к инфекции, вероятным осложнениям или более медленному выздоровлению. Это широко открытая область для биологических исследований человека.

Важно отметить, что то, кто заболевает — или, по крайней мере, кто сообщил о заболевании — имеет значение для формирования стигмы вокруг болезни. Стигма часто усиливается, когда болезни ассоциируются с маргинализованными, бесправными или социально обесцененными группами. В отчете Бриггса (2003) о том, как холера проникла из сельских общин коренных народов с недостаточным уровнем обслуживания в города Венесуэлы, показано, как стигматизированное представление о том, что это болезнь «грязных» сельских общин, приводит к медленным и неадекватным реакциям в учреждениях общественного здравоохранения, которые ускоряют более широкая передача. В последнее время ассоциация холеры в Доминиканской Республике с гаитянами означала, что доминиканцы с менее неотложными проблемами лечились в больнице в первую очередь (Keys et al. , 2019).). Многие гаитяне сообщали о серьезном психологическом стрессе даже от мыслей о госпитализации. По мере того, как все больше гаитян заболевало и умирало от невылеченной холеры, это увековечивало их риски от болезни. Это также укрепило распространенное доминиканское убеждение, что гаитяне морально ниже (отвратительны, грязны и невежественны). То есть стигматизация инфекционных заболеваний может быть самоусиливающейся, если сообщаемая модель заболевания подтверждает стереотипы.

То же самое относится и к ВИЧ/СПИДу, поскольку сначала считалось, что это болезнь, в основном поражающая африканцев, а затем и геев. Стигма, связанная, в частности, с чернокожими мужчинами-геями (Bailey, 2017), продемонстрировала неблагоприятные последствия перекрестной стигмы, которая сделала мужчин этой категории особенно уязвимыми. В настоящее время отмечается повышенный уровень заболеваемости COVID-19.в таких группах, как пожилые люди, находящиеся на попечении, маргинализированные расовые/этнические группы и люди, живущие с диабетом/ожирением. Мы ожидаем, что показатели будут продолжать расти в таких местах, как тюрьмы и центры содержания иммигрантов. Это, вероятно, одновременно усилит стигму и перекрестную стигму, связанную с болезнью.

Важной областью, в которую могут внести свой вклад биологические исследования человека, является определение способов отслеживания стигмы и ее воздействия в пространстве и во времени с точки зрения эпидемиологии. В настоящее время доступны предварительные шкалы, такие как «страх перед COVID‐19».масштабе» (Ahorsu et al., 2020), но в настоящее время они не учитывают, как представления о страхе перед вирусом связаны со стигматизированными (в том числе расовыми) представлениями о том, кто может его передавать, или другими страхами, которые нацелены на группы людей (а не на болезнь). сам). Нам необходимо разработать шкалы, учитывающие эти важные социальные аспекты распространения COVID-19.

А как насчет того, чтобы напрямую бросить вызов самой общественной стигме? Истории, которые связывают страдание с моделью болезни, являются важным фактором в создании форм общественного сочувствия, которые могут уменьшить пагубную силу стигмы. Подход биокультурных исследований, объединяющий этнографический и политико-экономический контекст для объяснения того, как и почему страдания усугубляются для некоторых групп (например, Mendenhall, 2019), имеет особенно хорошие возможности для продвижения этой повестки дня.

Как сказал Дидье Фассен (2003:S8) об эпидемии ВИЧ/СПИДа, инфекционные заболевания «говорят нам о порядке и памяти наших обществ». Стигма фокусирует пандемические инфекции, такие как COVID-19, по линии малой силы, как отражая, так и усугубляя неравенство. Но важно то, что стигматизирующие институциональные реакции, использующие такие тропы, обычно продвигают или укрепляют власть. Он обладает «властью стигмы», и настолько мощной, что Линк и Фелан (2014) определяют стигму как способность существовать только в контексте неравных властных отношений.

Инфекционное заболевание может быть использовано, например, для разжигания ксенофобии, как, например, в случае административной маркировки COVID-19 в США как «китайского» вируса таким образом, чтобы подчеркнуть и сконцентрировать политическую вину. В соответствии с этим во всем мире сообщалось о нападениях (словесных, физических и с использованием средств массовой информации) на тех, кто предположительно был из пораженного коронавирусом Китая (Ren, Gao, & Chen, 2020; Yellow Horse & Leong, 2020). Ранние комментарии предполагают, что растущие ассоциации с маргинализованными и стигматизированными группами (чернокожие в США, мусульмане в Индии и т. д.) могут формировать реакцию правительства на болезнь таким образом, чтобы возлагать вину и в конечном итоге подвергать такие группы большему риску. Более того, расовые или другие стереотипы или определение риска как связи со стигматизированными местами, где проживают маргинализированные сообщества, становятся средством оправдания политических решений, подвергающих эти группы большему риску (Chowkwanyun & Reed Jr, 2020). Примечательно, что люди из маргинализированных групп испытывают перекрестную стигму, которая усугубляет психические заболевания, а также создает препятствия для доступа к лечению.

Это повторяющаяся историческая тема, такая как пагубная стигма, вызванная выявлением ВИЧ среди гаитян в 1980-х годах (Farmer, 2006) или брюшным тифом среди ирландцев в начале 1900-х годов (Othman & Darrow, 2019). Как показывает случай с венесуэльской холерой, стигматизация, связанная с инфекционными заболеваниями, является средством, с помощью которого устоявшиеся иерархии и неравенство воплощаются в виде различных физических повреждений и страданий. И это затем допускает и усиливает институциональное неблагополучие и систематическое жестокое обращение. В некоторых случаях использование стигмы в связи с болезнью имеет политические и экономические преимущества, и они могут исходить даже изнутри или, по крайней мере, распространяться через учреждения общественного здравоохранения. Одним из лучших примеров этого было то, как недавно созданный Гавайский совет общественного здравоохранения (состоящий из деловых и миссионерских интересов США) использовал страх перед проказой для создания карантинов в конце 1800-х годов, которые затем помогли подорвать усилия Гавайев по восстановлению монархии. (Брюис и Вутич, 2019 г.)).

Помимо этого, стигмы, как правило, накладываются на другие болезни, другие стигмы и смежные уязвимости (например, раса или класс). Это концентрирует риск, но ассоциация с другими стигмами также служит моральным оправданием для каждого из них, что затрудняет их устранение. Например, рассмотрим следующую типичную публикацию в социальных сетях, реагирующую на риски повторного открытия спортзалов во время пандемии COVID-19: « Старики и толстяки — не ходите в спортзал. Все остальные продолжайте жить своей жизнью ». (твиттер, @BeavShel, 12.05.20). Такие взгляды усиливают существующую стигму веса и эйджизм, чтобы показать, что некоторых людей следует оценивать по другим стандартам, а некоторые жизни имеют меньшую ценность.

Используя понятие власти стигмы, такие попытки следует рассматривать как первый шаг к углублению существующего неравенства и созданию постпандемической социально-экономической и политической динамики, которая еще больше ставит в невыгодное положение население, ставшее козлом отпущения. Это важная область, в которой биологи-человеки могут внести свой вклад. Например, исследования биологических вариаций человека, включающие поведенческие, психологические и физиологические стрессовые эффекты стигмы и дискриминации, дают мощные и необходимые примеры для опровержения утверждений о том, что пандемические болезни, такие как COVID-19,действовать как уравнитель общества, «потому что любой может заболеть». Точно так же заявления о «генетической предрасположенности» к болезням, которые затем используются для объяснения этих массивных неслучайных различий (таких как показатели смертности по этническому признаку), могут быть либо оценены четкими эпидемиологическими/генетическими данными, либо оспорены путем демонстрации их связи с усилением исторических социальных и экономический недостаток. Фундаментальные вызовы расовой науки биологии человека (например, Gravlee, 2009) здесь своевременны и важны.

Стигма никогда не бывает без жертв. Основной удар несут те, кто непосредственно подвергается стигматизации. Однако, как уже отмечалось, стигматизация может оказывать сильное влияние на других, не подвергающихся стигматизации. Понятие «моральная травма» предполагает, что люди, которые действуют таким образом, что нарушают их собственные глубоко укоренившиеся моральные убеждения, могут получить серьезную травму (Jinkerson, 2016). Такие моральные травмы могут быть спровоцированы просмотром или участием в бесчеловечном обращении с другими — феномен, который ясно описывает стигматизацию. Люди, получившие моральные травмы, подвержены повышенному риску психических заболеваний, включая тревогу, депрессию, посттравматическое стрессовое расстройство и суицидальные наклонности (Williamson, Stevelink, & Greenberg, 2018) — все это признаки воплощения психосоциального стресса (например, Kohrt & Hruschka, 2010; Уивер, Уортман, ДеКаро и Мадху, 2015). Было описано, что моральные травмы сопровождают ряд профессий, включая военные, образование и журналистику (Williamson et al., 2018). Но недавние исследования показывают, что моральный вред становится растущей проблемой в медицине и общественном здравоохранении (Dean, Talbot, & Dean, 2019). ; Murray, Krahé, & Goodsman, 2018), наблюдение, имеющее большое значение для лечения COVD-19.

Считается, что во время пандемии COVID-19 врачи и медицинские работники чаще всего страдают от моральных травм (DePierro, Lowe, & Katz, 2020; Galbraith, Boyda, McFeeters, & Hassan, 2020; Shalev & Shapiro, 2020; Williamson, Murphy, & Greenberg, 2020), когда они чувствуют себя не в состоянии обеспечить высококачественное, доступное и спасающее жизнь медицинское обслуживание из-за нехватки времени, финансирования, лечения и самостоятельности (Dean et al., 2019).). К потенциально морально вредным событиям относятся: смерть людей из уязвимых категорий, события, к которым медицинские работники не готовы и не получают поддержки, а также отсутствие ответственности со стороны руководства (Williamson et al., 2020). Моральные травмы могут быть особенно вредными, когда они сочетаются с другими травмами (Williamson et al., 2020), например, медицинские работники сами страдают от стигматизации, недостаточно защищены с помощью СИЗ, заболевают COVID-19 и подвергают своих близких подвержены риску (ВОЗ, 2020 г. ). Мы ожидаем, что моральные травмы могут быть повышены, когда ранее существовавшие стигмы (например, члены маргинализированных групп или стигматизированные состояния здоровья) приводят к отказу в медицинской помощи и/или смерти от COVID-19.пациенты. Когда медицинские работники в целом придерживаются идеалов социальной справедливости или даже считают один конкретный случай стигматизации несправедливым, моральные травмы могут быть особенно вероятными.

Один из важных выводов заключается в том, что психическое здоровье многих медицинских работников, вероятно, ухудшится во время и после пандемии COVID-19 (Galbraith et al., 2020; Greenberg, Docherty, Gnapragasam, & Wessely, 2020), возможно, особенно у тех, кто воспринимает насколько несправедливы пути распространения эпидемий и, возможно, также те, кто с наибольшей вероятностью сочувствует (и наименее склонен к стигматизации) других. Однако, учитывая социальную динамику вокруг COVID-19, вполне возможно, что немедицинские работники также могут пострадать от моральных травм, связанных с пандемией COVID-19. Политики и владельцы бизнеса, например, могут получить моральный вред, если они будут выполнять приказы о возвращении к работе, которые приводят к смерти и инвалидности рабочих, и есть множество свидетельств того, что такие приказы несоразмерно затрагивают стигматизированные и расовые группы населения (Millett et al., 2020; Мукерджи, 2020; Райфман и Райфман, 2020). В США, например, чернокожие, коричневые и азиатско-американские сообщества сообщают о более высоком уровне проблем с психическим здоровьем, поскольку они ощущают тяжесть интерсекциональной стигмы, что приводит к снижению чувства собственного достоинства (Mahdavi, 2020). Это стало еще более острым, когда такие лидеры, как президент США Трамп, приняли оспариваемое решение вновь открыть общественные места, когда, как сообщалось, число случаев заболевания было выше в общинах чернокожих и коричневых.

Возможные морально-вредные аспекты таких решений еще предстоит изучить в литературе. Но результатом этого является то, что психиатрическая помощь должна занимать центральное место в реакции общества на COVID-19, и что биологи-люди (способные измерять стресс и понимать телесную травму) имеют хорошие возможности для проведения необходимых исследований.

Мы определили ряд направлений, в которых биологи-человеки могут участвовать в исследованиях, связанных со стигмой вокруг COVID-19, с целью лучшего выявления и анализа популяционных, демографических и географических различий в риске, а также объяснения динамической двунаправленной роли физиологических факторов. стресс для психического здоровья в связи с инфекционными заболеваниями. И мы также предположили, что необходимо немедленно провести исследование стигматизированного стресса и его последствий в контексте пандемического заболевания, в том числе не только среди инфицированных, но и во всех других семьях, медицинских работниках и других лицах, осуществляющих уход, находящихся на переднем крае эпидемии. . Биологам-человекам предстоит еще многое сделать, как только можно это сделать.

Александра Брюис: Концептуализация; написание оригинального проекта; написание-обзор и редактирование. Эмбер Вутич: Концептуализация; написание оригинального проекта; написание-обзор и редактирование. Пардис Махдави: Концептуализация; написание-обзор и редактирование.

Брюис А., Вутич А., Махдави П. Стигма, пандемии и биология человека: оглядываясь назад, глядя вперед. Am J Hum Biol. 2020;32:e23480. 10.1002/ajhb.23480 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

  • Ахорсу, Д.К. , Лин, С.Ю. , Имани, В. , Сафари, М. , Гриффитс, доктор медицины , & Пакпур, А. Х. (2020). Масштабы страха перед COVID-19: разработка и первоначальная проверка. Международный журнал психического здоровья и зависимости. 10.1007/s11469-020-00270-8 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Альмутаири, А.Ф. , Адлан, А.А. , Балхи, Х.Х. , Аббас, О.А. , & Кларк, А. М. (2018). «Кажется, я самый грязный человек в мире»: изучение опыта медицинских работников, переживших БВРС-КоВ в Саудовской Аравии. Журнал инфекций и общественного здравоохранения, 11 (2), 187–19.1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Бейли, Дж. Л. (2017). «Мы так же гордимся своей гомосексуальностью, как и своей чернотой»: политическое и социальное развитие афроамериканского ЛГБТ-сообщества в Балтиморе и Вашингтоне, округ Колумбия, 1975–1991 . (Докторская диссертация). Государственный университет Моргана.
  • Брюис, А. , & Вутич, А. (2019). Ленивый, сумасшедший и отвратительный: стигма и уничтожение глобального здравоохранения. Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. [Академия Google]
  • Бриггс, К.Л. (2003). Истории во времена холеры: Расовое профилирование во время медицинского кошмара. Беркли: Калифорнийский университет Press. [Академия Google]
  • Чокваньюн, М. , & Рид, А.Л., мл. (2020). Расовые различия в состоянии здоровья и COVID-19 — осторожность и контекст. Медицинский журнал Новой Англии. 10.1056/NEJMp2012910 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
  • Кертис, В. , Ангер, Р. , & Раби, Т. (2004). Доказательства того, что отвращение развилось для защиты от риска заболевания. Труды Лондонского королевского общества, серия B: биологические науки, 271 (приложение 4), S131–S133. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Дин, В. , Талбот, С. , & Дин, А. (2019). Переосмысление клинического дистресса: моральная травма, а не выгорание. Федеральный практикующий врач, 36 (9), 400–402. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • ДеПьеро, Дж. , Лоу, С. , & Кац, С. (2020). Уроки, извлеченные из событий 11 сентября: точки зрения психического здоровья на пандемию COVID-19. Psychiatry Research, 288, 113024. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Фармер, П. (2006). СПИД и обвинение: Гаити и география вины. Беркли: Калифорнийский университет Press. [Академия Google]
  • Фассин, Д. (2003). Воплощение неравенства. Отчеты EMBO, 4 (S1), S4–S9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Гэлбрейт, Н. , Бойда, Д. , Макфитерс, Д. , & Хасан, Т. (2020). Психическое здоровье врачей во время пандемии COVID-19. Бюллетень BJPsych, 1–4. 10.1192/bjb.2020.44 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Гравли, C.C. (2009). Как раса становится биологией: воплощение социального неравенства. Американский журнал физической антропологии, 139(1), 47–57. [PubMed] [Академия Google]
  • Гринберг, Н. , Дочерти, М. , Гнанапрагасам, С. , & Вессели, С. (2020). Решение проблем психического здоровья, с которыми сталкиваются медицинские работники во время пандемии COVID-19. БМЖ, 368. 10.1136/bmj.m1211 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
  • Хатценбюлер, М.Л. , Фелан, Дж. К. , & Линк, Б.Г. (2013). Стигма как фундаментальная причина неравенства здоровья населения. Американский журнал общественного здравоохранения, 103(5), 813–821. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Химмельштейн, М.С. , Инколлинго Бельский, A.C. , & Томияма, А.Дж. (2015). Вес стигмы: реакция кортизола на манипулируемую весовую стигму. Ожирение, 23(2), 368–374. [PubMed] [Академия Google]
  • Джексон-Бест, Ф. , & Эдвардс, Н. (2018). Стигма и интерсекциональность: систематический обзор систематических обзоров ВИЧ/СПИДа, психических заболеваний и инвалидности. BMC Public Health, 18, 919. 10.1186/s12889-018-5861-3 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Джинкерсон, Дж. Д. (2016). Определение и оценка морального вреда: перспектива синдрома. Травматология, 22(2), 122–130. 10.1037/trm0000069 [CrossRef] [Академия Google]
  • Джонс, С.К. , Андерсон, Р. Э. , Гаскин-Вассон, A.L. , Сойер, Б.А. , Эпплуайт, К. , & Мецгер, И. В. (2020). От «колыбели до гроба»: как справиться со стрессом, связанным с расизмом, на протяжении всей жизни чернокожих американцев. Американский журнал ортопсихиатрии, 90 (2), 267–282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Киз, Х.М. , Кайзер, Б.Н. , Фостер, Дж. У. , Фриман, М.К. , Стивенсон, Р. , Лунд, А.Дж. , & Корт, Б.А. (2019). Борьба с холерой и антигаитянская стигма в Доминиканской Республике: от миграционной политики к жизненному опыту. Антропология и медицина, 26 (2), 123–141. [PubMed] [Академия Google]
  • Корт, Б.А. , & Хрушка, Д. Дж. (2010). Непальские концепции психологической травмы: роль идиом дистресса, этнопсихологии и этнофизиологии в облегчении страданий и предотвращении стигмы. Культура, медицина и психиатрия, 34 (2), 322–352. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Курцбан, Р. , & Лири, М. Р. (2001). Эволюционные истоки стигматизации: функции социальной изоляции. Психологический бюллетень, 127 (2), 187–208. [PubMed] [Академия Google]
