Памяти клетки

Ю. Ж. Медведев [7] в своей интересной книге Моле-кулярно-генетические механизмы развития совершенно правильно заметил, что молекулярно-генетическая память клетки... есть управляющая система развития , т. е. те специфические особенности, которые заложены в РНК и ДНК, проявляют себя не только в поддержании надлежащих функций клетки, но и управляют всем процессом развития биологической системы. Этот процесс есть развертывание во времени кодовых систем управления, заложенных в ДНК и РНК. Важнейшая особенность организации вырастающих из первичных нуклеиновых матриц заключается в том, что в любой структуре, образующейся из исходных матриц, параметрические процессы не могут подавить кодовой системы регулирования. Если бы программа, заложенная в матрицах, содержала какой-либо просчет и на некоторой стадии развития вдруг обнаружилась бы возможность появления, например, мощных потоков энергии или массы, не поддающихся управлению, вся система была бы разрушена и все пришлось начинать сначала . Вероятно, бесчисленные пробы с неудачным концом и были ценой, которую природа платила в течение миллиардов лет за [c.155]

Процессы запоминания (память как биологическое явление) исследуются в лаборатории на специально обученных животных. В результате дрессировки поведение животных меняется вот почему мы определяем память как запасание информации, реализующей приобретенные навыки поведения. Такое биологическое определение, оперирующее особенностями поведения, предполагает, что в принципе между сложным механизмом памяти нашего мозга и простыми условными рефлексами низших организмов нет существенных различий [10—12]. Это допущение относится к единичным событиям и к простым молекулярным изменениям в нервных клетках, участвующих в данных событиях. [c.334]

Роль тиоловых гр пп в осуществлении С81. х различных физиологических процессов и биохимических реакций настолько велика /41,44/, что во многих областях медицинской патологии используется определение содержания свободных ЗН-групп как критерий патологического процесса или показатель восстановления нарушенных функций при лечении. Большая часть свободных тиоловых групп, содержащихся в клетке, принадлежит цистеину, входящему в состав трипептида глютатиона. Многие яды, например соединения тяжелых металлов, окислители, алкилирующие вещества, вступают в соединение с высокореакционноспособными Н-груп-пами. С содержанием природных тиолов очень тесно коррелирует резистентность организмов к лучевому поражению /10,15/. [c.119]

В настоящее время накоплено уже много фактов, указывающих на то, что метаболизм РНК тесно связан с хранением информации (память) и с научением [169, 170, 204]. Мы уже упоминали (стр. 112), что в процессе функционирования нервных клеток содержание РНК в них может изменяться [158, 159]. Например, значительно изменяется соотношение оснований в ядерной РНК ядра Дейтерса крысы при научении ее балансировать [160]. Резко возрастает отношение аденин/урацил этот сдвиг сохраняется в течение 48 час после окончания уроков . Изменения в составе оснований были обнаружены и в прилежащих клетках нейроглии [161]. [c.291]

Распределив оперативную память машины, удобно иметь перед собой план памяти, где каждой ячейке памяти соответствует, например, клетка с определенным номером в восьмеричной системе. [c.71]

ИСХОДЯ ИЗ строения и свойств химических молекул, а также особенностей и типов химических реакций, протекающих в живой клетке. Таким образом, одна ветвь современной биологии превратилась в молекулярную биологию . Это название не просто дань моде оно заключает в себе целую программу. В задачу молекулярной биологии входит объяснение — на молекулярном и атомном уровне — таких основных феноменов жизни, как наследственность, рост, развитие, дифференцировка, раздражимость, движение, память. [c.9]

Сразу же сделаем оговорку генетическая информация,т. е. видовая память, передается от клетки к клетке, от организма к организму, т. е. наследуется-, индивидуальная же память, к сожалению, не наследуется. Сокровища нашего опыта, все то, чему мы научились (часто наше единственное достояние), мы не можем передать нашим детям они должны всему учиться сызнова. Приходится предположить, что если память в самом деле связана с нуклеиновыми кислотами, то, несомненно, с РНК, а не с ДНК. [c.307]

Самоорганизация происходит при развитии организма из зародышевой клетки по плану, заложенному в совокупности генов, в молекулах ДНК. В ДНК хранится память о длительной биохимической эволюции, которая и привела к существованию современного организма со всеми его наследственными признаками. В ходе эволюции возникли гены, ответственные за сущность данного биологического вида. Но ДНК помнит и об индивидуальных наследственных особенностях наших предков. В уже упоминавшейся книге Э. Шредингера Что такое жизнь с точки зрения физики рассказано о том, что у представителей австрийской династии Габсбургов на протяжении ряда столетий фигурировал индивидуальный наследственный признак — отвислая нижняя губа. [c.299]

В живых организмах молекулы N0 образуются в результате окисления аминокислоты аргинина при помощи фермента КО-синтазы и могут регулировать многие биологические процессы. Молекулы N0 служат сигнальными частицами, регулирующими тонус сосудов. Их биологическая активность оказывает влияние на рост и развитие живых существ, на их память и способность к обучению. Они помогают организму бороться с бактериями, раковыми клетками и грибками. [c.404]

Нуклеотидная последовательность ДНК любого организма-результат его эволюционной истории. Расшифровка этой истории по последовательности ДНК-далеко не простая задача. В эволюционном масштабе ДНК очень лабильна некоторые гены удваиваются и могут перестать функционировать или приобрести новые функции последовательности различной длины могут амплифицироваться и присутствовать в клетке во множестве копий отдельные гены и более крупные участки нуклеотидной последовательности способны менять свое расположение в хромосомах. Кроме того, существует явление согласованной эволюции, когда последовательность одного гена копируется другим, в результате чего память о заменах, вставках и делециях, накопленных в процессе эволюции последнего, стирается. В настоящее время в геномах человека и других высших организмов уже расшифрованы (секвенированы) участки ДНК длиной во многие тысячи нуклеотидов. Ежегодно к этому списку прибавляются все новые и новые последовательности. [c.231]

На рис. 9.8 показано типичное распределение фазы во времени, когда память о первоначальном плоском назначении фазы полностью утрачена на рис. 9.8Ь генератор асинхронных импульсов остановлен для одной клетки, и в конечном результате вся система затормаживается и останавливается, раньше для ближайших клеток и позже для более удаленных. [c.102]

ХПЯ в последовательных РП эффект памяти). В рассмотренной ситуации электронного обмена химическая реакция в РП создает последовательные пары, которые отличаются конфигурацией ядерных спинов, но химически тождественны. За время жизни РП в клетке могут также успеть произойти химические реакции, которые дают новые радикалы и новые радикальные пары. Например, при фотолизе дибензилкетона образуется сначала пара РЬСН СО СН,РЬ . После отщепления СО группы эта пара превращается в пару РЬСН, СН,РЬ . Поляризация спинов ядер в продуктах рекомбинации вторичной пары зависит не только от спиновой динамики в этой, вторичной паре. Оказывается, что эффекты ХПЯ во вторичной паре зависят также от спиновой динамики в первичной паре. Эффекты ХПЯ, которые наблюдаются в продуктах рекомбинации вторичной пары последовательности из двух РП, несут в себе информацию и о спиновой эволюции в первичной паре [8]. Вторичная пара наследует результат спиновой динамики в первичной паре. Такая память [c.88]

Перспективы развития нанотехнологии трудно вообразить. В медицине все существующие методы лечения изменятся до неузнаваемости. Не надо будет кормить пациентов таблетками, оперировать, пересаживать органы и др. Все будет происходить на молеку тярном уровне. В пациента будут запускать систему биокомпозиционных машин, которая в зависи.мости от ситуации станет лечить зараженные вирусом или мутировавшие клетки, изменяя структуру ДНК или перестраивая ее. Планируется создать компьютеры на основе биочипов, состоящих из молекул ДНК. Ведь на ДНК любой бактерии можно поместить в. миллионы раз больше информации, чем вмещает память совре.менного ко.м-пьютера. С помощью таких персональных компьютеров вполне реально разработать программы по созданию новых мoлeкyJ яpныx машин и, главное, алгоритмов их действия. [c.179]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Защита организма от чужеродных биоиолимеров и, тем самым,, от инфекционных микроорганизмов осуществляется посредством клеточного и гуморального иммунитета (см. 17.9). Во втором случае иммунитет определяется взаимодействием антител (АТ) — особых белков, производимых лимфатическими клетками,— с чужеродными биополимерами, именуемыми в зтом случае антигенами (АГ). Иммунный ответ, т. е. появление антител в организме, есть результат узнавания антигенов определенными популяциями лимфоцитов. Процесс развивается на уровне организма, в нем участвуют различные клеточные узнающие системы, являющиеся обучающимися , так как они приобретают память об однажды введенном антигене и отвечают на его вторичное введение усиленной выработкой антител. [c.122]

Мезокортикальная система. Клетки этой системы локализованы в середине и выше черного вещества, а аксоны проникают в лимбическую систему. Поскольку эта часть мозга ответственна за память и эмоции, она исследуется в связи с умственными и эмоциональными нарушениями. [c.280]

Небольше известно и о пластичности зрелой нервной системы, о привыкании и условных рефлексах, об обучаемости и памяти. Кроме всего прочего, синапс обсуждается как участок пластичности. Обучаемость не зависит от синтеза ДНК, но сопряжена с синтезом РНК и белков. Долговременная и кратковременная память различаются в экспериментах с использованием антибиотиков только в случае долговременной памяти необходим синтез белка. Подобным образом, антисыворотка против S-100 и некоторые белки, специфичные для мозга, блокируют способность к обучению. Нет специальных молекул памяти в основном белковый синтез обеспечивает обычный рост нервной клетки или ее синапсов, активированных при обучении., Из всех нейромедиаторов только катехоламины и ацетилхолин (но не серотонин) имеют отношение к обучаемости, причем гормон гипофиза АСТН в этой связи играет особую роль. [c.350]

С одной стороны, первооткрыватели элемента № 96 Г. Сиборг, А. Гиорсо, Р. Джеймс и Л. Морган хотели увековечить и в таблице элементов память о Пьере и Марии Кюри, а с другой — подчеркнуть аналогию актиноидов и лантаноидов. Загляните в таблицу Менделеева. Там над кюрием — клетка гадолиния, названного так в честь Юхана Гадолина — видного исследователя редких земель. [c.418]

Независимо от природы механизмов, доставляющих позиционную информацию, зона их действия довольно мала обычно они эффективны лишь в пределах сравнительно небольших полей-около 1 мм в длину (й 100 клеточных диаметров) и менее. Отсюда ясно, что судаствует предел количеству деталей, которые могут быть заложены на столь ограниченном пространстве. Именно поэтому конечное позиционное значение клетки приходится фиксировать в виде последовательных элементов позиционной информации, которые записываются на разных стадиях развития. В связи с этим механизм детерминации, основанный на клеточной памяти, совершенно необходим для развития крупных, сложно устроенных животных. Различие между головой и хвостом должно закладываться еще тогда, когда длина соответствующих зачатков не превышает примерно 1 мм. К тому времени, когда длина животного достигнет сантиметра или метра, события, в результате которых возникло это различие, будут уже древней историей и для того, чтобы такое различие все еще сохранялось, клетки должны иметь хорошую память. [c.95]

Эта память заложена в клетках, синтезирующих антитела — молекулы белков, способные специфично взаимодействовать с антигенами. Такое взаимодействие происходит (ПО тому же принципу замка и ключа, по тому же шринципу структурното соответствия, которым объясняется действ(ие ферментов. По>верхность антитела находится в структурном соответствии с атомными группами, расположенными на поверхности антигена. Как правило, антитело имеет два участка, соединяющихся с антигенами. Благодаря этому образуется сетка из антител и антигенов, и антигены вьиводятся в осадок. Этот процесс показан схематически на рис. 73. [c.245]

Эти данные приводят на память случаи болезни Брилля у людей, которые, по-видимому, сохраняют в своих тканях дремлющие риккетсии тифа в течение ряда лет. Невольно напрашивается мысль, что, подобно тому, как утрата ДПН почти полностью лишает риккетсии их активности, утрата каких-либо других веществ может лишить их части других свойств, например способности проникать в некоторые клетки их обычного хозяина или размножаться в них. [c.153]

Быстрый прогресс, достигнутый за последние годы в области изучения нуклеинового и белкового обменов, позволил по-новому взглянуть на многие процессы, протекающие в клетках и тканях животных и растений. Появилась возможность рассматривать такие явления, как морфогенез, регуляторные механизмы клетки, действие ряда гормонов, передача нервного импульса, память в связи с фундаментальной ролью нуклеиновых кислот в этих процессах. Был дан определенный толчок и к дальнейшему изучению механизма действия регуляторов. роста растений. В связи с этим возникла необходимость в обобщении имеющегося в литературе материала и экспериментальных дангу гх, полученных за последние годы по вопросу о взаимодействии фитогор-манов (ауксинов, гиббереллинов и кининов) с нуклеиновыми кислотами и белками. Инициативу по подготовке такого рода сборника взяла на себя лаборатория биохимии фитогормонов Восточно-Сибирского биологического института. [c.3]

Для раскрытия интимных сторон деятельности мозга значительный интерес представляют вещества, которые преимущественно или исключительно сосредоточены в ткани мозга. Можно полагать, что именно с этими веществами должны быть связаны особенности обмена и специальные функции нервной клетки. В настоящее время, когда нейрохимия стремится выяснить биохимические процессы мозга, связанные с такими сторонамй его деятельности, как память, мышление, психика, необходимо шире изучать те субстраты и процессы, которые присущи только мозгу. [c.174]

Клеточная память играет чрезвычайно важную роль, и именно по этой причине поведение клеток в определенное время зависит от того выбора, что был сделан ее предками в предыдущих циклах деления. Таким образом, для полного понимания всей программы развития необходимо знать, как осуществлялись клеточные деления, т.е. необходимо знать генеалогию индивидуальных клеток эмбриона. В этом и состоит сущность генеалогического анализа, проведение которого, особенно на примере крупных и сложно организованных животных (например, позвоночных), представляет собой довольно трудную задачу. Если на ранних стадиях развития специфически пометить отдельные клетки, то на более поздних стадиях можно идентифицировать сами клетки или их потомки. Один из способов мечения заключается в микроинъекции специфических молекул, за которыми легко следить (нанример, флуоресцирующие красители или фермент пероксидазу хрена см. разд.. 19.1.5), в клетки ранних эмбрионов (рис. 16-29). Кроме того, отдельные клетки эмбриона можно пометить генетически, нанример, создавая условия для их инфекции специально выбранным ретро-вирусом (см. разд. 17.5.4) или подвергая эмбрионы действию ионизирующего излучения, вызываюшего случайные соматические мутации (см. разд. 16.5.13). Эти методы генеалогического анализа весьма трудоемки и каждый из экспериментов дает лишь небольшую информацию [c.85]

Экспрессия генов группы gap и pair-rule носит временный характер, но она накладывает отпечаток на экспрессию генов полярности сегментов и гомеозисных селекторных генов экспрессия этих последних генов сохраняется, подвергаясь некоторым уточнениям в процессе дальнейшего развития и обеспечивает клетки позиционной информацией. Механизм клеточной памяти частично обеспечивается положительной обратной связью (предполагающей, что белковые продукты гомеозисных селекторных генов стимулируют транскрипцию собственных генов) и частично наследуемыми изменениями структуры хроматина. Необходимость некоторых форм запоминания позиционных значений можно продемонстрировать в экспериментах на клетках имагинальных дисков, из которых возникают наружные структуры тела взрослого организма, эти клетки сохраняют память о своих исходных назначениях в течение неопределенного числа клеточных делений. Такое поведение определяется постоянным присутствием гомеозисных селекторных генов в каждой отдельной клетке любого имагинального диска. Границы компартментов. которые, по всей вероятности, поддерживаются благодаря избирательному сшшшию отдельных клеток, делят клетки, характеризуемые различным состоянием дифференцировки, согласно экспрессии этих генов. [c.134]

Таким образом, почти каждая ткань - это сложная смесь клеток многих типов, которые, находясь в одних и тех же условиях, тем ие мепее сохраняют свои различия. Более того, оргаиизация этой смеси клеток должна сохраняться несмотря на то, что в большинстве тканей взрослого организма клетки ненрерывно отмирают и заменяются новыми. Это сохранение формы и функций ткани возможно в основном благодаря двум фундаментальным свойствам клеток. Клеточная память (разд. 10.3) позволяет диффереицироваииым клеткам автономно поддерживать присущий им характер специализации и передавать его дочерним клеткам. В то же время дифференцированные клетки любого тина постоянно чувствуют свое окружение и приводят скорость своего размножения в соответствие с обстоятельствами. Внутриклеточные механизмы, предположительно отвечающие за клеточную память, обсуждались в гл. 10 способы ответа клеток на внешние сигналы были рассмотрены в гл. 12. А здесь, в этом предварительном разделе, касающемся поведения клеток в тканях, мы сделаем краткий обзор некоторых данных о стабильности и наследуемости дифференцированного состояния и посмотрим, в какой степепи это состояние может быть изменено под влиянием окружающей среды. [c.151]

В соответствии с этой схемой иммунологическая память создается при первичном ответе в результате того, что 1) пролиферация активированных антигеном виргильных клеток умножает число клеток памяти (экспансия клона) 2) клетки памяти имеют намного большую продолжительность жизни, чем виргильные клетки, и постоянно циркулируют между кровью и вторичными лимфоидными органами 3) каждая клетка памяти способна более охотно отвечать на антиген, чем виргильная клетка. Изменения, происходяшие во время первичного ответа, приводят к ТОМ , что большая часть долгоживущих клеток в рециркулирующем пуле лимфоцитов геперь подогнана к антигенному окружению животного и готова к немедленному действию. [c.226]

Если дефектная клетка дает начало опухоли, она должна передать свою аномальность потомству, т. е. повреждение должно быть наследуемым. Поэтому первая проблема, с которой мы сталкиваемся при попытке понять сущность рака такова является ли этот наследуемый дефект результатом генетического изменения, т. е. изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, или изменения эпигенетического, когда меняется картина экспрессии генов, но не первичная структура ДНК. Наследуемые эпигенетические сдвиги, отражающие память клеток (см. разд. 10.3 и 16.2.8), - это черта нормального развития, проявляющаяся в стабильности дифференцированного состояния (разд. 17.1.1) и в таких явлениях как инактивация Х-хромосомы (разд. 10.3.9), и нет никаких оснований сразу отвергать участие подобных процессов в возникновении рака. Для одного редкого и необычного вида рака - тератокарциномы (разд. 16.2.6)-действительно, существуют свидетельства в пользу эпигенетического нроисхождения. Тем не менее имеются серьезные основания думать, что большинство раковых опухолей вызваны именно генетическими изменениями (хотя энигенетические также могут вносить свой вклад в дальнейшее развитие болезни). Говоря конкретно, это означает, что в последовательности нуклеотидов ДНК клеток данной опухоли имеется скрытая аномалия, которую нередко удается выявить. Мы уже говорили о хроническом миелогенном лейкозе, подобные примеры нам будут встречаться и в дальнейшем. Однако из сказанного вовсе не следует, что генетическое изменение - это первый шаг. ведуший к раку. Более правильное утверждение состоит в том. что большинство канцерогенных агентов вызывает генетические изменения, и, наоборот, аген- [c.449]

Разные рецепторы (ВК и НК) но-разиому соединены с нейронами спирального ганглия. По данным Спендлина [91] от одной ВК отходит пучок ортоволокоп, т. е. связи ВК с нейронами (ортонейро-пами) первого уровня характеризуются значительной дивергенцией. Так, для кошки 2600 ВК связаны с 45000 нейронов. В среднем одна внутренняя волосковая клетка связана с 17 нейронами (см. схему иа рис. 25). [c.77]

На схеме рис. 5.1 пунктиром указано регулирующее действие Т-клеток-супрессоров (Т-супрессоры), подавляющих в определенных условиях пролиферацию как Т-, так и В-лимфоцитов. Считается, что именно действием супрессоров объясняется отсутствие реакции на антигены организма-хозяина, а подавление соответствующего клона супрессоров вызывает аутоиммунные заболевания. На последней стадии развития иммунного ответа образуются Т- и В-памятные клетки (Гпа , Впам). которые сохраняют память о данном антигене в течение долгого времени и обеспечивают более быстрый иммунный ответ на повторное его введение. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология