Контроль клеточного деления

Как мы видели на примере дрожжей, генетика располагает большими возможностями для выяснения молекулярных основ регуляции клеточного деления, если имеются способы отбора мутаций соответствующих генов. У многоклеточных животных мутации генов, непосредственно участвующих в социальном контроле клеточного деления (мы будем называть их генами социального контроля), вьщелять нетрудно. Клетка, содержащая одну или несколько таких мутаций, будет продолжать делиться, игнорируя нужды организма как целого, и ее потомство образует макроскопически видимую опухоль. [c.425]

Контроль клеточного деления [1, 2 [c.139]

Конкуренция за факторы роста и питательные вещества - не единственный фактор, влияющий на скорость деления в клеточной культуре Форма клеток во время их распластывания и движения по поверхности субстрата на свободные места тоже сильно влияет на их способность делиться. При культивировании нормальных клеток в суспензии, когда они не прикреплены к твердой поверхности и поэтому имеют округлую форму, они почти никогда не делятся (зависимость деления от прикрепления). Влияние распластывания клеток на пролиферацию можно продемонстрировать при выращивании клеток на субстратах с различной адгезивностью поверхности или на таких субстратах, где имеются лишь крошечные адгезивные участки, на которых клетка может прикрепиться, но не может распластаться Частота деления клеток возрастает с увеличением степени их распластывания. Возможно, что сильно распластанные клетки могут улавливать больше молекул фактора роста и поглощать больше питательных веществ благодаря своей большей поверхности. Однако некоторые типы клеток (например, клетки ЗТЗ), почти не способные к пролиферации в суспензии, охотно делятся, как только им удается вступить в контакт с участком субстрата, даже если этот участок настолько мал, что клетка не может на нем распластаться (рис. 13-28). Такие фокальные контакты являются местами соединения (хотя и непрямого) внутриклеточных актиновых филаментов с молекулами внеклеточного матрикса (разд. 11.2.8). Эти и другие наблюдения определенно наводят на мысль, что контроль клеточного деления каким-то образом связан с организацией цито- [c.420]

Г ены социального контроля клеточного деления [26] [c.425]

Трансформация клетки в культуре позволяет выявлять гены, участвующие в социальном контроле клеточного деления [c.426]

Природу опухолевой трансформации легче всего изучать на клеточных культурах. Через несколько дней после добавления онкогенного вируса в культуре появляются небольшие колонии аномально пролиферирующих клеток. Каждая такая колония является клоном, происшедшим от одной клетки, инфицированной вирусом и включившей в свой геном вирусный генетический материал. Будучи избавлены от социального контроля клеточного деления, трансформированные клетки растут в культуральной чашке, как и в организме, быстрее нормальных клеток, и поэтому их легко выделить. У трансформированных клеток [c.426]

Исследования на раковых клетках усиливают этот парадокс. Больщинство таких клеток, в том числе и трансформированные хорошо изученными онкогенами, представленными на рис. 13-34, отличаются от их нормальных двойников тем, что для деления им не нужно прикрепляться к субстрату. Поскольку такая независимость от прикрепления дает возможность трансформированным клеткам расти в новых условиях, где нормальные контакты клеток между собой и с матриксом установить нельзя (разд. 13.3.6), можно предполагать, что она явилась результатом естественного отбора клеток, формирующих опухоли. Но почему многие раковые клетки не просто делятся независимо от прикрепления, но не прикрепляются прочно к внеклеточному матриксу лаже тогда, когда такая возможность существует Намек на ответ следует из наблюдений над трансформированными клетками, которые искусственно заставляют прикрепиться к культуральной чашке. Как отмечалось выше, фибробласты куриного эмбриона, трансформированные с помощью v-sr , вьщеляют в больших количествах активатор плазминогена, который ослабляет их прикрепление к чашке. Если такие клетки растут в присутствии антитела, блокирующего активность этой протеазы, го они более прочно прикрепляются к чашке и в го же время становятся более подверженными нормальному социальному контролю клеточного деления вместо образования многослойной структуры они проявляют тенденцию прекращать деление при взаимном контакте. Таким образом, прочное сцепление с внеклеточным матриксом, видимо, тормозит рост этих трансформированных клеток [c.434]

Позиционный контроль клеточного деления может работать с удивительной специфичностью. Когда часть эпителия ножки одного таракана пересаживают на гомологичный участок другому, она вживляется без заметного деления клеток. Однако если ее трансплантировать в негомологичное место, то и клетки трансплантата, и соседние клетки хозяина начинают делиться, а затем дифференцируются с образованием таких клеток, которые в норме лежали бы между участком, откуда был взят трансплантат, и участком, куда он был пересажен (разд. 16.4.9). Молекулярная основа такого поведения совершенно не известна. [c.437]

Нарушение контроля клеточного деления ДНК-содержащими онкогенными вирусами - часть их стратегии выживания [15,17] [c.467]

Гены социального контроля клеточного деления [c.247]

Одинаковые размеры органов и тела у тритонов с разной плоидностью указывают на то, что необходимый для регуляции размеров тела контроль клеточного деления может зависеть от измерения длины, а не от простого подсчета числа клеток или циклов деления. [c.248]

Независимо от того, будет ли деление симметричным или асимметричным, будет ли оно поперечным, продольным или тангенциальным, растительная клетка еще до начала митоза заранее определяет, где именно оно произойдет (рис. 19-59). Надо полагать, что микротрубочки препрофазного пучка, исчезающие к началу митоза, оставляют о себе некий локальный след в молекулярной памяти. Важность такой системы контроля клеточного деления очевидна, особенно ввиду того, что сильно асимметричное деление часто приводит к образованию двух дочерних клеток с разной онтогенетической судьбой например, клетки устьиц, клетки корневых волосков или генеративные клетки пыльцевых зерен развиваются из меньших по величине продуктов асимметричного деления (рис. 19-60). Возможно, что эта особенность деления растительных клеток обусловлена утратой ими подвижности. Для неподвижных клеток важно, чтобы были точно определены места и плоскости их деления, так как наличие клеточных стенок делает пространственную реорганизацию после митоза невозможной. [c.202]

Опухолевый вирус разрушает нормальный контроль клеточного деления, необратимо изменяя генетическую конституцию клетки-хозяипа в результате этого клетка начинает вырабатывать белок, не подверженный воздействию нормальных регуляторных механизмов. Поэтому такие вирусы дают возможность выявлять механизмы, ответственные в норме за контроль клеточного деления До сих пор наиболее важные результаты были получены при изучении РПК-содержащих опухолевых вирусов, называемых также ретровирусами. После заражения клетки ретровирусом на его РПК путем обратной транскрипции синтезируется ДПК, которая затем включается в геном клетки-хозяипа. Жизненный цикл ретровируса представлен на рис. 5-75. [c.427]

До сих пор идентифицировано более 50 протоонкогенов (разд. 21.2.3, 21.2.4). Они, видимо, составляют значительную часть протоонкогенов нормальной клетки. Однако многие гены социального контроля, вероятно, еще не обнаружены. Фибробластоподобные клетки ЗТЗ, обычно используемые в тестах на фансформацию. могут не поддаваться действию того онкогена, который трансформировал какие-то другие вилы дифференцированных клеток. Кроме того, тест на клеточную трансформацию позволяет выделять только доминантные мутации генов социального контроля, т. е. такие мутации, которые нарушают регуляцию клеточного деления даже при наличии в клетке копий нормального аллеля. Возможно, что в раковых клетках чаще встречаются рецессивные мутации генов социального контроля, обусловленные утратой генной функции, но их нельзя выявить в таком тесте. Поэтому гены, продукты которых в норме помогают стимулировать деление клеток, легче идентифицировать с помощью современных методов, чем те. продукты которых в норме тормозят деление. Тем не менее уже есть данные о том. что гены с тормозящим действием существуют и что их рецессивные мутации нередко бывают причиной клеточной трансформации и рака. Например, после слияния трансформированных клеток с нетрансформированными полученные гибридные клетки очень часто ведут себя как нормальные по-видимому, контроль клеточного деления у них восстанавливается благодаря появлению белка, которого не было у трансформированной клетки. Поэтому, помня о том, что многие важные гены социального контроля еще не открыты, мы теперь рассмотрим функции уже известных генов. [c.429]

Трансформация клетки в культуре позволяет выявлять гены, 13.5.15. участвуюшие в социальном контроле клеточного деления 426 13.5.16. [c.538]

Можно предположить, что роль такого механизма играет клеточный цикл. Однако факты не нодтвержают это нредноложение дифференцировка ранних эмбриональных клеток следует установленной схеме и при искусственном ограничении клеточных делений под влиянием химических веществ, ингибирующих цитокинез или синтез ДНК. Клеточные деления не следует уподоблять периоду колебаний маятника биохимических часов, определяющих темп развития скорее ситуация обратная и именно биохимические часы контролируют темп клеточных делений и продолжительность клеточного цикла у множества видов животных. Изменение химического состояния клетки одновременно влияет на принятие решений о делении клеток, а также на время и нанравление дифференцировки. Молекулярные механизмы контроля клеточных делений в эмбриогенезе практически не изучены и представляют собой одну из центральных проблем современной биологии развития. Генеалогические мутанты нематод могут сыграть ключевую роль в решении этой проблемы. [c.91]

Такие наблюдения привели к представлению о том, что в процессе своей дифференцировки клетки программируются на гибель после определенного числа делений. Эта запрограммированная гибель клеток, возможно, полезна организму как дополнительная страховка от неконтролируемого роста какой-нибудь клетки. Поэтому большинство клеток, вьппедших из-под нормального контроля клеточного деления, даст начало лишь небольшим клонам потомков, после чего вся аномальная популяция погибнет. В главе 16 мы увидим, однако, что опухолевое перерождение означает нечто большее, чем просто нарушение пролиферации, и что не только контроль митотической активности и запрограммированное старение клеток делают рак относительно редким событием. [c.150]

Таким образом, появился новый взгляд на вирусный онкогенез. Опухоле-родный вирус может просто перегружать клетку-хозяина продуктом нормального клеточного гена, участвующего в контроле клеточного деления. Этот продукт, по-видимому, вызывает неограниченную пролиферацию трансформированных клеток только потому, что он присутствует в избыточном количестве. Возможно, что и химический канцероген или спонтанная мутация лишь индуцируют чрезмерную экспрессию такого контролирующего гена и тем самым толкают клетку на путь малигнизации (рис. 11-18). [c.156]

Как показывают приведенные данные, развитие молекулярной генетики соматических клеток в последние годы сопровождается тенденцией использования комплексного подхода при решении важнейших проблем фундаментальной и прикладной науки. Это наглядно можно продемонстрировать на примере работ, посвященных анализу функций генов путем их целенаправленного изменения (нокаутирования) (Тарантул, 1996 Свердлов, 1996). На первом этапе эксперименты проводятся на клеточном уровне методами генетики соматических клеток и молекулярной биологии с последующим переходом к исследованиям эмбрионального развития и функционирования организма в целом. Для этого необходим комплексный анализ с использованием методов эмбриологии, гистологии, цитогенетики и других биологических дисциплин. Недавние достижения в исследованиях опухолевых генов и генов-супрессоров злокачественного перерождения клеток, механизмов контроля клеточного деления и теломерной биологии дают лишь общее, далеко не полное представление о механизмах клеточного старения и гибели, иммортализации и злокачественной трансформации. Выяснение вклада каждого из имеющихся представлений и причинно-следственных связей между ними продолжает оставаться актуальной проблемой. [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология