shpargal (Шпаргалка по цитологии)

1.Клеточная теория(КТ)

КТ- обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об их размножении и роли в форм-и однокл орг-мов.

КТ сформулирована 3мя немцами:

М.Шлейден-ботан, Т.Шванн-зоолог, Р.Вирхов-патан.

1838-39-осн положения:

1) все живые орг-мы сост. из клеток(клл. сходны по стр-ю и осн. св-вам),

2) клетка –единица живого (вне кл. нет жизни);

1858-59-Вирхов

3)Omnis cellula e cellula(клл увелич-ся в ч-ле путемделения исх кл пс удв-я её генетич мат-ла)

/4) Кл.- единая система сопряженных функц. единиц (субструктур~органелл)

5) Клл. многокл орг-мов тотипотентны, т.е.

а) равнозначны по V генетич info, облад всеми возм-стями клл данного орг-ма,

б)отличаются друг от друга разной экспрессией генов(акт-стью) –> дифференцировка.

6) Многокл орг-м -новая сист.- сложн. ансамбль из мн-ва клл, объед. и интегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом с помощью хим. факторов.

2. Ядерно-цитоплазматический транспорт

-м-лы до 60 кДа(d=9нм)проникают через поры свободно, по gradC(пассивная диффузия), v~m

-более крупные м-лы проходят с помощью акт.транспорта (Еатф, белки-переносчики)

-транспортные белки(шаттлы= «челноки»)

--эксопртины(выводят пре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)

--импортины(вводят белки: ламины, для мяРНП, гистоны, кислые белки)

-для импорта необх.:1)NLS(nuclear localisation sequence) последовательность, 2) рецептор(нуклеопорины), 3)АТФ(для транслокации)

--подробнее: [импортин-α+импортин-β+cargo]→ в ядро → +GTP=>[GTP+импортин- β] +импортин-α +cargo; cargo ост.в ядре, ост.возвр.в цитоплазму; в цитоплазме: +GAP=> импортин- β +GDP+P(возвр.в ядро)

-для экспорта необх.:1)NES(nuclear export sequence), 2)GTP, 3)белки

--подробнее: [cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]→через поровый комплекс , из ядра→в цитопл. под возд. GAP (GTP Associating Protein) →(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост.в цитоплазме, ост.возвр.в ядро; в ядре: GDP(Ran)+RCC-1→GTP(Ran)

-Сущ. белки-транспортеры (РНКнаружу); транспорт, если:

1) правильная(не дефектная) последовательность РНК,

2) завершен сплайсинг(нет интронов),

3) исп-ся белок-транспортер-(гетерогенный)hnRNPA1

--в пор.комплексе меняется оболочка cargo: в ядре CBC(cap binding complex), в цитоплазме PABP (poly A binding protein)

3. Ядерная оболочка, её структура и роль

-ЯО сост.из 2х мембран(внеш и внутр), между ними перинукл. простр-во; внутр. связ. с ламиной, наруж.-с риб. и глЭР; ЯО имеет ядерные поры (отл. от МХ иХЛ)

-ЯО-регулятор ядерно-цитоплазм.транспорта, при этом комплекс яд.поры – транслокатор и сортировщик

--пониж метаболич.акт-сть=>пор меньше(эритроцит)

-наруж.мембрана:интегр., транмп.белки

-внутр.мембрана:транспорт только через поры

--LBR(lamini binding receptor); LAP-1,LAP-2(lamin assoc.protein), эмерин – интегр.белки, связ.внутр.мембр. с ламиной

-ламина имеет решетчатую структ. (замораживание, скалывание, напыление, травление)

-ламина “заякоривает” хроматин на внутр.мембране

РОЛЬ:

1)ЯО характ.для ЭУ, обособляет синтез Р/ДНК от синтеза белка=>регуляция клет.акт-сти; 2)3-мерная структ.интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция ядерного “импорта” и “экспорта”

-ЯО восстанавливается из поровых комплексов, ламины и везикул

4. Стр-е и ф-ции яд.поры(ЯП)

-компл.ЯП сост.из белков нуклеопоринов

--М у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120 МДа=50-100 белков

-во всех моделях ЯП присутствует внутриядерная корзина (h=200нм)

-одна из моделей: 2 ”кольца”(d=120 нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8 субъединиц), “спицы”(80нм – d поры), центр.гранула(10-40нм), “корзина”

-Ф-ЦИИ: 1)транслокатор (мех.сито,по gradC),2) сорт-щик (рецепция и сегрегация)

5.Локализация хр-м в интерФ-м ядре

ИнтерФ-рабочая Ф кл-ного ядра или t,когда хр-мы функц-ют. На этой Ф хр-мы б.ч. деконденсируются.

Степень деконденсации ~ активности (min-const метаболически неактивн.уч-ки структ. гетероХ).

Кроме периферич. слоя Х,с яд.оболочкой находятся в контакте специфч. уч-ки хр-м, такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-ки гетероХ, теломерные хромоцентры, гетероХ,ассоц.с ядрышком и др.(дифф. окраска на гетероХ).=>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ с яд.оболочкой)

Сущ. модель орг-ции интерФ-ного ядра: развернутая хр-ма в интерФ "заякорена" на ядерной оболочке с помощью гетероХ-вых уч-ков (теломерный гетероХ, прицентормерный гетероХ, околоядрышковый гетероХ, вставочные зоны гетероХ), так,что её расположение становится фикс. в простр-ве ядра, часто повторяя телоФ-ную ориентацию, и занимает в нем соотв. V.

Кроме компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-ло конденс. уч-ков эуХ.

6.Полиплоидия, политения, их значение

полиплоидия(П)-увеличение с (кол-ва ДНК).

(эуплоидия-кратно 2n,анэуплоидия-не кратно 2n-чуть меньше/больше-признак рака)

(П)-рез-т нарушения фаз клеточного цикла.

А)полиплоидизирующий М (нет цитокинеза)-развитие человеч. печени

Б)колхицино~М(К-М)-(выпадает телоФ и анаФ)-нет расхожд. в метаФ-кардиомиоциты

В)М выпадает (не пост.)-при облучениях, обр. полиплоидные лимфоциты(эндорепликация-нет М однократно)

Г)политенизация(многонитчатость)-у насекомых (мотыль-личинка хирономуса, человеч. эмбрион-трофобласт -кл. пуповины) - (репл->покой->Терм.)

Д)слияние->дикарион

Е)n ядер -> поликарион (10-20), >20ядер->симпласт (поперечно -полосатая мм.)

Ж)многополюсный М -расхожд. хр-м, обр-е неск. ядер(похоже на Д)

пуф-место транскрипции (синтез РНК),диски-зарепрессированные хр-мные ус-ки

пуф-врем-е обр-е(аналогично "ёлочкам"ядрышек ооцитов рыб)

знач.-увеличение размера->продуктивности,рост органов

7. Ядерный белковый матрикс(ЯБМ)

-белковый компонент, "держащий" структ.ядра

-ДНК имеет участки, взаимод.с ЯБМ специфич.образом

-экстркция ядерных компонентов в процессе выделения ЯБМ:(пс.этих действий ядро не теряет своей целосности)

--0.2 мМ MgCl2-связать белки(чтобы сохранить матрикс),

--2M NaCl-гипотонич р-р(для удаления всех гистонов),

--1% тритон Х100(неионный детергент)-разрушение ядерной оболочки,

--ДНК-аза и РНК-аза-отщепление ДНК и РНК.

-ЛАМИНА(Л)-подстилает внутр.мембрану яд.оболочки

-белки,вход.в состав Л:ламины А,В,С

-Л соединяет яд.оболочку и конденс.Х

-ЯБМ=(Л)+остатки ядрышка (белковый матрикс) +поровые комплексы+ (межхроматиновая белковая сеть матрикса) (Збарский,Ченцов,Георгиев)

-ЯБМ-не артефакт,т.к.связь с ДНК-специфич.и функц.

-Состав ЯБМ:

--белок97,ДНК0.1,РНК1.2,фосфолипиды1.1(крысиная печень)

--белок92.3,ДНК1.2,РНК0.05,фосфолипиды6.9(HeLa)

---ДНК: 10000 нукл.посл.- сателлитные,120-140-гетерогенные

---РНК: гетерогенно-ядерная, рРНК, тРНК, малая ядерная

-транскрипция связана с ЯБМ(располагает участки Д/РНК опр.образом)

-Сущ. артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-он обнаруживается только тотально(т.е.только из белков)

11. Док-ва непр-сти хр-м в течние клеточного цикла

В интерфазном ядре не видно хр-м, подобных митотическим (они там есть).

1. Наблюдения Бовери(1907) за морф. постоянством хр-м при делении бластомеров аскариды→хар-р распол-я хр-м в телоФ опр-т форму интерфазного ядра и порядок распол-я хр-м в след. профазе (это посл.основой для теории↑).

2. (косв)Пост-во ч-ла и морфологии хр-м для данного кариотипа нельзя объяснить при «разборке» хр-м.

3. Закономерно повт-ся расположение хр-м в метафазных пластинках

4. Правило Тейлора(1964)→воспроизв-е хр-м сходно с полуконсервативной редупликацией ДНК (метка Н³Т сохр-ся в одной хр-ме пс. деления).

5. Индивид. хр-мы иногда можно наблюдать в интерФ-х ядрах(тельце Барра).

6. В ряде объектов возм. выявление теломерных уч-ков хр-м в интерФ-х ядрах(хромоцентры итерФ-х ядер клеток меристемы корешков лука-теломерные уч-ки хр-м--радиоавтограф)

7. Центромерные уч-ки хр-м в интерФ-х ядрах выявл-ся диффер. окраской на гетерохроматин(культура фибробластов мыши).

8. Зоны локализации отд. хр-м можно выявить и в интерФ-х ядрах, не имеющих хромоцентров или конденсрованных уч-ков хр-м.(импульсная Н³Т метка в среде пс. делений располагается не диффузно, а над опр уч-ками)

9. Изучение репаративного синтеза ДНК при УФ-облучении клеток→не > ½ хр-м клетки облуч-ся перед делением, облученная клетка поглощает Н³Т до синт. периода , т.к. репартивный синтез, причем ввключ-я неравномерно, в соотв с пораж. хр-мами.

10. Прямые биохим данные: при опр-и мах М ДНК дрозофиллы→1хр-ма–1ДНК, длина-const в митозе и интерФ

14. Клеточный цикл, его стадии и способы изучения

-время сущ-я кл.как таковойот деления до деления = клет.цикл (бактерия-20мин, стентор-2-3сут.)

-смысл кл-ного деления - в равномерном распр-и редуплиц. кл-ного мат-ла по 2м новым клл.

→G1→S→G2постсинтетич/премитотич{→G0 Ф пролиферативного покоя, откр. Lagta-R2}→ M{→G0-R(est)1} →G1пресинтетич/постмитотич→

--продолжительность ФФ сильно варьирует у разл.клл, но ~ одинакова у клл. 1 органа

-разл.содерж-е Д/РНК и интенс-сть их синтеза (по ФФ):

G1 - 2c(ДНК), S↑(РНК),S(1/4→1)max(белок)

S - (2→4)c, S(ДНК), Smax(РНК),Smax(белок)

G2 - 4c, Smax(РНК), S(1/4→1)max(белок)

M - (4→2)c, 1/4Smax(белок)

-G1-рост кл., подготовкак синтезу ДНК(синтез белка-инициатора S?), синтезы ферментов метаболизма РНК и белка, ферм.,необх для обр-я ДНК

-S –етсь всегда(искл.-2е деление мейоза), длительность ~v репл.ДНК(ч-лу репликонов), v(полипл.)=v(дипл.); синтез гистонов в цитопл., синтез рРНК(необх в G2)

-G2 –обычно короче ост.периодов, м. Выпадать; синтез кл-ных РНК и белков, синтез иРНК (для М), рРНК из S исп-ся для синтеза «белков деления»(напр.тубулинов для М веретена)

-G0 –дифф.клл, либо “в покое”(могут делиться)

-способы изуч-я:

1)метод получения гетерокарионов (с помощью инактивированных вирусов) из 2х разл клл.=> индуцированное влияние со ст-ны цитоплазм факторов

2) включение Н3-предшественников (синтезов Д/РНК)

{М-деление, ост. -интерФ}

15. Мейоз(МЗ), последовательнось фаз мейоза и его значение

-МЗ-2 клет.цикла, клл.делятся, но репл-ся только 1 раз

-процесс МЗ-а универсален для всех ЭУ орг-мов

-одна из специализаций- пол.клл., команда – оч.рано (циклоп-пс.4го деления, дрозофилла – ранняя бластула, ч-к – до заклкдки всех органов - в каудальном отделе)

-Август Вейсман: (для пол клл.) 1е делелние МЗ 2n→{S}→4n→{ProI(длинная профаза)}→{MI}→2*2n→ {нетS}→2*2n→{MII}→4*n (единица репл.–хр-ма)

--первичн.зарод.клл. →гонии→ауксоциты→(синапсис) →мейотич.деление→гаметы(рост ооцита, дифф. сператоцита)

--обр-е зиготы: ♀(1n)+♂(1n) →2n→(S)→4n→(M) →2*2n

-ProI сост.из неск.уч-ков:

1) лептотена(тонк.нить); «хр-мный букет»

2) зиготена(соед.нить); объед.матер. и отцовск.(1-1)

3) пахитена(толст.нить); длинная у ч-ка и мыши, обр-ся синаптинемный комплекс(характ для МЗ, 0.6 Σt)

4) диплотена(двойная нить); центромерные уч-ки отталкиваются , связь - хиазмы

5) диплокинез(расхождение хр-м);

-МЗ(отличия от М):

1) ProI – длительная (сом.0.5-1.5ч, пол.-до 50 лет)