Хемотаксис

Рис. 12.5. Обработка сигнала в бактерии при хемотаксисе сопровождается метилированием рецепторов внутренней мембраны. Метилирование посредством метилтрансфераз осуществляется благодаря активной метильной группе S-аденозилметионина (SAM). В высших организмах фосфорилирование и метилирование белков принимают участие в обработке сигнала на молекулярном

Увидеть отдельные жгутики на живой бактерии невозможно, однако в темном поле светового микроскопа удается наблюдать пучки жгутиков. Если нормальные жгутики имеют, по-видимому, форму левых спиралей, то для завитых жгутиков характерны правые опирали . Нормальные бактерии плывут по прямой, но периодически как бы спотыкаются, после чего меняют случайным образом направление своего движения. (Это поведение бактерий является частью системы хемотаксиса, при помощи которого организм движется в направлении источника пищи гл. 16, разд. Б.7). Завитые мутанты спотыкаются непрерывно. Предполагается, что когда бактерия спотыкается , ее жгутик из нормально- [c.282]

Хемотаксис — способность клеток чувствовать и двигаться по направлению к какому-то химическому агенту или прочь от него. [c.339]

Процесс адаптации есть, в самом широком смысле, процесс обучаемости. В гл. 12 хемотаксис бактерий описан как модель восприятия и поведения. В ряду других умственных свойств этих одноклеточных организмов стоит их способность к обучению при индукции подходящего фермента бактерия может научиться расти в специфической среде при индукции соответствующего рецептора бактерия может выучиться передвигаться в область высокой концентрации рибозы, а не в область высокой концентрации галактозы, как прежде. Хотя при этом не задействована нервная система, описание исследований Адлера и Кошланда по восприятию и процессингу сигнала в хемотаксических бактериях и их интерпретация могут составить целый интересный раздел нейробиологии. [c.336]

Хемотаксис в бактериях хорошо исследован и является очень интересным поведенческим явлением [4]. В 80-х годах прошлого века Энгельман и вскоре после него Пфеффер наблюдали, что бактерии плывут в направлении капилляра, содержащего питательные вещества, получая, следовательно,, информацию ( питание ) и превращая ее в конкретное действие ( поведение ). Напротив, они уходят прочь от токсичного соединения. Этот процесс, называемый хемотаксисом, широко изучался, и на нем детектировались многие функциональные элементы нервной системы обучаемость, память, принятие решений и способность оценивать ситуацию. [c.356]

Как указывалось ранее, аксон может преодолеть большое расстояние до своей мишени, минуя бесчисленные клетки-мишени, на которые он не реагирует. Имеются два предположения, касающиеся направленного роста, которые, опять же, не исключают друг друга либо аксон ведут микрофиламенты (но неясно, как они прокладывают такой специфичный маршрут), либо, согласно Сперри, он растет против химического градиента, создаваемого мишенью, который и есть тот специфический сигнал, сравнимый, возможно, с сигналом хемотаксиса. В любом случае аксон находит и распознает свою мишень. По селективности данный процесс аналогичен взаимодействию рецептора и лиганда или антигена и антитела однако это взаимодействие непостоянно. На пленках клеточных культур показано, что растущие нейриты находятся в постоянном движении, вырастая и снова втягиваясь, как бы проверяя и зондируя поверхность клетки-мишени перед тем, как образовать постоянный контакт. Специфичность взаимодействия также неабсолютна если клетки-мишени повреждаются, синапсы могут образоваться с клетками других типов. Вот, что обнаруживалось в экспериментах с мозжечком афферентные волокна мозжечка обычно образуют синапсы с дендритами гранулярных клеток при селективном повреждении последних они образуют функциональные синапсы с отростками клеток Пуркинье (см. также гл. 12). Генетически детерминированная химическая специфичность синапсов (жесткость), таким образом, неабсолютно выполняемое свойство оно реализуется достаточно гибко (в этом случае говорят о синаптической пластичности), что предполагает существование механизмов переориентации, возмущающих генетический пробел. При этом существенную роль играет активность или строение синапса. Важная роль сенсорного ввода при создании функциональной нервной системы была продемонстрирована выдающимися экспериментами Хубеля и Визеля на оптической системе кошки. [c.331]

Посредством хемотаксиса бактерии реагируют на широкий спектр соединений, молекулы которых взаимодействуют с клеточной стенкой и таким образом влияют на орган движения бактерий — жгутики. Они двигаются вдоль градиента питательного вещества (или против градиента репеллента) путем регулирования двух фаз движения, что в норме представляет собой медленное продвижение вперед, затем остановка, беспорядочное движение и снова медленное движение в новом направлении. Когда бактерия, чтобы ориентироваться в направлении движения, чувствует градиент, хемотаксис проявляется как простое продолжение движения в том же направлении. [c.356]

Мембраны для цитологических исследований и хемотаксиса [c.221]

За чувствительность бактерий к градиентам определенных факторов ответственны специфические рецепторы. Изучение хемотаксиса у Es heri hia oli позволило обнаружить свыше 30 различных хеморецепторов, представляющих собой белки, синтезируе- [c.44]

Число В-клеток при ВИЧ-инфицировании, как правило, остается в пределах нормы. То же самое отмечено и для макрофагов, однако имеет место нарушение механизмов хемотаксиса. Достоверное снижение синтеза интерлейкина-2 коррелирует с уменьшением числа СВ4-клеток. [c.492]

Известно очень много примеров хемотаксиса у низших беспозвоночных типа эвглены. Интересные примеры химически регулируемого пищевого поведения можно наблюдать у кишечнополостных, обладающих стрекательными капсулами. Так, хеморецепторы гидры чувствуют глутатион, выделяемый поврежденными тканями добычи. Другие близкие организмы реагируют на пролин. У морских анемон Anthopleura аспарагин индуцирует сжимание щупалец, а глутатион — заглатывание [118]. Можно привести много других примеров. Трудно себе представить, чтобы механизм восприятия запаха и вкуса у человека мог бы принципиально отличаться от описанных феноменов. [c.348]

Подобно тому как отростки нейронов растут и соединяются со специфическими участками-мишенями, так и целые клетки нередко направленно перемещаются в процессе эмбрионального развития. Полагают, что в основе миграции клеток лежит хемотаксис (разд. Б. 7). Значительная часть работ по изучению миграции клеток выполнена на гидре (рис. 1-10), примитивном животном, содержащем клетки только 10 типов. Один из этих типов представлен эмбриональным резервом клеток мезодермы. Это клетки стволовой линии, образующие, помимо прочих клеток, нематоциты (стрекательные клетки), которые, сформировавшись, продвигаются вверх по телу гидры и располагаются в конце концов в щупальцах [159, 160]. [c.358]

Ранее уже упоминалась роль хемотаксиса в функционировании защитной системы человеческого организма (дополнение 5-Ж). Этому несколько противоречит постулат, что каждая клетка продуцирует тканеспецифичный гормон местного действия, называемый келоном, который ингибирует митотическую активность других клеток той же ткани. Полагают, что эти гормоны играют важную роль в регуляции деления клеток и предотвращении злокачественного роста. Выделено несколько келонов, оказавшихся белками или пептидами различного молекулярного веса [161, 162]. [c.358]

Мембранные белки наряду с липидами играют важную структурную роль, кроме этого они ответственны за выполнение подавляющего большинства специализир. ф-ций отдельных мембран. Они служат катализаторами протекающих в мембранах и на их пов-сти р-ций (см., напр.. Дыхание), участвуют в рецепции гормональных и антигенных сигналов и т. п. (см., напр., Аденилатциклаза), выполняют транспортные ф-ции, обеспечивают пиноцитоз (захват клеточной пов-стью и поглощение клеткой жидкости), хемотаксис (перемещение клетки, обусловленное градиентом концентраций к.-л. в-ва в среде) и т.п. Мн. из периферич. белков-компоненты цитоскелета (совокупность филамен-тов и микротрубочек цитоплазмы) и связанных с ним сократит, элементов, к-рые обусловливают форму клеткн и ее движение. [c.29]

Из)вестно, что активированный белок С1г превращает ls (профермент) в активную эстеразу, которая атакует компоненты комплемента С2 и С4 и инициирует разветвленный каскад реакций, приводящих к лизису, хемотаксису и другим ответным реакциям, наблюдаемым уже на клеточном уровне и на уровне организма. [c.388]

Родственный класс составляют так называемые двигательные белки. Из них наиболее известны белки сократительного аппарата мышц—актин и миозин. Их разновидностью являются динеин ресничек и жгутиков простейших, спектрин мембран эритроцитов, нейростенин пресинаптпческих мембран и т. п. Сюда можно отнести и белки бактерий, ответственные за движение в градиенте концентраций различных веществ (хемотаксис), в частности мальтозу-связывающий белок Е.со(1, [c.22]

У животных превращения олеил-СоА в линолил-СоА не происходит. Вследствие этого полиненасыщенные жирные кислоты, такие, как линолевая, линоленовая и Сго-арахидоновая, являются незаменимыми компонентами пищи. При отсутствии этих незаменимых жирных кислот растительного происхождения ) у животных затормаживается рост, возникают поражения кожи, повреждения почек, нарушается функция размножения. В настоящее время установлено, что одной, хотя, вероятно, не единственной, существенной функцией незаменимых жирных кислот является участие в синтезе (в качестве предшественников) гормонов местного действия , а именно простагландинов (разд. Д, 3) [42]. Установлена особая роль арахидоновой кислоты в тромбоцитах, где под действием липоксигеназы из нее образуется 12-Ь-окси-5,8,10,14-эйкоза-тетраеновая кислота — фактор хемотаксиса нейтрофилов (дополнение 5-Ж). [c.549]

