Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 134
Текст из файла (страница 134)
Популяция 1.-клеток мыши удвоилась за 20 ч (30 ч — 10 ч), следовательно продолжительность клеточого цикла составляет 20 ч. Б. В общих чертах длительность фазы Оа можно вычислить по данньпн, приведенным на рис. 13-2, А, фазы Б — по данным, имеющимся на рис. 13-2, Б, а продолжительность фазы О, равна общей продолжительности клеточного цикла минус продолжительность фаз (М+ Я+ О,). Включение зй-тимидина происходит только во время фазы Я. Следовательно, митотические клетки не будут содержать метку, пока те из них, что находились в момент добавления метки в самом конце фазы 8, не пройдут фазу Оа клеточного цикла.
Появление первых меченых митотическнх клеток через 3 ч после добавления зН-тимидина (рнс. 13-2, А) свидетельствует о том, что фаза О, длится 3 ч. Однако большинство митотических клеток включают метку только через 4 ч после ее добавления (а некоторые становятся мечеными лишь через 5 ч). Эти различия свидетельствуют о том, что длительность фазы Оа несколько варьирует; если бы длительность фазы Оа была строго определенной, то с самого начала включения метки пометились бы сразу все 100% митозов. Таким образом, продолжительность Оа у 1 клеток мыши составляет от 3 до 4 ч.
Длительность фазы Б можно установить по числу зерен серебра над мечеными митотнческими клетками (рис. 13-2, Ь). Клетки, находившиеся в момент добавления 'Н-тимидина и самом конце фазы 8, включат его очень мало и, следовательно, над ними будет очень мало зерен серебра, тогда как клетки, находившиеся в начале фазы В, включат значительно больше метки, и поэтому над ними будет значительно болыпе зерен серебра. Важно то, что количество зерен серебра над клетками, находившимися в начале Я-фазы и в фазе Оо одинаково, поскольку такие клетки включают метку в течение одного и того же промежутка времени (в течение фазы Я).
Таким образом, начало фазы 8 соответствует точке на графике (рис. 13-2, Ь), где число зерен серебра на меченую клетку достигает уровня насыщения, т.е. эта фаза наступает примерно за 1О ч до митоза. Поскольку фаза Оа продолжается около 3 ч, фаза Б должна занимать примерно 7 ч.
Если длительность фазы М составляет 1 ч, фазы Б — 7 ч и фазы Оа — от 3 до 4 ч, то фаза О, должна продолжаться от 8 до 9 ч. Литературы Ямлпем, б. Рс 7)!4,Г.Е. !ЗХА аулйеа!а !и !пй!т!пала! 1.-а!та!и пюаае сейа. Вгосййпь В!орауа. Ас!а 37,406 — 409, 1960. 474 Глава 13 13-5 А. Во время второй тимидиновой блокады в популяции будут накап- пинаться клетки, находящиеся в начале фазы Б, поскольку синтез ДНК невозможен. Таким образом, после отмывания от тимидина во второй раз синхронизированная популяция будет находиться в фазе Б.
Б. Во время первой тимилнновой блокады тормозится цикл у всех клеток, находящихся в фазе Б, В остальных клетках цикл проходит нормально до начала фазы, где он прекращается, Фазы Оя М и О, длятся в сумме 15 ч, поэтому присутствия тимидина в течение 18 ч будет достаточно, чтобы все клетки, изначально находившиеся не в фазе 3, достигли ее начала. Таким образом, к концу первой тимидиновой блокады большинство клеток популяции будет в начале фазы Б, а остальная часть популяции — в тех илн иных точках фазы 3. За 10 ч после снятия первой тимидиновой блокады вся популяция пройдет фазу 3, но ни одна клетка не успеет вступить в нее снова.
Когда наступает вторая тимидиновая блокада, ни одна клетка не находится в фазе Б. За время этой блокады (16 ч) клетки смогут пройти клеточный цикл до начала фазы 3 и вся популяция будет находиться в этой части цикла. На самом деле при тимидиновой блокаде синтез ДНК, по-видимому, не прекращается полностью, а скорее сильно замедляется. По этой причине при использовании двойной тимидиновой блокады все клетки популяции не находятся точно на границе фаз О, — Б, а распределяются в пределах начального периода фазы 3. Латературя Хегол, Н.
ГэеохупЬоз!гГе сон!го! апгГ зупсЬгогйгагюп оГ пигояз. ЬГа!иге 194,682 †6, 1962, Воогляа, Вс ВиМе, Г.л Гьл, О. Его!ез оп вупсЬгопоив 0!т!з!оп оГ бззие си!гиге се!В гпгбагед Ьу ехсея !ЬупигГ!пе. Ехр. Се11. Кез. 33, 301 — 309, 1964. яао, Р. Нл уоьплоп. я. Т.
Малина!!ап сей Гияоп:!. Бщсйев оп !Ье геки!аиоп оГ Гу!ЧА зуп!Ьеяз апд ппгояз. Ыащге 225, ! 59-164, 1970. Волгосц С.д; Ргелсоп, В.Мс ГГГгГгрогггсГг, ЛВ. Ап ега!иабоп оГ !Ье 0оиЫе ГЬушлбпе Ыосх Гог зупсЬгоп!х!п8 гпапипа1!ап се11з а! 0ге Г1г-3 ЬоггГег. Ехр. Се!! Кез. 68,163 — 168, 1971. Одинаковая длительность фазы Б в одном случае у гаплоида и диплоида, в другом случае у диплоида и тетраплоида-это не столь уж и удивительно. Если отдельные хромосомы и области внутри хромосом реплицируются в определенном порядке, то при уменьшении вдвое или удвоении числа хромосом порядок репликации не должен изменяться.
Соотношение между числом генов, ответственных за механизм репликации Гкодирующих ДНК-полимеразы, геликазы, факторы инициации и т.д.), и общим количеством ДНК также сохраняется. Напротив, у разных организмов соотношение между количеством этих генов и содержанием ДНК скорее всего варьирует, и этим может объясняться корреляция, на которую указывают данные в табл. 13-1.
Литература: Ргелсоп, В.М. Керголисбоп оГ Еисагуобс Сейл, рр. 85 — 86. ЬГегв Уог1с АсагГепт!с Ргезз, 1975. 13-7 А. Прн каждом переносе происходит дваддатикратное разбавление (50 нл/1000 нл),поэтому после 10 переносов с~епень разбавления достигает 20'о или 10'л. Нет оснований предполагать, что при таком разбавлении биологическое действие соединения не уменьшается. Б.
Появление активности МРЕ в отсутствие синтеза белка свиде- Рост и деление клеток 475 тельствует о том, что активируется неактивный предшественник МРР. В принципе активация может быть связана с одной из посттрансляционных модификаций, например с расщеплением протеазой или с фосфорилнрованием. Предполагается, что МРР активируется за счет фосфорилирования. В.
Чтобы поддерживать свое активированное состояние при последовательных переносах, МРР должен обладать способностью к самоактивации. Если бы, например, эта была протеаза, она могла бы актнвировать собственный неактивный предшественник путем расщепления, подобного расщеплению трипсиногена трипсином с образованием дополнительного количества трипсина. Однако в случае МРР более вероятно, что активный МРР действует как протеинкиназа, активируя свой неактивный предшественник путем фосфорилирования. При этом, по-видимому, совсем необязательно, чтобы МРР активировал сам себя; он мог бы, например, активировать другую протеинкиназу, которая в свою очередь активировала бы предшественник МРЕ Тем не менее принцип был бы тот же самый.
Г. Поскольку в незрелом ооците не обнаруживается активности МРР, последний не может вызывать исходного события активации. По всей вероятности, белок, синтезируемый в ответ на стимуляцию прогестероном (и, следовательно, чувствительный к действию циклогексимида), прямо или косвенно ответственен за начальную активацию МРР. Литературе! Иаххеллал, !т'..Г.; Мала, К ЕГГес! ог сус!олех!инде ол а су!ор1азлпс Гас!ог !л!пайва теюйа хла!ога!!ол 1о Хеиорих оосу!ез. Ехр. Се11 Кеа 91, 381--388, !975.
Дрожжи как модельная система 13-8 А. почкуюшиеся дрожжи Б. делящиеся дрожжи В. рестриктивная; пермиссивная Г. сх!с (се!1-йч!з!оп сус1е) Д. точка старта 13-9 А. Неправильно. Ценность дрожжей как объекта для изучения клеточного цикла состоит главным образом в том, что с их помощью можно проводить углубленный генетический анализ проблемы.
Они предоставляют уникальную возможность идентифицировать, клонировать и характеризовать гены, участвующие в регуляпии клеточного цикла. Б. Правильно. В. Правильно. Г. Правильно. Д. Правильно. Е. Неправильно. Голодавшим клеткам дрожжей необходимо несколько часов, чтобы начать клеточный цикл после возобновления питания. 13-10 А. Опыты со сменой температуры свидетельствуют о том, что мутант слс101 блокирован прн 37'С в фазе О, клеточного цикла.
Первый опыт показывает, что точка мутационного блока предшествует точке блокады гидроксимочевиной или совпадает 47В Глава 13 с ней, в ином случае клетки должны были бы делиться при понижении температуры до 20"С в присутствии гидрокснмочевины. Второй опыт показывает, что блокада гидроксимочевиной относится к моменту цикла, наступающему после точки мутационного блока, поскольку клетки в отсутствие гндроксимочевнны делятся один раз при повышении температуры до 37'С. Оба этих опыта вместе говорят о том, что мутационный блок сгГс!01 относится к фазе О, клеточного никла.
Таким образом, в первом опыте при 37'С в культуре мутанта ггГс10! накаГГливаютса клетки в фазе Оо а когда темпеРатУРУ понижают до 20'С и к среде добавляют гидроксимочевину, клетки продвигаются к фазе Я, но останавливаются из-эа блокады гидроксимочевиной и не делятся. Во втором опыте в присутствии гидроксимочевины при 20 С цикл блокируется на уровне фазы Я, а когда гидроксимочевину отмывают и температуру повышают до 37 С, клетки нормально проходят через фазы О, и М до того, как блокирутотся в фазе Оп Следовательно, они совершают один цикл клеточного деления.
Б. Результаты опыта с мутантом сгГс102 показывают, что клетки блокированы при 37 "С в фазе Б. Из первого опыта следует, что точка мутационного блока предшествует или совпадает с точкой блокады гидроксимочевиной, иначе клетки должны были бы делиться при температуре 20 С. Второй опыт говорит о то, что точка блокады гидроксимочевиной предшествует точке мутационного блока или совпадает с ней, иначе клетки могли бы делиться при 37'С. Вместе эти два опыта показывают, что точки мутационного блока и блокады гидроксимочевиной совпадают. Поскольку и гидроксимочевина, и мутация сгГс!02 действуют на одну и ту же фазу клеточного цикла, порядок обработки не имеет значения; клетки останавливаются на фазе $ и, следовательно,не делятся.