Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 359
Текст из файла (страница 359)
е1едапт? 18.5. Представьте, что у вас есть возможность сделать микроинъекцик! цитохрома с в цитоплазму клеток дикого типа и клеток, у которых отсутствует и белок Вах, и белок Ва)с. Должны ли мы ожидать апоптоз в одном из этих случаев, или в обоих случаях, или ни в каком случае? Аргументируйте свою позицию. 18.6. Несмотря на сходные нарушения мозга, новорожденные мыши, у которых отсутствует Ара11 либо каспаза-9, сильно различаются по нарушениям формирования лап. У мышей, дефектных по Ара11, не исчезают перепонки между формирующимися фалангами пальцев, а у дефектных по каспазе-9 мышей фаланги формируются нормально (рис.
(,)18.1). Если Ара11 и каспаза-9 участвуют в одном и том жс пути апоптоза, почему эти мутантные мыши различаются по апоптозу клеток перепонок? 1734: -Чйсть!)26н))трбнняя оргяййаация'клетки 18.7. Когда человеческие раковые клетки 1Не1.а) подвергаются облучению УФ при интенсивности 90 мДж см2, большинство клеток претерпевают агкэптоз в течение 24 часов. Высвобождение цнтохрома с из митохондрии начинает быть заметным не позднее чем через 6 часов после облучения и продолжается еще более (О часов.
Значит ли зто, что каждая отдельная клетка медленно высвобождает ци тохром с в течение всего зтого периода? Или же, напротив, каждая клетка быстро высвобождает свой цитохром с, но в течение всего периода запускается выход цитохрома с из разных клеток? Чтобы ответить на этот фундаментальный вопрос, необходимо присоединить ген зеленого флуоресцентного бэелка (СГР) к гену цитохрома с так, чтобы можно было наблюдать поведение отдельных клеток с помощью конфокальной флуоресцентной микроскопии.
В коготках, зкспрессирующих подобный гибридный продукт — цитохром с С ГР, — флуоресцентное исследование выявляет пятнистую и руктуру, которая обыч но наблюдается при окрашивании митохондриальных белков. Затем нужно подвергнуть зги клетки облучению УФ светом и наблюдать за изменениями точечной окраски. Две такие клетки гвыделенпые белым) показаны на рис. О(8.2, гг и б. Выход цитохрома с бГР определяется по смене точечного распределения флуоресценции на диффузное. Время после УФ облучения указано под каждой панелью в формате часы; минуты. В пользу какой из предложенных моделей высвобождения цитохрома с говорят ати наблкэдения? Аргументируйте. а) 10:15 10:09 б) 17:18 17:10 Рис.
С(18.2. Флуоресцентно-микроскопический анализ высвобождения цигох рома с-6ЕР из митохондрий в индивидуальных клетках: кадры, полученные методом цейтраферной съемки (к задаче 18,7). а) Наблюдение велось втечение 6 минут по прошествии 10 часов после УФ-облучения. 6) Наблюдение за клетками велось в течение 8 минут по прошествии 17 часов после УФ-облучения. 8 одной клетке на рисунке (а) и одной — на рисунке (б), обведенных белым, произошло высвобождение цитохрома счвЕР за время наблюдения, указанное в формате часы: минуты под каждой из панелей. (Из 1 С. 6о(баге(п е1 а(., На1.
Сея Вю( 2: 156-162, 2000. С разрешения издательства Мастйап Роы!зьег Нд.) Литература 1735 Литература Ас1авь Я. М., Ниапа Р. С., 8(гахаег А. ес а!. (2005) БиЬчегяоп оЕ (Ье Вс1-2 Ие,' с(еай яч!СсЬ ги сапсег с1ече!орпгеп( апс( СЬегару. Со(сЕ Брггпд Наг(г. сутр. Оиапг. Вю!. 70: 469 — 77. Воа(г!8Ь( К. М, й ба!чеьеп С. Б. (2003) МесЬап!яппи оЕ саараье асбчабоп. Сиги Орт. СеП Вю!.
15: 725 — 731. Ваша! Х. Х. й Когыпеуег 8.3. (2004) СеП с1еасЬ: сг!1!са! соп(го! ро!пбп СеП 116: 205 — 219. ЕП!а К.Е., г'пап 3.у.й Ногч!(х К.А. (1991) МесЬап!авк апс1 Еппсбопа оЕ сеП с1еай. Аппи. Яеи. СеП Вго!. 7: 663 — 698. Гас1о1с чг. А, й Непюп Р.М. (2003) Арор(оыя К!ч!иК РЬоерЬас!с1уЬег!пе гесоашбоп ап аха!а( — чч!сЬ а ссч!аи Сиги Вго!. 13: К655 — К657. Оа!опе!с Н.1. й НагсМ!с!с 3. М.
(2006) ()рдгас1!пд СЬе ВС1-2 пе(счог!с. Ха!иге СеП Вю!. 8: 1317 — 1319. Огееп Р.К. (2005) Арорсобс расЬиауы сеп в!ппсеа Со с)еас). СеП 121: 671 — 674. Нотч!(г Н.К, (2003) ЪЧогпь, Ие, апс! с(еа(Ь (ЫоЬе! 1есгпге). СЕгетЬюс!гет. 4: 697 — 711. Нули.Еш К., Гегц!Ье Р., Гала М. й )Чапе Х. (2005) Гоппабоп оЕ арор(оюве !х !и!1!а(ес( Ьу сусосЬгове с-!пс)исес( с1АТР Ьус1го!уа!а апс! юЬаециеп( ппс!ео(!с(е ехсЬап8е оп Ара(-1. Ргос, Ха!!. Асас!. Ясг. (75А 102: 17545 — 17550. 3асоЬюп М. Р., ЪЧеП М. й Ка(Е М.С.
(1997) Ргодгаввес! сеП с(еа1Ь ги апипа! с1ече!орвепи СеП 88: 347 — 354. 3!апд Х. й %гале Х. (2004) СусосЬгогпе С-вес(!а(ес( ароргояя Аппи. Кев Вюс)гет. 73: 87 — 106. Кегг3.Г., 'сг!гуП!е А. Н. й Спгпе А. К. (1972) Арор(ояя а Ьаяс Ь!о!оК!са! РЬепопгепоп сч!СЬ чч!с(е-гапК!иа ипр!гсабопа !и с!ьапе )с!пес!ся В. Е. Сапсег 26: 239 — 257. Кпгпаг 8. (2007) Саараае Еппсиоп гп ргоегаиипес1 сеП с(еасЬ.
СеП РеагЕг Рфег. 14: 32 — 43. 1ачгПс 1., ОоПса А. й Кгалнпег Р.Н. (2005) Реай гесерг.ог ядпаПпд.,Е. СеП 5сг. 118; 265 — 267. Еогче 8.Ж., Серего Е. й Ечап С. (2004) 1п(Пляс Сшпопг юрргеаяоп. Ха!иге 432: 307 — 315. 1ив 3.3., Ваиег Р.Е., Копд М, ес а!. (2005) ОгосчСЬ Еассог геди!аиоп оЕ ап(орЬаКу апс1 сеП аигч!ча! в йе аЬзепсе оЕ арорсояь. СеП 120: 237 — 48.
МсСаП К. й 8сеПег Н. (1997) Гасгпе с(еаза ги йе Е!у: Кепебс апа!уяь оЕ ароргояк гп РгоюрЬПа. ТгепсЬ Оепег. 13: 222 — 226. Хада(а 8. (1999) Гаа! фапс1-!пс!исес( арорсоагя Аппи. Нет Оепег. 33: 29 — 55. Ха!!а(а 8. (2005) РХА с1едгас1ас!оп в с1ече!орвеп1 апс! Ргоигавпгес) сеП с1еа(Ь. Аппи. Кет !ттипо!. 23: 853 — 875. Рор С., Тлпвег )., Ярегапс1!о 8. й Яа!чеаеп О.8. (2006) ТЬе арор(оюгпе асбча(еь саараае-9 Ьу с!!вег!ха(!оп.
Мо!. СеП 22: 269 — 275. Ка(Е М. С. (1999) СеП яисп(е Еог Ьеб!пиесы Ха!иге 396: 119 — 122. КайгпеП 3. С, й ТЬоврюп С. В. (2002) Райччауа оЕ арорсояь в 1уврЬосуге с(ече!орвеп(, Ьогпеоьсаяя апс1 с(!хеаае. СеП 109: 597 — 107. Т!йе! 3. Х. й 8(еПег Н. (2000) А сслпраг!юп оЕ ргодгаввес1 сеП с(еа(Ь Ье(ъчееп арес!еа. Оепоте Вго!. 1. Клеточные контакты, адгезия и внеклеточный матрикс Из всех типов взаимодействий клеток в многоклеточном организме наиболее фундаментальными являются взаимодействия, удерживающие клетки вместе. Клетки могут присоединяться друг к другу посредством прямых межклеточных контактов либо устанавливать механическую связь с помощью выделяемых ими веществ; так или иначе в целостном многоклеточном организме они должны быть связаны между собой. Механизмы когезии определяют архитектуру тела — его форму, механические свойства и распределение клеток различных типов.
Соединения между клетками образуют пути сообщения, позволяя клеткам обмениваться сигналами, координирующими их поведение и регулирующими экспрессию генов. Прикрепление к соседним клеткам и к внеклеточному матриксу влияет на ориентацию внутренних структур клетки. Установление и разрыв контактов, модификация матрикса участвуют в миграции клеток внутри развивающегося организма и направляют их движение при репарационных процессах. Таким образом, система клеточных контактов, механизмов клеточной адгезии и внеклеточного матрикса играет принципиальную роль во всех проявлениях организации, функционирования и динамики многоклеточных организмов.
В нарушениях этой системы коренятся многие заболевания. Более всего поражают воображение большие многоклеточные организмы, поистине шедевры структурной инженерии. Ведь клетки — это маленькие, хрупкие и часто подвижные объекты, заполненные водной внутренней средой и окруженные тонкой плазматической мембраной; однако миллионы таких объектов могут образовать структуру столь массивную, столь прочную и столь устойчивую, как например, лошадь или дерево. Как же зто возможно? Как мы увидим в главе 23, ткани животных необычайно разнообразны, но большинство из них принадлежит к одной из двух больших категорий, соответствующих двум архитектурным типам (рис.
19.1). В соединительных тканях, таких как кость или сухожилие, внеклеточный матрикс хорошо выражен, а распределенные в нем клетки немногочисленны. Матрикс богат волокнистыми полимерами, особенно коллагеном, и именно матрикс, а не клетки, принимает на себя большую часть механической нагрузки. Прямые контакты между двумя клетками относительно редки, однако у клеток есть важная связь с матриксом, что позволяет им натягивать его и самим растягиваться под воздействием внеклеточной среды.