  • Линк, Б.Г. , & Фелан, Дж. (2014). Сила стигмы. Социальные науки и медицина, 103, 24–32. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Линк, Б.Г. , & Фелан, Дж. К. (2006). Стигма и ее последствия для общественного здравоохранения. The Lancet, 367 (9509), 528–529. [PubMed] [Академия Google]
  • Махдави, П. (2020). О тоске, принадлежности и благополучии: Студенты и высшее образование в момент перемен. Рукопись журнала «Разнообразие в высшем образовании» представлена ​​для публикации. [Академия Google]
  • Майор, Б. , Довидио, Дж. Ф. , Линк, Б.Г. , & Калабрезе, С.К. (2018). Стигма и ее последствия для здоровья: введение и обзор. В Major B., Dovidio J. и Link B. (Eds.), Оксфордский справочник по стигме, дискриминации и здоровью (стр. 3–28). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. [Академия Google]
  • Менденхолл, Э. (2019). Переосмысление диабета: связи с травмой, бедностью и ВИЧ. Итака: Издательство Корнельского университета. [Академия Google]
  • Миллет, Г. А. , Джонс, А. Т. , Бенкесер, Д. , Бараль, С. , Мерсер, Л. , Бейрер, С. , … Шервуд, Дж. (2020). Оценка дифференцированного воздействия COVID-19 на чернокожие сообщества. Анналы эпидемиологии, 47, 37–44. 10.1016/j.annepidem.2020.05.003 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Мукерджи, Д. (2020). Сообщество переживает всплеск COVID. Отчет Гастингс-центра, 50, 10–11. 10.1002/хаст.1109[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Мюррей, Э. , Крахе, С. , & Гудсман, Д. (2018). Подвержены ли студенты-медики, находящиеся на догоспитальном лечении, риску морального вреда? Журнал экстренной медицины, 35 (10), 590–594. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Нир, С. М. (2020). Они победили вирус. Теперь они чувствуют себя изгоями. New York Times Получено с https://www.nytimes.com/2020/05/20/nyregion/coronavirus-victims-immunity.html. [Академия Google]
  • Отман, А. , & Дэрроу, В. В. (2019). Стена, запрет и объективация женщин: извлек ли «Дядя Сэм» уроки из «Брюшного тифа Мэри?». Международный журнал социального качества, 9(2), 1–18. [Академия Google]
  • Райфман, М. , & Райфман, Дж. (2020). Различия в популяции, подверженной риску тяжелого течения COVID-19, по расе/этнической принадлежности и доходам. Американский журнал профилактической медицины, 59, 137–139. 10.1016/j.amepre.2020.04.003 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Рен, С.Ю. , Гао, Р. Д. , & Чен, Ю. Л. (2020). Страх может быть более вредным, чем тяжелый острый респираторный синдром коронавирус 2, в борьбе с эпидемией коронавирусной болезни 2019 года. Всемирный журнал клинических случаев, 8(4), 652–657. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Шалев, Д. , & Шапиро, П.А. (2020). Эпидемическая психиатрия: возможности и вызовы COVID-19. General Hospital Psychiatry, 64, 68. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Сиу, J.Y.M. (2008). Стигматизация жертв атипичной пневмонии, связанная с атипичной пневмонией, в эпоху после атипичной пневмонии в Гонконге. Качественные исследования в области здравоохранения, 18(6), 729–738. [PubMed] [Академия Google]
  • Такахаши, Р. (2020). Потеря, стигма, вина: жизнь после выздоровления от COVID-19 в Японии. Таймс оф Япония . Получено с https://www.japantimes.co.jp/news/2020/05/21/national/covid-19-japan-recovery/
  • Индус . (2020). COVID-19: чиновники здравоохранения вмешиваются, чтобы положить конец социальному остракизму . Получено с https://www.thehindu.com/news/cities/Kochi/covid-19-health-officials-intervene-to-end-social-ostracism/article31093983.ece
  • Туран, Дж. , Элафрос, М. , Логи, С. , Баник, С. , Туран, Б. , Крокетт, Б. , … Мюррей, С. (2019). Проблемы и возможности в изучении и устранении перекрестной стигмы и здоровья. BMC Medicine, 17(1), 7. 10.1186/s12916-018-1246-9 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Уивер, Л.Дж. , Вортман, C.M. , ДеКаро, Дж. А. , & Мадху, С.В. (2015). Признаки стресса: воплощения биосоциального стресса среди женщин с диабетом 2 типа в Нью-Дели, Индия. Социальные науки и медицина, 131, 122–130. [PubMed] [Академия Google]
  • Уильямсон, В. , Мерфи, Д. , & Гринберг, Н. (2020). COVID-19 и опыт моральных травм у ключевых работников на переднем крае. Профессиональная медицина. 10.1093/occmed/kqaa052 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Уильямсон, В. , Стивлинк, С.А. , & Гринберг, Н. (2018). Профессиональные моральные травмы и психическое здоровье: систематический обзор и метаанализ. Британский журнал психиатрии, 212 (6), 339–346. [PubMed] [Академия Google]
  • Всемирная организация здравоохранения [ВОЗ] . (2020). Психическое здоровье и психосоциальные аспекты во время вспышки COVID-19, 18 марта 2020 г. (№ WHO/2019-nCoV/MentalHealth/2020.1). Всемирная организация здравоохранения.
  • Желтая лошадь, А. , & Леонг, К. (2020). Ксенофобия, антиазиатский расизм и COVID-19 . Praxis Center [Блог]. Получено с http://www.kzoo.edu/praxis/racism-and-covid/#Horse.