Кроме функции выживания и дифференциации имеется еще одна область действия NGF, а именно направленный рост нейронов. Можно продемонстрировать in vitro, что нейриты выбирают направление своего роста в зависимости от градиента концентрации NGF это явление напоминает хемотаксис (гл. 12). Физиологическая роль NGF лучше всего отражена следующей гипотезой периферические ткани-мишени продуцируют NGF, который путем хемотаксиса направляет рост аксонов к их мишени. Недостаток фактора может даже ограничить число аксонов, достигающих мишень. [c.327]

Хемотаксис — пo oбF o ть некоторых веществ вызывать движение живых клеток в направлении увеличивающейся концентрации. Хемокимез — процесс движения клетки в градиенте концентраций хемотаксического вещества [c.31]

Хотя рецепторы сигналов хемотаксиса, таких, как рибоза и галактоза, очевидно, являются частью мембранной транспортной системы сахаров, транспорт и метаболизм молекулы возникают не как следствие химического ответа. После связывания с лигандом рецептор, по-видимому, претерпевает конформационное изменение. Оно и регулирует действие жгутиков ферментативным или электрическим способом. Приняв хемотаксис как модель проведения и обработки внешних сигналов, особенно важно, что рецептор рибозы не связывает галактозу, но галактоза все же ингибирует хемотаксический ответ на рибозу (vi a versa). Конкуренция двух углеводов не происходит на уров- [c.356]

Хемотаксис происходит и в нематодах [5] — червях, нервная система которых состоит из 300 нервных клеток. В такой простой системе можно исследовать поведение, и, используя мутантные организмы, определить его клеточную и молекулярную основу. Рассмотрим растения в качестве доказательства того, что универсальные принципы рецепции стимулов и обработки сигналов были заложены еще на ранних стадиях эволюции хемотаксис наблюдается и на гаметах бурых водорослей [6], которые узнают половые аттрактанты в морской воде и плывут к ним. Здесь же следует упомянуть слизистые грибы Si tyostelium (118Со1йеит, рост колоний которых регулируется сАМР, высвобождающегося в среду. [c.359]

Камеры для хемотаксиса (изучение миграции клеток под действием химических приманок ) 3-12 То же Нуклеопор [c.221]

Подвижные бактерии активно перемещаются в направлении, определяемом теми или иными внешними факторами. Такие направленные перемещения бактерий называют т а к с и с а м и. В зависимости от фактора различают хемотаксис (частный случай — аэротаксис), фототаксис, магнитотаксис, термотаксис и виско-зитаксис. Наибольшее внимание привлекает изучение хемотаксиса, т.е. движения в определенном направлении относительно источника химического вещества. Для каждого организма все химические вещества в этом плане могут быть разделены на две группы инертные и вызывающие таксисы (эффекторы). Среди последних выделяют аттрактанты (вещества, привлекающие бактерий) и репелленты (вещества, отпугивающие бактерий). Аттрактантами могут быть сахара, аминокислоты, витамины, нуклеотиды и другие химические молекулы репеллентами — некоторые аминокислоты, спирты, фенолы, неорганические ионы. Аттрактантом для аэробных и репеллентом для энаэробных прокариот является молекулярный кислород. Аттрактанты часто представлены пищевыми субстратами, хотя не все вещества, необходимые для организма, выступают в качестве аттрактантов. Также не все ядовитые вещества служат репеллентами и не все репелленты вредны. [c.44]

Открытие лейкотриенов было связано с обнаружением свойства некоторых жидкостей организма медленно, но сильно сокращать гладкую мускулатуру. В дальнейшем выявилось, что в этих жидкостях присутствуют метаболиты, ифающие ключевую роль в индукции процесса воспаления и в аллергических реакциях, в частности, при приступах аллергической астмы. Как и липоксины, лейкотриены образуются в лейкоцитах в ответ на определенные стимулы. Характер их действия на организм зависит от принадлежности к указанным структурным типам, Неконъюгированные вызывают хемотаксис, хемокинез и агрегирование лейкоцитов, миграцию к очагу воспаления. Вещества конъюгированного типа влияют на тонус гладких мышц желудочно-кишечного тракта, легких и кровеносных сосудов. Сужение бронхов под действием лейкотриенов внешне проявляется как приступ астматического удушья. [c.31]

Органический синтез. Наука и искусство (2001) -- [ c.2 ]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.282 , c.347 , c.358 ]

Органический синтез (2001) -- [ c.25 ]

Нейрохимия Основы и принципы (1990) -- [ c.331 , c.354 ]

Микробиология Издание 4 (2003) -- [ c.44 ]

Физика растворов (1984) -- [ c.97 ]

Молекулярная биология клетки Том5 (1987) -- [ c.112 , c.201 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.32 , c.33 , c.349 ]

Общая микробиология (1987) -- [ c.60 , c.68 , c.161 ]

Основы химической защиты растений (1960) -- [ c.0 ]

Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.83 , c.173 , c.246 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.385 , c.386 , c.387 , c.388 , c.389 ]

Иммунология (0) -- [ c.13 , c.92 ]

Цитоскелет Архитектура и хореография клетки (1987) -- [ c.80 , c.88 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.385 , c.386 , c.387 , c.388 , c.389 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология