Клеточный синхронизация

Синхронизация клеточного деления [c.203]

Наиболее существенные повреждения клетки возникают в ядре, основной молекулой которого является ДНК. Ядро у млекопитающих проходит четыре фазы деления из них наиболее чувствителен к облучению митоз, точнее его первая стадия — поздняя профаза. Клетки, которые в момент облучения оказываются в этой стадии, не могут вступить в митоз, что проявляется первичным снижением митотической активности спустя 2 ч после облучения. Клетки, облученные в более поздних стадиях митоза, или завершают цикл деления без каких-либо нарушений, или в результате инверсии обменных процессов возвращаются в профазу. Речь идет о радиационной синхронизации митозов, когда клетки с запозданием снова начинают делиться и производят чисто внешнюю компенсацию первоначального снижения митотической активности. Нарушения ДНК могут вести к атипическому течению клеточного деления и появлению хромосомных аберраций. Неделящиеся клет- [c.16]

Для изучения метаболических процессов на протяжении цикла клеточного деления нужны такие суспензии, в которых клетки делились бы одновременно (синхронно). Чтобы достичь такого совпадения фаз цикла у разных клеток, прибегают к синхронизации культуры. Синхронизировать деление в какой-либо популяции клеток можно с помощью различных искусственных приемов, таких как изменение температуры, воздействие света, ограничение количества питательных веществ или пропускание микроорганизмов через специальный фильтр с целью получить клетки одного размера. Клеточная суспензия, синхронизированная той или иной обработкой, после нескольких одновременных делений постепенно переходит снова к асинхронному делению, так что число клеток увеличивается в дальнейшем уже не ступенчато, а непрерывно. [c.203]

При вегетативном размножении дрожжевых клеток время клеточной генерации (от одного деления до следующ его) несколько различается у клеток разного систематического положения, а также в разных условиях культивирования. В оптимальных условиях, т. е. в условиях полноценной питательной среды, оптимальной температуры и достаточно низкой исходной концентрации клеток, средняя продолжительность первой генерации для большинства видов дрожжей составляет 3—5 час. Процессы, протекающие в течение митотического цикла, естественно, могут быть исследованы только в синхронизированных культурах или же в течение первого митотического цикла, который, как правило, проходит с достаточно высокой степенью синхронизации во всех клетках культуры. Незначительная начальная асинхронность процессов в отдельных клетках при дальнейшем культивировании увеличивается и синхронность нарушается. [c.3]

В книге английского ученого описаны разные типы культур клеток млекопитающих, оборудование, реактивы и аппаратура для выращивания клеток, получение и диспергирование клеток подробно изложены методы получения клеточных культур из различных тканей, способы культивирования, методы синхронизации клеток. Рассмотрены клеточные гибриды и мутанты, взаимоотношения между вирусами и клеточными культурами и. другие вопросы. [c.343]

Фтордезокснуридин — аналог урацилового дезоксинуклеозида, который, включаясь в цепь нуклеиновой кислоты, занимает место соответствующего нормального основания. Он также обладает способностью блокировать биосинтез дТМФ. Им пользуются для синхронизации клеточной культуры. Благодаря такой обработке культура постоянно поддерживается на стадии, соответствующей периоду О л. Задержка митотического цикла снимается при удалении блокирующего фактора. [c.86]

К экспериментам по синхронизации приступают только тогда, когда определены основные условия периодического культивирования, в том числе кинетика асинхронной культуры. После этого устанавливают режим периодического культивирования таким образом, чтобы в течение экспоненциального роста клеточная масса удваивалась от двух до пяти раз. [c.415]

Усиление антиоксидантных свойств клеток может приводить к синхронизации клеточной популяции в Сгпериоде клеточного цикла, в кото- [c.362]

И. Синхронизация клеток и облучение популяции в радиочувствительной фазе клеточного цикла. [c.248]

В книге изложены основные принципы построения математических моделей биологических процессов и методы их исследования. Рассмотрены как модели, описывающие поведение систем во времени, так и модели, описывающие самоорганизацию в пространстве возникновение структур, распространение волн в активной среде и явление синхронизации. Обсуждаются следующие вопросы биологическая информация и возникновение жизни, дифференциация тканей и морфогенез, динамика реакции иммунной системы н ее взаимодействие со злокачественными образованиями, нарушение клеточного цикла и перерождение клетки. [c.2]

Интерес к распределенным моделям вызывается, с одной стороны, прикладными задачами, например, желанием получить условия наилучшей синхронизации клеточных культур. С другой стороны, представляется очень заманчивым, зная из эксперимента кривые распределения клеток по размерам, попытаться определить динамические и статистические характеристики популяции клеток — законы роста индивидуальных клеток в промежутках между делениями, вероятности деления и т. п.— и найти связь этих характеристик с условиями внешней- среды. [c.80]

В заключение этой главы подчеркнем еще раз, что релаксационные (триггерные, ждущие и автоколебательные) базовые модели адекватны самой сути АВ-процессов в живых объектах на молекулярном и клеточном уровнях, будь то передача информации в нервных сетях, деление клеток или процессы формообразования. Релаксационные АВ-процессы защищены от внешних влияний порогом чувствительности, в зоне рефрактерности они так же мало подвержены случайным воздействиям. С другой стороны, большая скорость распространения в информационных каналах и большая способность к синхронизации релаксаторов обеспечивают преимущества [c.191]

В целом можно сказать, что в эксперименте факторы, ответственные за синхронизацию и, прежде всего, за синхронное деление, изучены недостаточно. В частности, интересна роль мембранных потенциалов клеток, которые меняются в зависимости от фазы клеточного цикла [13]. [c.204]

В качестве внутриклеточной автоколебательной системы может выступать клеточный цикл , рассмотренный нами в гл. 7 (см. уравнения (7.4)). Математические модели таких циклов отличаются от модели Ван-дер-Поля. Однако и они приводят к взаимной синхронизации, если клетки обмениваются, например, липидами [23]. [c.210]

Высокоразрешающее дифференциальное окрашивание. Хромосомы в профазе и прометафазе конденсированы не столь сильно, как метафазные хромосомы. При обработке культуры лимфоцитов метотрексатом (для частичной синхронизации клеточного цикла) можно накопить достаточное число клеток, находящихся в профазе и прометафазе. Сокращение времени инку- [c.51]

В системах in vitro синхронизирующие агенты применяются в основном для изучения свойств клеток в разных фазах цикла и их чувствительности к различным воздействиям. Развитие методов синхронизации и техники клонирования одиночных клеток позволило обнаружить все основные радиобиологические фономе-ны, связанные с биологией клеточного цикла. [c.245]

В основе метода лежит гибель клеток в определенной фазе клеточного цикла, что приводит к избирательному отбору клеток, находящихся вне фазы-мишени. При экспоненциальном росте клеток и прохождении клеток по клеточному циклу увеличение периода экспозиции приводит к снижению количества выживающих клеток и ширины диапазона клеточного цикла, в котором оказываются выживающие клетки. Однако такой вариант возможен только в теории, а на практике при инкубации в условиях, приводящих к 90%-ной гибели клеток, выжившие клетки вместо того, чтобы концентрироваться на границе фазы S, замедляют свой рост, и требуется несколько часов для их последующего вхождения в фазу S, так что при вхождении в фазу G2 синхронизация популяции клеток теряется. [c.149]

Отметим здесь еще одну важную особенность клеточного цикла — его стохастичность. Длительности различных фаз (особенно Gi и Ga) сильно варьируют, что затрудняет синхронизацию клеточного деления. Можно синхронизовать деление in vitro с помощью комбинации ингибиторов и стимуляторов, однако уже через два — три поколения культура становится практически асинхронной. Осуществить синхронизацию в живом организме еще труднее. [c.140]

Растительные объекты также характеризуются значительными различиями в устойчивости к радиационному воздействию. Необыкновенно высокая чувствительность к ионизирующему излучению отмечена у гриба Phy omy es blakesle anus, рост которого угнетается в результате у-облучения в дозе, составляющей всего 0,008 Гр. В последние годы в качестве чувствительного биологического дозиметра радиобиологами используется один из штаммов актиномнцета с особой четкостью синхронизации смены форм клеточной деятельности. Этот радиочувствительный штамм был успешно использован в совместном советско-американском эксперименте по программе Союз — Аполлон . Высшие растения обла- [c.155]

Все представленные выше соединения и такие, как 5-фторура-цил, l-p-D-арабинофуранозилцитозин и ряд других агентов, синхронизируя клетки, в принципе могут быть использованы для повышения радиационной реакции популяции. Однако при этом необходимо соблюдать определенные требования блок деления должен быть обратимым и специфичным, достаточно длительным для того, чтобы клетки могли доходить до нужной фазы цикла вариации в длительности отдельных фаз цикла должны быть невелики необходимо знать параметры клеточного цикла данной популяции, реакцию на облучение и на используемый для синхронизации агент конкретных клеток в каждой фазе цикла и, как результат всего этого, необходимо строгое соблюдение интервала времени между введением препарата и облучением. [c.245]

Если признать, что автоколебания лежат в основе клеточного цикла, функционирования сократительных волокон и нервных клеток, то синхронизация как один из главных типов АВ-процессов всегда потенциально возможна, так как клеточные или биохимические осцилляторы всегда связаны между собой.-Приведем несколько характерных фактов, которые говорят о важности синхронизации в живых системах. В гл. 9 идет речь о пейсмекерах , или источниках автоволн повышенной частоты, которые, распространяясь, синхронизуют все остальные области пространства с более низкой частотой автоколебаний. Именно так происходит синхронизация в колониях слизевиков (см., например, [9]), в тяжах плазмодия РЬузагиш, связанных между собой [10, 111, сокращениях сердечной мышцы под действием сигналов синусного узла. Следует также напомнить о гипотезе Н. Винера о формировании а-ритма мозговых волн и привести его любопытное высказывание Интересным опытом, способным пролить свет на справедливость моей гипотезы о мозговых волнах, могло бы, весьма вероятно, оказаться исследование светляков или других животных, таких как кузнечики или лягушки, которые могут излучать световые или звуковые им-пулЬсы и принимать эти импульсы. Часто высказывалось предположение, что светляки на дереве вспыхивают в унисон, и это явление сводили к оптической иллюзии человека. Я слышал, что у некоторых светляков Юго-Восточной Азии это явление выражено столь резко, что его вряд ли можно приписать иллюзии. Но светляк действует двояким образом с одной стороны, он излучает более или менее периодические импульсы и, с другой стороны, обладает рецепторами для этих импульсов. Не происходит здесь то же самое предполагаемое явление собирания частот [121. Укажем, что и в колониях слизевиков синхронизация осуществляется по такому же механизму. [c.204]

Механизм действия изолейцинового голодания неясен, однако это не просто отражение общего дефицита аминокислот, поскольку голодание по лейцину вызывает более выраженное подавление клеточного роста без какой-либо синхронизации культуры (Everhart, 1972 ТоЬеу, 1973). Скорее, ответ клеток на изолейциновое голодание может указывать на некоторую неоднородность G1. [c.155]

Синхронизация клеток на границе фаз G1/S может быть достигнута нарушением синтеза одного или более дезоксирибонук-леозидтрифосфатов, необходимых для синтеза ДНК, при условии, что это нарушение не препятствует протеканию других клеточных процессов, таких, как синтез РНК и белка. [c.156]

Фазу G2 клеточного цикла исследовать, по-видимому, труднее всего, поскольку наиболее трудно получить популяцию клеток, синхронизированных в фазе G2. Дело в том, . что если клетки синхронизированы путем отбора митотических клеток или накоплением на границе фаз G1/S, то при достижении ими фазы G2 степень синхронизации заметно снижается. Это происходит в результате дисперсии скоростей, с которыми индивидуальные клетки проходят клеточный цикл. Популяции клеток в фазе G2 всегда содержат клетки, находящиеся в других фазах клеточного цикла, и максимальное обогащение клеток китайского хомячка СНО, находящихся в фазе G2, оказывается 0,7 в случае двойного тимидинового блока и 0,4 в случае отбора митотических клеток (Enger et al., 1968). [c.162]

Максибиологи говорят если вы хотите знать, что происходит в клетке, вам следует просмотреть множество клеток и создать единое мнение при этом вы должны быть уверены, что во всех изучаемых клетках в одно и то же время происходят одни и те же процессы. Максибиологи применяют специальные методы синхронизации роста клеточных популяций для того, чтобы клетки одновременно вступали в митоз, делились, синтезировали ДНК и т. д. (Методы синхронизации роста описаны в гл. 6). При использовании больших клеточных популяций методы исследования могут быть значительно менее чувствительными и соответственно их легче применять. . [c.71]

Первый эксперимент по определению зависимости радиочувствительности клеток от фазы клеточного цикла проведен в 1963 г. на линии раковых клеток человека, известных как клетки НеЬа. В этих опытах клетки, находящиеся в определенной фазе клеточного цикла, облучали однократно в дозе 3 Гр. Было установлено, что гибель клеток, вызванная облучением, существенно зависит от фазы, в которой клетки облучали. Клетки в стадии митоза были наиболее чувствительными, а клетки в начале в]-фазы, поздних частях 5-фаэы и Ог были наиболее резистентными. Клетки в начале 5-фазы имели промежуточную чувствительность. Работа была подтверждена использованием разных доз облучения и построением кривых выживаемости для различных фаз клеточного цикла. На рис. 4.1 приведены результаты этих экспериментов. Серии кривых показывают, как радиочувствительность клеток изменяется в зависимости от фазы, в которой они находились во время облучения. для клеток Неиа в Л -фазе равно 0,82 Гр, для клеток в С]-фазе — 1,64 Гр, в середине 5-фазы — 1,21 Гр и для клеток в фазе Сг — 1,7 Гр. После этих первых исследований в других работах были использованы другие клетки и другие методы синхронизации. Неудивительно, что каждая линия клеток обладает некоторыми специфическими свойствами с точки зрения зависимости радиочувствительности от фазы клеточного цикла. На рис. 4.2 приведены зависимости чувствительности клеток от фазы цикла для клеток китайского хомяка после облучения в дозе 7 Гр, имеющих короткую С]-фазу, и клеток Неиа после облучения в дозе 5 Гр, имеющих длинную С]-фазу. В общем дозы, необходимые для данного уровня гибели клеток при облучении в разных фазах клеточного цикла, различаются примерно в 2 раза. Клетки, имеющие короткую С]-фазу, обычно наименее чувствительны во второй половине 5-фазы, а наиболее 58 [c.58]

Существенно, что присутствие лиганда не влияет на течение событий при интернализации рецепторов. Как уже упоминалось, даже в отсутствие лиганда происходит спонтанная интернализация рецепторов и последующее их возвращение иа клеточную поверхность, т. е. рециркуляция рецепторов. Вместе с тем роль лигандов велика в синхронизации процесса интернализации рецепторов. Лиганды осуществляют сортировку клеточных рецепторов, обеспечивая избирательную рециркуляцию одних при сохранении на клеточной поверхности большинства других (Н. J. Geuze et al., 1984). Все сказанное иллюстрирует схема, представленная на рис. 6. [c.25]

В момент заражения монослой должен быть еще не плотным. Для некоторых рабдовирусов иногда трудно обеспечить строгую синхронизацию, необходимую для прохождения одного цикла размножения, даже при очень высокой множественности инфекции. Тем не менее инфицирование клеток большим количеством вируса для того, чтобы заразить каждую клетку, позволяет приблизиться к таким условиям. Действительно, если все клетки заражены, то, естественно, может пройти только один цикл репродукции вируса. Однако существует и верхний предел множественности инфекции. При очень высокой множественности может наблюдаться аномальная картина размножения вируса, обусловленная накоплением дефектных интерферирующих частиц (см. разд. 3.1.1) и реадсорбцией вирионов потомства на клеточном дебрисе. По-видимому, лучше всего в первом опыте использовать множественность инфекции 10 БОЕ/кл, а затем в случае необходимости увеличивать или уменьшать ее в 10 раз. Можно добавить к вирусу или культуральной среде некоторые полиионы для стимуляции связывания вируса с клетками и повышения инфекционности [13]. Такое стимулирующее воздействие оказывают диэтиламиноэтил (ДЭАЭ)-декстран и протаминсульфат в концентрациях 50 и 100 мкг/мл соответственно, если их добавляют к клеткам до внесения вируса (за 4 ч или менее). После внесения вируса полиионы не оказывают стимулирующего действия. Важно отметить, что некоторые полиионы хотя и способствуют адсорб- [c.114]

Эвокация (от лат. evo atio — вызывание) представляет собой завершающую фазу инициации цветения, во время которой в апексе происходят процессы, необходимые для инициации цветочных зачатков. При поступлении флорального стимула в апикальных меристемах последовательно возрастают содержание растворимых сахаров и активность инвертазы, число митохондрий и интенсивность дыхания активируется митоз как в периферической, так и центральной зонах стеблевой меристемы наблюдается кратковременная синхронизация клеточных делений усиливается синтез РНК и белков, изменяется их качественный состав (последнее — за сутки до заложения зачатков цветков). Все эти данные показывают, что сущность эвокации заключается в переключении генетической программы, способствующей развитию вегетативных почек, на другую, обеспечивающую закладку и формирование цветков. [c.373]

Для многих экспериментов желательно иметь популяцию клеток, проходящих клеточный цикл синхронно. Один из методов синхронизации, разработанный в числе первых и часто используемый до сих пор, - это так называемый метод двойной тимидиновой блокады. Если добавить к культуральной жидкости тимидип в высокой концентрации, то синтез ДНК в клетках прекращается. Избыток тимидина блокирует фермент рибонуклеотидредуктазу, преобразующий рибонуклеотиды в дезоксирибонуклеотиды. При ингибировании этого фермента количество дезоксирибонуклеотидов падает и синтез ДНК останавливается. Когда избыток тимидина удаляют, заменяя среду на новую, количество дезоксирибонуклеотидов увеличивается и синтез ДНК начинает идти нормально. [c.239]

Для клеточной линии с 22-часовой продолжительностью клеточного цикла, где М = 1 ч, 61 = 10 ч, 8 = 7 ч и Ог = 4 ч, схема эксперимента по синхронизации методом двойной тимидиновой блокады должна быть следующей [c.239]

В нашей клеточно-автоматной модели основной механизм — взаимная синхронизация цифровых счетчиков — выглядит совершенно симметричным. Однако правило перехода, встроенное в процесс счета, приобретает динамический аспект, который делает его чувствительным к упорядочению сигналов преобразования, а потому схема их приоритезации оказывается з операциональном отношении весьма существенной. [c.85]

При беременности масса матки увеличивается в 12—18 раз за счет новообразования ГМК путем деления малодифференцированных клеток, но главным образом в результате гипертрофии лейомиоцитов. ГМК матки обладают способностью к синхронизации сокращения, что обусловлено проведением возбуждения по системе клеточных мембран, обеспечивающих МП и ионную проводимость. Как отмечалось, ГМК матки характеризуются спонтанной контрактильной активностью, автоматической выработкой импульсов для периодических сокращений (ауторитмия). В генерации ПД главная роль принадлежит Са " " и кадий-натриевому насосу. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология