Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Zachet_Abramova

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
2.02 Mб
Скачать

проникнуть внутрь и ферменты, лизирующие белковую оболочку вируса, действуют все время, от одного деления клетки до другого.

Так называемая «инициация» репликации вируса также может осуществляться на протяжении всего клеточного цикла.

Геном полиовируса представляет собой мРНК+. После раздевания вириона в цитоплазме клеткихозяина эта мРНК + должна реплицироваться с образованием комплементарной мРНК–; в результате получается промежуточная структура – двухцепочечная молекула, называемая «репликативной формой» вирусной РНК. Эту фазу репликации, вероятно, катализирует фермент, который можно было бы назвать РНК ± зависимой РНК–полимеразой. На комплементарной мРНК™ строятся новые цепи вирусной РНК+, возможно при участии другого фермента – РНК– зависимой РНК ± полимеразы. Действительно, кривая репликации полиовирусной РНК носит биомодальный характер. Первый пик, между 0 и 2 ч с момента инфекции, соответствует синтезу вирусной РНК. Второй пик, между 2 и 4 ч с момента инфекции, соответствует синтезу РНК.

Билет 20

1. Биологическая мембрана и ее функции

Строение биологических мембран. Одной из основных особенностей всех эукариотических клеток является изобилие и сложность строения внутренних мембран. Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют лабиринт эндр-плазматического ретикулума и уплощенных пузырьков в виде стопки, составляющих комплекс Гольджи. Мембраны образуют лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших. Все эти структуры представляют собой компартменты (отсеки), предназначенные для тех или иных специализированных процессов и циклов. Следовательно, без мембран существование клетки невозможно.

Плазматическая мембрана, или плазмалемма, — наиболее постоянная, основная, универсальная для всех клеток мембрана. Она представляет собой тончайшую (около 10 нм) пленку, покрывающую всю клетку. Плазмалемма состоит из молекул белков и фосфолипидов (рис. 1.6).

Молекулы фосфолипидов расположены в два ряда — гидрофобными концами внутрь, гидрофильными головками к внутренней и внешней водной среде. В отдельных местах бислой (двойной слой) фосфолипидов насквозь пронизан белковыми молекулами (интегральные белки). Внутри таких белковых молекул имеются каналы — поры, через которые проходят водорастворимые вещества. Другие белковые молекулы пронизывают бислой липидов наполовину с одной или с другой стороны (полуинтегральные белки). На поверхности мембран эукариотических клеток имеются периферические белки. Молекулы липидов и белков удерживаются благодаря гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям.

Все клеточные мембраны представляют собой подвижные текучие структуры, поскольку молекулы липидов и белков не связаны между собой ковалентными связями и способны достаточно быстро

31

перемещаться в плоскости мембраны. Благодаря этому мембраны могут изменять свою конфигурацию, т. е. обладают текучестью.

Мембраны — структуры очень динамичные. Они быстро восстанавливаются после повреждения, а также растягиваются и сжимаются при клеточных движениях.

Мембраны разных типов клеток существенно различаются как по химическому составу, так и по относительному содержанию в них белков, гликопротеинов, липидов, а следовательно, и по характеру имеющихся в них рецепторов. Каждый тип клеток поэтому характеризуется индивидуальностью, которая определяется в основном гликопротеинами. Разветвленные цепи гликопротеинов, выступающие из клеточной мембраны, участвуют в распознава-нии факторов внешней среды, а также во взаимном узнавании родственных клеток. Например, яйцеклетка и сперматозоид узнают друг друга по гликопротеинам клеточной поверхности, которые подходят другкдругу как отдельные элементы цельной структуры. Такое взаимное узнавание — необходимый этап, предшествующий оплодотворению.

2. Онкогенная вирусная инфекция

Онкогенная вирусная инфекция

Обратимся к экспериментам с неравномерным метилированием ДНК: СНз-группы не включаются случайным образом по всей длине ДНК-полимера, а концентрируются преимущественно в определенных генах.

Эта избирательность была использована для специфической маркировки ДНК, чтобы выяснить, когда, где и как происходит интеграция генома онкогенного вируса с геномом клетки. Как известно, явление интеграции было впервые описано в 1968 г. Дульбекко и его сотрудниками: двухцепочечная ДНК онкогенного вируса, например SV40, включившись в геном, вызывает трансформацию нормальной клетки.

Первый вопрос касался фазы клеточного цикла, в которой возможен процесс интеграции. К его постановке привели два открытия: в 1967 г. Ричардсон обнаружил, что в клетке небольшие фрагменты ДНК могут соединяться с помощью фермента, получившего название ДНК-лигазы; в 1968 г. японский ученый Ока – заки установил, что ядерная ДНК в фазе S клеточного цикла не реплицируется сразу в виде длинных цепей – новая ДНК строится отдельными фрагментами. Сопоставление этих данных позволило заключить, что в фазе S фрагменты Оказаки соединяются при участии ДНК – лигазы. В связи с этим возник вопрос: быть может, ДНК онковируса, проникнув в нормальную клетку не в фазе S, сначала находится в состоянии «покоя» в ожидании фазы S, когда она смешивается с фрагментами Оказаки в единый пул, чтобы затем включиться в клеточную ДНК с помощью ДНК-лигазы? Иными словами, предполагалось, что интеграция могла бы происходить в период, когда клетка занята сборкой своих фрагментов Оказаки. Изучение процесса интеграции онкогенной ДНК, по-видимому, подтвердило эту гипотезу.

Второй вопрос касается места включения ДНК онкогенного вируса в геном клетки. Была сделана попытка установить, в каких участках более вероятна интеграция вирусной ДНК

– в области регуляторных генов или же в области структурных генов клетки. Как показали предварительные результаты исследований, вероятными местами включения онковирусных геномов являются регуляторные гены.

Третий вопрос – каким образом происходит интеграция? – логически вытекает из предыдущего. Как уже отмечалось, транскрипционная единица ДНК состоит из регуляторной зоны с повторяющимися последовательностями и структурной зоны, представляющей собой уникальную последовательность. ДНК – зависимая РНКполимераза начинает транскрипцию с 5'-конца и продвигается к 3'-концу. Исходя из этого, можно представить себе два варианта интеграции онковирусной ДНК: а) включение

32

между регуляторной и структурной зонами; б) включение в регуляторной зоне. Рассмотрим случай интеграции онковирусной ДНК между регуляторной и структурной зонами. РНК-поли-мераза начнет транскрипцию от вирусного промотора, минуя клеточный промотор. В результате образуется ге-терогенная РНК, часть которой будет комплементарна ранним генам вируса, а другая часть – структурному гену клетки. Таким образом, структурный ген клетки полностью выйдет из-под контроля ее регуляторных генов; регуляция его будет утрачена.

Билет 21

1.Как устроены прокариотические клетки

Прокариотическая клетка устроена следующим образом. Главная особенность этих клеток — это отсутствие морфологически выраженного ядра, но имеется зона, в которой расположена ДНК (нуклеоид). В цитоплазме расположены рибосомы, цитоплазматические мембраны, но у них отсутствует набор других органелл, имеющихся в клетках эукариот, таких, как эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды, центриоли, микротрубочки. Снаружи содержимое клетки прокариот одето цитоплазматической мембраной, которая играет барьерную функцию между собственно цитоплазмой клетки и внешней средой. Поверх цитоплазматической мембраны расположена клеточная стенка (оболочка). В то же время клетки прокариот и эукариот имеют и общие черты строения:

одеты цитоплазматической мембраной, функционирующей как система для активного транспортирования веществ из клетки в клетку;

синтез белка идет на рибосомах;

сходны процессы синтеза РНК и репликации ДНК;

похожи биоэнергетические процессы.

Прокариотическое строение клеток имеют все бактерии, включая архебактерии и цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Клетки прокариот могут отличаться друг от друга по строению клеточной стенки, складчатости цитоплазматических мембран, количеству и свойствам внутриклеточных вакуолей, количеством и структурой цитоплазматических выростов и т. д., но общий план строения остается постоянным.

Прокариотическая клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазм образованной из сложного, высокополимерного новеществаприсутств.В

многочисленные мелкие рибосомы (бактериальны 000 рибосом).

Строение прокариотической клетки

Цитоплазма прокариотической клетки пронизана мембранами, образующими эндоплазматическую сеть, в ней и находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков.

Внутренняя часть клеточной стенки прокариона плазматической мембраной, выпячивания кото мезосомы, участвующие в построении клеточны являются местом прикрепления ДНК. Дыхание мезосомах,-зеленыху синеводорослейоплазматическихв цит мембран

33

У многих бактерий внутри клетки откладываются запасные в Резервные вещества, включаясь в обмен веществ, могут пр источников энергии.

(1-клеточная -наружнаястенка, 2цитоплазматическая-хромосомембрана,а(кольцевая3 - моле рибосома,-мезосома,5 -впячивание6 наружной цитоплазмотической-вакуоли,-жгутики,8 - мемб9 стопки мембран, в которых осуществляется фотосинтез)

2. Основные физико-химические свойства клетки?

Через оболочку и мембраны в клетку из внешней среды проникают различные растворенные вещества. Однако далеко не все вещества могут проникнуть в клетку. Живые клеточные оболочки и мембраны обладают избирательной проницаемостью: одни вещества проходят только в клетку, другие только из клетки, третьи вообще не проходят через этот барьер. Для демонстрации этого явления служит особый сосуд, называемый осмометром. Горлышко его плотно закрыто пробкой, в которой закреплена стеклянная трубка. Дно осмометра замещено полупроницаемой перепонкой (например, пленка из коллодия). Осмометр помешают в большой сосуд. В оба сосуда наливают жидкости, отличающиеся друг от друга концентрацией растворенных веществ, чистую воду и раствор какого-либо вещества, например красителя – метиленового синего.

Рассмотрим два случая. В первом случае дном осмометра является пленка с очень мелкими порами, пропускающими молекулы воды, но задерживающими молекулы метиленового синего)? В осмометр наливают 0,5% водный раствор метиленового синего, в большой сосуд – чистую воду. Поскольку в большом сосуде вода составляет 100%, а в осмометре только 99,5%, а концентрация растворов стремится к равновесию, будет происходить проникновение воды из большого сосуда в осмометр, т. е. будет совершаться осмос (жидкость в осмометре будет светлеть). Благодаря этому столбик жидкости в стеклянной трубке будет подниматься до тех пор, пока его давление не сравняется с силой, заставляющей воду проходить через полупроницаемое дно осмометра (к).

Эту силу называют осмотическим давлением. Осмотическое давление прямо пропорционально концентрации растворенного вещества (в данном случае красителя), т. е. равно суммарному давлению всех молекул и ионов растворенного вещества на полупроницаемую перепонку.

Во втором случае попытаемся несколько приблизить опыт к явлениям, происходящим в живой клетке. В осмометре находится жидкость, в которой растворены крупные молекулы, например молекулы белка, а в большом сосуде – раствор метиленового синего. В этом опыте дно осмометра затянуто иной пленкой, с более крупными порами, пропускающими молекулы и воды,и метиленового синего, но задерживающими молекулы белка. Молекулы метиленового синего, проходя через поры этой пленки, распределяются равномерно по обе ее стороны. Общее число молекул белка и молекул метиленового синего в осмометре станет больше, вследствие чего в нем увеличится осмотическое давление (к).

В живом организме, как мы уже знаем, существуют полупроницаемые – клеточные и внутриклеточные мембраны, задерживающие большинство растворенных веществ.

Живая клетка в какой-то степени функционирует как осмотическая ячейка. Осмотическое давление в клетках и жидкостях определенного организма представляет собой более или менее постоянную величину – от 8 атм. у животных

34

до 60 атм. у растений. У млекопитающих оно соответствует осмотическому давлению 0,85% раствора поваренной соли. Если концентрация солей в растворе, окружающем клетку, будет ниже этой величины, то и осмотическое давление в нем окажется ниже, чем в клетке. Такой раствор называется гипотоническим. Изза поступления воды клетка в нем будет набухать, а при достаточно большой разнице в осмотической концентрации внутри клеточной среды и вне ее она может вследствие разрыва погибнуть. Если клетка находится в растворе с повышенной концентрацией солей, в так называемом гипертоническом растворе, т. е. в растворе с более высоким осмотическим давлением, то из-за большой потери воды она съеживается. Подобное явление называется плазмолизом и приводит иногда даже к гибели клетки.

Если живую клетку или ткань поместить в солевой раствор, концентрация которого равна концентрации солей цитоплазмы (изотонический раствор), то она может некоторое время сохранять свою жизнеспособность. Такие изотонические растворы называют физиологическими. Для млекопитающих физиологическим раствором будет 0,85% раствор поваренной соли, для амфибий (лягушки)– 0,64% раствор этой же соли.

Клетка в нормальном состоянии обладает упругостью, зависящей от давления содержимого клетки на ее стенки, уравновешиваемого давлением эластичных стенок на содержимое (подобно надутой резиновой шине или мячу). Такое нормальное упругое состояние клетки называется тургором.

Тургор тем выше, чем выше осмотическое давление содержимого клетки.

Билет 22

1. Какова молекулярная организация и функции нуклеиновых кислот?

Принципы строения ДНК

1.Нерегулярность. Существует регулярный сахарофосфатный остов, к которому присоединены азотистые основания. Их чередование нерегулярно.

2.Антипараллельность. ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипа-раллельно, т.е. идущих навстречу друг другу. 3'-конец одной цепи расположен напротив 5-конца другой.

3.Комплементарность (дополнительность). Каждому азотистому основанию одной цепи соответствует строго определенное азотистое снование другой цепи. Соответствие их друг другу задается химической структурой оснований. Пурины - более длинные основания, и поэтому для сохранения равномерной толщины двойной цепи они могут связываться только с более короткими пиримидинами. Пурин и пиримидин в паре образуют водородные связи. В паре А-Т две водородные связи, в паре Г-Ц — три.

4.Наличие регулярной вторичной структуры. Две комплементарные,

антипараллельно расположенные полинуклеотидные цепи образуют правые спирали с общей осью.

Формы двойной спирали ДНК

Существуют несколько форм двойной спирали ДНК.

В основной - В-форме на виток приходится 10 комплементарных пар.

35

Плоскости

азотистых

оснований

 

перпендикулярны

оси

спирали. Соседние комплемен-тарные пары повернуты

друг относительно друга на 36о.

Диаметр

спирали

20Å,

причем

пуриновый

нуклеотид

занимает

12Å, а пиримидиновый - 8Å.

 

 

 

 

 

А-форма - 11 пар азотистых оснований на виток.

Плоскости азотистых оснований

отклонены от нормали к оси спирали на 20°. Отсюда следует наличие внутренней пустоты диаметром 5Å. Высота витка 28Å. Такие же параметры у гибрида из одной цепи ДНК и одной цепи РНК.

С-форма - шаг спирали 3lÅ, 9,3 пар оснований на виток, угол наклона к перпендикуляру 6°.

Все три формы - правозакрученные спирали.

Есть еще несколько форм правых спиралей и всего одна левая спираль (Z - форма). Высота витка в Z-форме -44.5Å, на виток приходится 12 пар нуклеотидов. Ни А-, ни Z- формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки или суперспирализация).

Структура рибонуклеиновых кислот (РНК)

Первичная структура РНК - порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинуклеотидной

цепи. В РНК, как и в ДНК, нук-леотиды связаны между собой 3',5'-фосфодиэфирными связями. Концы полинуклеотидных цепей РНК неодинаковы. На одном конце находится фосфорилированная ОН-группа 5'-углеродного атома, на другом конце - ОН-группа 3'- углеродного атома рибозы, поэтому концы называют 5'- и 3'-концами цепи РНК. Гидроксильная группа у 2'-углеродного атома рибозы делает молекулу РНК нестабильной. Так, в слабощелочной среде молекулы РНК гидролизуются даже при нормальной температуре, тогда как структура цепи ДНК не изменяется.

Вторичная структура РНК

Молекула рибонуклеиновой кислоты построена из одной полинуклеотидной цепи. Отдельные участки цепи РНК образуют спирализованные петли - "шпильки", за счёт водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями A-U и G-C. Участки цепи РНК в таких спиральных структурах антипараллельны, но не всегда полностью комплементарны, в них встречаются неспаренные нуклеотидные остатки или даже одноцепочечные

146

петли, не вписьюающиеся в двойную спираль. Наличие спирализованных участков характерно для всех типов РНК.

Третичная структура РНК

Одноцепочечные РНК характеризуются компактной и упорядоченной третичной структурой, возникающей путём взаимодействия спирализованных элементов вторичной структуры. Так, возможно образование дополнительных водородных связей между нуклеотидными остатками, достаточно удалёнными друг от друга, или связей между ОН-

36

группами остатков рибо-зы и основаниями. Третичная структура РНК стабилизирована ионами двухвалентных металлов, например ионами Mg2+, связывающимися не только с фосфатными группами, но и с основаниями.

2. Как устроены эукариотические клетки?

Клетка эукариот состоит из трех основных частей: ядра, цитоплазмы и клеточной стенки. К эукариотам относятся простейшие, беспозвоночные и позвоночные животные, высшие растения, грибы и водоросли (без сине-зеленых и прохлорофитовых). Клетки животных и растений отличаются по следующим параметрам. В клетках высших растений отсутствуют центриоли, они имеют жесткую клеточную стенку, плазмодесмы, вакуоль с клеточным соком, пластиды. В клетках водорослей, относящихся к разным таксонам, могут присутствовать или отсутствовать центриоли, клеточная стенка, пластиды и вакуоль с клеточным соком. Клетки грибов объединяют в себе некоторые признаки животных и растительных клеток. Как и клетки растений, они имеют жесткую клеточную стенку, но в ее состав входит хитин, как в наружном скелете у членистоногих. В клетках грибов отсутствуют пластиды, в обмене веществ у них присутствует мочевина, и запасают они не крахмал, а, как в клетках печени животных, гликоген. Оболочку, покрывающую клетку снаружи, называют клеточной мембраной. Внутри клетки часто встречаются пузырьки, оболочка которых очень похожа на клеточную мембрану. Их называют мембранными пузырьками, или вакуолями. Различные части клетки называются органоидами. На рисунке видны срезы нескольких органоидов: ядра, эндоплазматической сети (ЭПС), комплекса Гольджи, митохондрий, двух центриолей (вместе они имеют название

"клеточный центр"). Внутреннее содержимое клетки, за исключением ядра,

называют цитоплазмой.

Клетка живет активной жизнью. Шевелится мембрана, разные органоиды перемещаются с места на место, некоторые мембранные пузырьки сливаются в один пузырек, другие, наоборот, разделяются на несколько новых пузырьков. Если в роли большого пузырька выступает вся клетка, то при слиянии с ней маленького пузырька его содержимое выбрасывается наружу. Эту ситуацию выброса из клетки "начинки" мембранного пузырька называют экзоцитозом, а ситуацию захвата чего-либо внутрь клетки - эндоцитозом (от слов "эндо-" - "внутрь" и "экзо-" - "наружу").

Любая живая клетка питается, т.е. захватывает из внешней среды съедобные для себя вещества (в виде отдельных молекул или больших групп молекул - пищевых частиц, иногда даже целых клеток меньшего размера), и так или иначе использует эти вещества.

Билет 23

1. Основные этапы биосинтеза белка

Транскрипция ,постранскрипция, трансляция и посттрансляция.

1.Транскрипция заключается в создании "копии одного гена" - молекулы пре-и-РНК (пре-м- РНК).Происходит разрыв водородных связей между азотистыми основаниями, присоединения к гену-промотору РНК полимеразы, которая "подбирает" нуклеотиды по принципу комплементарности, и антипараллельности. Гены у эукариот содержат участки, содержащие информацию, - экзоны и неинформативные участки - экзоны. В результате транскрипции создается "копия" гена, которая содержит как экзоны, так и интроны. Поэтому молекула, синтезирующаяся в

37

результате транскрипции у эукариот - незрелая и-РНК (пре-и-РНК).

2.Период посттранскрипции он называется процессинг, который заключается в созревании и-РНК. Происходит:

Вырезание интронов и сшивание (сплайсинг) экзонов ( сплайсинг называется альтернативным, если экзоны соединяются в другой последовательности, чем были изначально в молекуле ДНК). Происходит "модификация концов" пре-и-РНК: на начальном участке - лидере (5') образуется колпачок или кэп - для узнавания и связывания с рибосомой, на конце 3' - трейлере образуется polyА (множество адениловых оснований) - для транспорта и-РНК из мембраны ядра в цитоплазму.

Это зрелая м РНК.

3. Трансляция: -Инициация

-связывание и-РНК с малой субъединицей рибосомы -попадание стартового триплета и-РНК - АУГ в аминоацильный центр рибосомы -объединение 2-ух субъединиц рибосомы (большой и малой).

-Элонгация АУГ попадает в пептидильный центр , а в аминоацильный центр попадает второй триплет, потом

две тРНК с определенными аминокислотами поступают в оба центра рибосомы. В случае комплементарности триплетов на и-РНК (кодона) и т-РНК (антикодон, на центральной петле молекулы т-РНК) между ними образуются водородные связи и данные т-РНК с соответствующими АМК "фиксируются" в рибосоме. Между АМК, прикрепленными к двум т-РНК, возникает пептидная связь, а связь между первой АМК и первой т-РНК разрушается.

Рибосмома делает "шаг" по и-РНК ("передвигается на один триплет).

Таким образом, вторая т-РНК, к которой прикреплены уже две АМК, перемещается в пептидильный центр, а в аминоацильном центре оказывается третий триплет и-РНК, куда из цитоплазмы поступает следующая т-РНК с соответствующей АМК. Процесс повторяется...

до тех пор, пока в аминоацильный центр не попадет один из трех стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА), которые не соответствуют ни одной аминокислоте

- Терминация - окончание сборки полипептидной цепи.

Результат трансляции - образование полипептидной цепи, т.е. первичной структуры белка.

4. Посттрансляция приобретение молекулой белка соответствующей конформации - вторичной, третичной, четвертичной структур.

Особенности биосинтеза белка у прокариот:

а) все этапы биосинтеза происходят в цитоплазме, б) отсутствие экзон-интронной организации генов, вследствие чего в результате транскрипции образуется зрелая полицистронная м-РНК, в) транскрипция сопряжена с трансляцией,

г) имеется только 1 вид РНК-полимеразы (единый РНК-полимеразный комплекс), тогда как у эукариот 3 вида РНК-полимераз, осуществляющих транскрипцию разных видов РНК.

2. Инволюция клеточного цикла

Апоптоз принимает участие в следующих физиологических и патологических процессах:

·запрограммированном разрушении клеток во время эмбриогенеза (включая имплантацию, органогенез). Несмотря на то, что при эмбриогенезе апоптоз не всегда является отражением “запрограммированной смерти клетки”, это определение апоптоза широко используют различные исследователи,

·гормон-зависимой инволюции органов у взрослых, например, отторжение эндометрия во время менструального цикла, атрезии фолликулов в яичниках в менопаузе и регрессия молочной железы после прекращения лактации,

·удалении некоторых клеток при пролиферации клеточной популяции,

·гибели отдельных клеток в опухолях, в основном при ее регрессии, но также и в активно растущей опухоли,

·гибели клеток иммунной системы, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения запасов цитокинов, а также гибели аутореактивных Т-клеток при развитии в тимусе,

38

·патологической атрофии гормон - зависимых органов, например, атрофии предстательной железы после кастрации и истощении лимфоцитов в тимусе при терапии глюкокортикоидами,

·патологической атрофии паренхиматозных органов после обтурации выводных протоков, что наблюдается в поджелудочной и слюнных железах, почках,

·гибели клеток, вызванных действием цитотоксических Т-клеток, например, при отторжении трансплантата и болезни “трансплантат против хозяина”,

·повреждении клеток при некоторых вирусных заболеваниях, например, при вирусном гепатите, когда фрагменты апоптотических клеток обнаруживаются в печени, как тельца Каунсильмана,

·гибели клеток при действии различных повреждающих факторов, которые способны вызвать некроз, но действующих в небольших дозах, например, при действии высокой температуры, ионизирующего излучения, противоопухолевых препаратов.

Вразвитии апоптоза выделяют 3 стадии: сигнальную (индукторную), эффекторную и деградации (деструкции). Индукторами апоптоза могут быть как внешние (внеклеточные) факторы, так и внутриклеточные сигналы. Сигнал воспринимается рецептором и далее последовательно передается молекулам-посредникам (мессенджерам) различного порядка и достигает ядра, где происходит включение программы клеточного "самоубийства" путем активации летальных и/или репрессии антилетальных генов. В ядре регистрируются первые морфологические признаки апоптоза - конденсация хроматина с формированием его осмиофильных скоплений, прилежащих к ядерной мембране. Позже появляются инвагинации (вдавления) ядерной мембраны, и происходит фрагментация ядра. В основе деградации хроматина лежит ферментативное расщепление ДНК [ Arends ea 1990 , Wyllie ea 1980 ]. Сначала образуются фрагменты, включающие 700, 200-250, 50-70 тыс. пар оснований, затем - фрагменты, содержащие 30-50 тыс. пар оснований. После реализации этого этапа процесс становится необратимым. Затем наступает межнуклеосомная дезинтеграция ДНК, т.е. разрывы нитей ДНК, находящихся между нуклеосомами. При этом образуются фрагменты, кратные по величине 180-190 пар оснований, что соответствует протяженности нити ДНК в пределах одной нуклеосомы. Отделившиеся фрагменты ядра, ограниченные мембраной, называют апоптотическими тельцами. В цитоплазме происходит расширение эндоплазматического ретикулума, конденсация и сморщивание гранул. Важнейшим признаком апоптоза является снижение трансмембранного потенциала митохондрий и выход в цитоплазму различных апоптогенных факторов (цитохрома с; прокаспаз 2, 3, 9; апоптоз-индуцирующего фактора). Именно нарушению барьерной функции митохондриальных мембран отводят ключевую роль в развитии многих типов апоптоза. Клеточная мембрана утрачивает ворсинчатость и образует пузыревидные вздутия. Клетки округляются и отделяются от субстрата. На поверхности клетки экспрессируются различные молекулы, распознаваемые фагоцитами - фосфосерин, тромбоспондин, десиалированные мембранные гликоконъюгаты, в результате чего происходит поглощение тела клетки другими клетками и его деградация в окружении лизосом фагоцитарных клеток [ Ярилин ea 2005 ].

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]