макурина

У некоторых низших организмов в случае закрытого митоза ядерная оболочка не исчезает, она в зоне ядерной перетяжки замыкается, что приводит к образованию двух новых ядер. Здесь участие ядерной оболочки в делении клетки заключается в том, что на ней закреплены хромосомы, и она, по-видимому, принимает участие в индукции образования микротрубочек, необходимых при делении клеток.

Вероятно, для реконструкции ядерной оболочки необходимым условием является деконденсация хромосом. Показано, что если вызвать преждевременную деконденсацию метафазных хромосом, то они очень быстро контактируют с мембранными пузырьками и каждая одевается своей ядерной оболочкой, вследствие чего в клетке возникает множество так называемых микроядер, каждое их которых возникло из одной хромосомы.

В то же время можно экспериментально вызвать разборку ядерной оболочки у интерфазного ядра. Это происходит при слиянии в культуре ткани двух клеток на разных стадиях клеточного цикла: получается так называемый гетерокарион, где одно из ядер будет находиться в интерфазе, а другое — в виде митотических хромосом в метафазе. В этом случае в интерфазном ядре начинает конденсироваться хроматин, образуются преждевременно конденсированные хромосомы, а ядерная оболочка исчезнет так же, как во время нормального митоза (рис. 114). Эти данные говорят о том, что в цитоплазме митотической клетки существуют какие-то факторы, вызывающие как конденсацию хромосом, так и параллельный этому процесс распада ядерной оболочки.

Рис. 114. Преждевременная конденсация хромосом и растворение ядерной оболочки в гетерокарионе 1 — митотические хромосомы донорской клетки; 2 — ядро клетки-реципиента

Сходная динамика совпадения процессов перестройки хромосом и ядерной оболочки наблюдается и в другой системе — в цитоплазме ооцитов или в бесклеточных цитоплазматических экстрактах ооцитов. Так, если в цитоплазму ооцита амфибий на стадии метафазы инъецировать выделенные интерфазные ядра, то их ядерная оболочка разбирается, а хроматин конденсируется в виде митотических хромосом. Если в ооцит на стадии интерфазы ввести митотические хромосомы, то они начинают деконденсироваться, появляются множественные мелкие вакуоли, которые, сливаясь друг с другом, образуют ядерные оболочки. Интересно, что в цитоплазму интерфазного ооцита можно ввести даже чужеродную чистую ДНК, которая, связываясь с гистонами в цитоплазме, образует хроматиновые глыбки, которые в свою очередь одеваются ядерными оболочками и превращаются в микроядра.

Эти экспериментальные приемы вместе с методом иммунофлуоресценции позволили проследить судьбу многих белков ядерной оболочки во время митоза. Подробно изучена судьба ламинов. Найдено, что фиброзный слой ламинов деполимеризуется параллельно распаду ядерных мембран и конденсации хроматина. Этому предшествует обильное (в 7 раз выше, чем в интерфазе) фосфорилирование ламинов. Ламины А и С при этом деполимеризуются до димеров и тетрамеров и, переходя в растворимое состояние, равномерно распределяются в цитоплазме вне связи с другими структурами. Ламин В тоже деполимеризуется до олигомеров, но остается связанным с мембранными пузырьками, возникшими из ядерной оболочки.

При сборке ядерной оболочки в телофазе белки ламины иммунохимически начинают выявляться в центромерных и теломерных участках хромосом. Там же обнаруживаются первые признаки образования новой ядерной оболочки и накапливаются антитела к белкам порового комплекса. В бесклеточной системе цитоплазматического экстракта ооцитов было показано, что ассоциация растворимых в митозе ламинов А и С происходит независимо от ламина В. Оказалось, что если систему реконструкции ядерной оболочки лишить ламина В, то ламины А и С связываются с поверхностью хромосом, но сборки ядерной оболочки не происходит. В экстракте, лишенном ламинов А и С, ламин В связывается с хромосомами, но нормальная ядерная оболочка также не формируется.