Пыльцевая трубка Руководство: выращивание прямо сквозь стены

  1. Субраманиан Санкаранараянан ,
  2. Шэрон А. Кесслер,
  1. Кафедра ботаники и патологии растений, Университет Пердью, США;
  2. Центр биологии растений Пердью, Университет Пердью, США;

У цветковых растений размножение начинается, когда зерна пыльцы прилипают к клеткам, называемым сосочками рыльца, которые расположены на вершине пестика, который является женской частью цветка. Затем клетка, называемая пыльцевой трубкой, доставляет сперматозоиды, содержащиеся в пыльцевых зернах, к женским гаметам для оплодотворения. Это долгое путешествие, в котором пыльцевая трубка проходит от сосочков рыльца наверху пестика к семяпочкам, содержащим женские гаметы, которые находятся в нижней части пестика.

Так как же растение гарантирует, что пыльцевая трубка — единственная клетка, которая со временем становится все длиннее — находит семязачатки и не теряется по пути? Несколько молекул и питательных веществ, выделяемых пестиком, направляют рост пыльцевой трубки (Higashiyama and Takeuchi, 2015). Однако идентичность сигналов, которые направляют пыльцевую трубку на первых этапах ее путешествия, остается загадкой.

Большинство растительных клеток растут за счет увеличения площади своей поверхности, оставаясь прикрепленными к соседним клеткам: пыльцевые трубки отличаются тем, что они представляют собой клетки, растущие на кончике, которые могут прорастать через стенки других клеток, чтобы достичь своей цели. Когда пыльцевая трубка впервые попадает в пестик, она остается внутри клеточной стенки сосочков рыльца (рис. 1; слева): могут ли компоненты этой клеточной стенки или механические свойства этих клеток влиять на рост пыльцевой трубки?

Рост пыльцевых трубок в сосочках рыльца.

Когда пыльцевое зерно (показанное горчичным цветом) попадает на сосочек в рыльце (зеленый) цветкового растения, пыльцевая трубка (PT; также показанная горчичным цветом) начинает расти через клеточную стенку (CW) сосочка так что сперматозоиды (S; красный) в пыльце могут быть доставлены к женским гаметам, которые расположены в семяпочках глубоко внутри растения. На стадии цветков 12 (слева) организация кортикальных микротрубочек (CMTs; синие линии) внутри сосочка сильно анизотропна, и пыльцевая трубка растет по прямой линии. В цветках старшей стадии 15 (справа) организация микротрубочек изотропна, и пыльцевая трубка образует спираль вокруг сосочка по мере своего роста. Вегетативная клетка ( V ) составляет тело пыльцевой трубки и заключает в себе сперматозоиды.

Ряд исследований продемонстрировал, как механические свойства могут влиять на различные клеточные процессы, включая пролиферацию, дифференцировку, миграцию и клеточную передачу сигналов, в клетках животных (Discher et al., 2005; Fu et al., 2010; Provenzano and Keely, 2011), и есть свидетельства того, что механические свойства также могут влиять на рост и развитие растений (Eng and Sampathkumar, 2018; Sampathkumar et al., 2019).). Например, известно, что когда пыльцевая трубка проникает в клеточную стенку сосочка рыльца, она вызывает изменение механических свойств клеточной стенки путем оказания давления (Zerzour et al., 2009; Sanati Nezhad, Geitmann, 2013).

Однако роль этих механических свойств в регуляции роста пыльцевой трубки подробно не исследовалась. Более того, хотя пыльцевая трубка является хорошей моделью для понимания поведения растительных клеток и использовалась в многочисленных исследованиях роста кончиков in vitro, изучение направленного роста пыльцевых трубок через клеточные стенки сосочков рыльца оказалось затруднительным. в естественных условиях. Теперь в eLife Тьерри Год и его коллеги из Лионского университета, в том числе Люси Риглет в качестве первого автора, сообщают о результатах экспериментов на модельном заводе 9.0211 Arabidopsis thaliana , которые сочетают возможности микроскопии, генетики и химической биологии, чтобы дать новое представление о регуляции роста пыльцевых трубок (Riglet et al., 2020).

По мере старения рыльца становятся менее восприимчивыми к пыльце (Gao et al., 2018), и наблюдение, что пыльцевые трубки имеют тенденцию скручиваться вокруг сосочков в стареющих рыльцах, легло в основу этого исследования. Риглет и др. обнаружили, что старение было связано с изменениями в организации кортикальных микротрубочек в цитоскелете: ориентация этих микротрубочек была более изотопной в более старых стигмах, чем в более молодых (рис. 1). Чтобы проверить гипотезу о том, что организация этих микротрубочек играет роль в направлении роста пыльцевых трубок, исследователи изучили растения, у которых произошла мутация потери функции в ферменте, называемом КАТАНИН (KTN1): этот фермент может разрезать микротрубочки и, таким образом, позволяет микротрубочкам переориентироваться после механической стимуляции (Sampathkumar et al. , 2014). Риглет и др. обнаружили, что пыльцевые трубки закручиваются вокруг сосочков как у молодых, так и у старых мутантных растений: это указывает на то, что расположение микротрубочек влияет на способность пыльцевых трубок прорастать прямо через клеточные стенки и в остальную часть пестика.

Кортикальные микротрубочки связаны с синтезом целлюлозы, поэтому исследователи проверили, связаны ли жесткость и состав клеточной стенки в мутантных и стареющих сосочках со скручиванием пыльцевых трубок. Они обнаружили, что более мягкие клеточные стенки и изотропное расположение микрофибрилл целлюлозы в мутантных и стареющих сосочках связаны с более быстрым ростом пыльцевых трубок и потерей направленности. В целом, последняя работа подтверждает тезис о том, что механические свойства и состав клеточной стенки сосочков рыльца влияют на рост пыльцевой трубки и помогают направлять ее через рыльце. Более того, предоставляя фундаментальное представление о процессе полового размножения у растений, работа также актуальна в контексте глобальной продовольственной безопасности, поскольку взаимодействие пыльцы и стигмы имеет решающее значение для успешного опыления и образования семян у цветковых растений.

Помимо пыльцевых трубок, несколько типов клеток растений, животных и грибов растут инвазивно, включая корневые волоски, фибробласты, раковые клетки и гифы грибов. В будущем будет важно определить вклад механических сил в инвазивный рост. Новые технологические достижения, такие как лаборатория на чипе, МЭМС (микроэлектромеханические системы), визуализация глубоких тканей и вычислительные инструменты, помогут исследователям измерять механические силы, действующие на клетки и внутри них (Nezhad et al., 2013). ). Система пыльцевая трубка/пестик также позволит изучить, как химические сигналы управления работают вместе с механическими силами, чтобы регулировать направленный рост клеток.

Каталожные номера

    1. Дишер DE
    2. Джанми П
    3. Ван YL

    (2005) Тканевые клетки чувствуют и реагируют на жесткость своего субстрата

    Наука 310 :1139–1143.

    https://doi.org/10.1126/science.1116995

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Eng RC
    2. Сампаткумар А

    (2018) Приведение в форму: механика морфогенеза растений

    Современное мнение в области биологии растений 46 :25–31.

    https://doi.org/10.1016/j.pbi.2018.07.002

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Фу Дж
    2. Ван YK
    3. Ян МТ
    4. Десаи РА
    5. Ю Х
    6. Лю Z
    7. Чен КС

    (2010) Механическая регуляция клеточной функции с помощью геометрически модулированных эластомерных субстратов

    Nature Methods 7 :733–736.

    https://doi.org/10.1038/nmeth.1487

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Гао З
    2. Данева А
    3. Саланенко Ю
    4. Ван Дурме М
    5. Гюисманс М
    6. Лин З
    7. Де Винтер F
    8. Ваннесте S
    9. Карими М
    10. Ван де Вельде J
    11. Вандепоэле К
    12. Ван де Валле D
    13. Деветтинк К
    14. Ламбрехт БН
    15. Новак МК

    (2018) KIRA1 и ORESARA1 прекращают восприимчивость цветка, способствуя гибели клеток в рыльце рыльца Arabidopsis

    Nature Plants 4 :365–375.

    https://doi.org/10.1038/s41477-018-0160-7

    • Google Scholar
    1. Хигасияма Т
    2. Такеучи Х

    (2015) Механизм и ключевые молекулы, участвующие в ведении пыльцевых трубок

    Annual Review of Plant Biology 66 :393–413.

    https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-043014-115635

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Нежад АС
    2. Нагави М
    3. Пакирисами М
    4. Бхат Р
    5. Гейтманн А

    (2013) Количественное определение модуля Юнга первичной клеточной стенки растений с использованием Bending-Lab-On-Chip (BLOC)

    Lab on a Chip 13 :2599–2608.

    https://doi.org/10.1039/c3lc00012e

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Провенцано PP
    2. Кили ПИ

    (2011) Механическая передача сигналов через цитоскелет регулирует клеточную пролиферацию за счет скоординированной фокальной адгезии и передачи сигналов ро-ГТФазы

    Journal of Cell Science 124 :1195–1205.

    https://doi.org/10.1242/jcs.067009

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Риглет L
    2. Розье F
    3. Кодера С
    4. Бовио S
    5. Сечет J
    6. Изабель Ф
    7. Год Т

    (2020) KATANIN-зависимые механические свойства стигматической клеточной стенки опосредуют путь пыльцевой трубки у Arabidopsis

    eLife 9 :e57282.

    https://doi.org/10.7554/eLife.57282

    • Google Scholar
    1. Сампаткумар А
    2. Ян А
    3. Крупинский П
    4. Мейеровиц EM

    (2014) Физические силы регулируют развитие и морфогенез растений

    Современная биология 24 :R475–R483.

    https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.014

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Сампаткумар А
    2. Посель А
    3. Фуджита М
    4. Шустер C
    5. Перссон S
    6. Wasteneys GO
    7. Мейеровиц ЭМ

    (2019) Синтаза целлюлозы первичной стенки регулирует механику и рост апикальной меристемы побега

    Развитие 146 :dev179036.

    https://doi.org/10.1242/dev.179036

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Санати Нежад А
    2. Гейтманн А

    (2013) Клеточная механика инвазивного образа жизни

    Журнал экспериментальной ботаники 64 : 4709–4728.

    https://doi.org/10.1093/jxb/ert254

    • пабмед
    • Google Scholar
    1. Зерзур Р
    2. Крюгер J
    3. Гейтманн А

    (2009) Полярный рост в пыльцевых трубках связан с ограниченными в пространстве динамическими изменениями механических свойств клеток

    Биология развития 334 :437–446.

    https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2009.07.044

    • пабмед
    • Google Scholar

Статья и информация об авторе

Сведения об авторе

  1. Субраманиан Санкаранараянан

    Субраманиан Санкаранараянан находится на кафедре ботаники и патологии растений и в Центре биологии растений Пердью Университета Пердью, Западный Лафайет, США

    Для корреспонденции
    [email protected]
    Конкурирующие интересы
    Конкурирующие интересы не заявлены «Этот ORCID iD идентифицирует автора этой статьи:» 0000-0002-0398-2113
  2. Шарон А. Кесслер

    Шарон А. Кесслер работает на кафедре ботаники и патологии растений и в Центре биологии растений Университета Пердью, Западный Лафайет, США

    Для корреспонденции
    Сакесслер@purdue. edu
    Конкурирующие интересы
    Конкурирующие интересы не заявлены «Этот ORCID iD идентифицирует автора этой статьи:» 0000-0002-7964-0451

История публикаций

  1. Версия записи опубликована: 1 сентября 2020 г. (версия 1)

Авторское право

© 2020, Sankaranarayanan and Kessler

Эта статья распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование и распространение при условии указания оригинального автора и источника.

Показатели

Число цитирований статей, полученное путем опроса самых высоких значений из следующих источников: Crossref, PubMed Central, Scopus.

Ссылки для скачивания

Список ссылок, состоящий из двух частей, для загрузки статьи или частей статьи в различных форматах.

Загрузки (ссылка для скачивания статьи в формате PDF)

  • Статья PDF

Открытые цитаты (ссылки для открытия цитат из этой статьи в различных онлайн-сервисах управления ссылками)

  • Менделей
  • ЧитатьКуб»>

Процитируйте эту статью (ссылки для загрузки цитат из этой статьи в форматах, совместимых с различными инструментами управления ссылками)

  1. Субраманиан Санкаранараянан
  2. Шарон Кесслер

(2020)

Пыльцевая трубка Руководство: Прорастание прямо сквозь стены

eLife 9 :e61647.