синхронная популяция

Рис. 13-6. Обычный метод получения синхронной популяции животных клеток в культуре Митотические клетки отбирают, стряхивая их с поверхности чашки, в которой они растут. После перенесения в новую чашку эти клетки проходят дальнейшие циклы синхронно. Из-за случайных различий в скорости деления индивидуальных клеток синхронность после нескольких циклов деления теряется.

На синхронной популяции делящихся клеток можно более детально изучать химические изменения, происходящие в ходе клеточного цикла. При благоприятных для роста условиях общее содержание белка в типичной клетке на протяжении всего цикла увеличивается более или менее непрерывно (рис. 13-7). Синтез РНК тоже происходит с постоянной скоростью, за исключением М-фазы, когда конденсация хромосом, видимо, препятствует транскрипции, так что синтез РНК почти не идет, а образование белка снижается. Анализ синтеза индивидуальных белков (рис. 13-8) показывает, что подавляющее большинство их синтезируется в течение всего цикла. Таким образом, в процессе роста клетки большая часть ее компонентов образуется постепенно и непрерывно - их синтез ненадолго прекращается лишь во время разделения клетки на две. [c.399]

Митотические клетки, только что собранные с поверхности культуральной чашки, представляют собой синхронную популяцию, которая почти сразу же вступает в фазу 01. Время между сбором клеток и началом массового включения меченого тимидина в ДНК-это и есть продолжительность фазы 01. Продолжая наблюдать за той же клеточной популяцией, можно было бы в принципе определить и длительность фазы Ог, однако с течением времени такая культура десинхронизируется. Более точно можно определить продол- [c.143]

Г. Синхронные популяции клеток можно получать с помощью [c.238]

В длительном эксперименте о степени токсичности судят по выживае юсти организмов, количеству выметанной молоди, ее жизнестойкости, численности популяций в растворах с различными концентрациями реагента. В качестве дополнительных показателей используют поведенческие реакции, синхронность протекания процессов автогенеза и эмбриогенеза, нормальность протекания процессов пищеварения. [c.642]

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]

Синхронность культуры поддерживается в течение двух или трех циклов деления клеток в случае более длительного периода синхронность приходится устанавливать заново с помощью описанного выше метода. Проточное зональное центрифугирование в градиенте плотности позволяет получать большие количества инокулята для синхронизованного культивирования микроорганизмов. Оно представляется перспективным в обеспечении непрерывной синхронизации с помощью рассчитанной во времени инокуляции турбидиметрически регулируемой проточной культуры (турбидостат). На рис. 10.8 показана типичная кривая роста синхронизованной популяции бактерий видно, что после двух циклов кривая начинает выравниваться. [c.417]

Известно, что почти во всех до сих пор изученных растительных, бактериальных и животных клетках синтез ДНК происходит в течение строго ограниченного периода интерфазы между двумя клеточными делениями [25]. Существование в клетке определенных периодов или фаз синтеза ДНК можно продемонстрировать, изучая включение какого-либо меченого предшественника в ДНК синхронно растущей популяции клеток. [c.121]

В табл. 3 представлены данные о количестве материнских клеток пыльцы с нарушениями на последовательных стадиях мейоза. В среднем в исходной популяции количество клеток с нарушениями в анафазах I и II оказалось почти одинаковым. Частота нарушений на стадиях метафазы II и телофазы II была меньше, очевидно, потому, что отстающие хромосомы, подтягиваясь в некоторых случаях могут достигать одного из ядер, а микроядра, образовавшиеся в первом делении, целясь синхронно с главным ядром, могут соединиться с ним на веретене второй метафазы. Кроме того, хромосомы, оказавшиеся вне веретена, элиминируются, рассасываясь в цитоплазме. Однако в большинстве случаев это, по-видимому, не сопровождается упорядочиванием ошибок, возникающих при расхождении хромосом в анафазе I, о чем свидетельствуют данные распределения хромосом. [c.18]

Сопоставляя данные, полученные на синхронной культуре, и опыты с облучением, можно сделать вывод о том, что ионизирующая радиация, воздействуя на популяцию клеток в целом, переводит клетки в новое состояние, характеризующееся синхронностью обмена некоторых РНК, которое, возможно, предшествует синхронизации по стадиям митотического цикла. [c.194]

При любом структурном анализе методом ступенчатой деградации центральной проблемой является синхронность каждой стадии. В гл. 5 было показано, что в ходе ступенчатой энзиматической деградации в оптимальных кинетических условиях определение даже небольшого числа мономерных звеньев высокомолекулярной РНК требует очень тщательного контроля экспериментальных операций. Реальные кинетические параметры, по-видимому, лимитируют создание и поддержание четкой синхронности отщепления каждого основания в огромных популяциях реагирующих ферментов и субстратов. [c.114]

Иногда необходимо, чтобы все клетки в популяции делились одновременно (синхронно). [c.79]

Синхронизация популяции клеток у растений с помощью 5-аминоурацила (5-АУ). Проведенные исследования показали, что при прорастании семян салата, ячменя и других растений вводных растворах 5-АУ (0,05,0,075, 0,10% ppm), экспозиция 24— 36—48 часов) митотический индекс в корневой меристеме повышается в среднем до 45—50%. В отдельных корешках проростков митотический индекс доходил до 80%. Механизм действия 5-АУ заключается в том, что этот аналог урацила останавливает клетки в начале синтеза ДНК, то есть препятствует редупликации хромосом, но не оказывает заметных влияний на другие процессы митотического цикла. Остановка клеток на стадии синтеза ДНК приводит к тому, что клетки потом синхронно проходят стадии митоза. Но клетки стеблевой меристемы после обработки. семян 5-АУ и контрольных проростков [c.195]

Предположим, что делают одну инъекцию и через короткое время, скажем через полчаса, ткань фиксируют для радиоавтографии. В типичной клеточной популяции, где все клетки делятся быстро, но не синхронно, около 30% клеток получат радиоактивную метку. Это будут те клетки, которые синтезировали ДНК в короткий период экспозиции в присутствии Н-тимидина, и их доля в клеточной популяции отражает долю клеточного цикла, занятую S-фазой (рис 13-3). Только около 5% клеток в момент фиксации окажутся в стадии митоза (малая величина этого митотического индекса означает, что митоз занимает лишь небольшую часть клеточного цикла), но ни в одной из них не будет радиоактивной метки. Это указывает на то, что фазы М и S-обособленные части клеточного цикла. Однако, с другой стороны, если препараты фиксировать через несколько часов после введения Н-тимидина, то некоторые клетки, находящиеся в митозе, получат радиоактивную метку вероятно, эти клетки еще синтезировали ДНК в момент инъекции. Минимальный интервал между инъекцией и временем появления меченых митотических клеток будет равен длительности фазы Сг. Такого рода исследования позволяют определить длительность всех четырех фаз цикла. Пример использования этого метода приведен на рис. 13-4. [c.396]

Индивидуальные клетки, делящиеся в культуре, можно непрерывно наблюдать с помощью цейтраферной киносъемки. Такие наблюдения показывают, что даже у генетически идентичных клеток длительность цикла весьма изменчива (рис. 13-24). Количественный анализ показывает, что время от одного деления до следующего содержит случайно меняющуюся компоненту, причем изменяется она главным образом за счет фазы Gl. По-видимому, по мере того как клетки приближаются к точке рестрикции в GJ (рис. 13-25), они должны некоторое время выждать , прежде чем перейти к оставшейся части цикла, причем для всех клеток вероятность в единицу времени пройти точку R примерно одинакова. Таким образом, клетки ведут себя подобно атомам при радиоактивном распаде если в первые три часа через точку R прошла половина клеток, в следующие три часа через нее пройдет половина оставшихся клеток, еще через три часа - половина тех, что останутся, и т. д. Возможный механизм, объясняющий такое поведение, был предложен ранее, когда речь шла об образовании активатора S-фазы (разд. 13.1.5). Однако случайные изменения длительности клеточного цикла означают, что первоначально синхронная клеточная популяция через несколько циклов утратит свою синхронность. Это неудобно для исследователей, но может быть выгодно для многоклеточного организма в противном случае большие клоны клеток могли бы проходить митоз одновременно, а поскольку клетки во время митоза обычно округляются и утрачивают прочную связь друг с другом, это серьезно нарушало бы целостность ткани, состоящей из таких клеток. [c.417]

Рис. 5.7. Некоторые начальные распределения плотности популяции жертвы (а, б), приводящие к синхронным однородным колебаниям по всему кольцевому ареалу (в) (Базыкин, Маркман, 1980)

Определение длительности фаз и Ог-задача более сложная, так как нет способа избирательно метить клетки, находящиеся в этих фазах. Решить эту проблему можно, синхронизируя рост клеток в культуре и определяя промежутки времени между фазами, доступными для выявления. Простейший способ получить синхронно растущую популяцию клеток млекопитающих основан на том, что в фазе М у клеток происходят изменения цитоскелета, приводящие к их округлению . Поэтому при росте на поверхности культуральной чашки клетки, находящиеся в фазе М, прикреплены настолько слабо, что их нетрудно снять с поверхности путем легкого встряхивания (рис. 11 -6). [c.143]

Рис. и-6. Обычный метод получения синхронно растущей популяции животных клеток в культуре. Митотические клетки отбирают, стряхивая их с поверхности чашки, в которой они растут. После перенесения в новую чашку эти клетки проходят последующие циклы синхронно. [c.144]

Terasima и Tolma h [к] для изучения чувствительности к облучению в течение клеточного цикла использовали синхронную популяцию HeLa клеток. Поскольку содержание их доклада изложено в другом обзоре, я хочу показать только два рисунка, имеющих отношение к нашей дискуссии. На рис. 6 представлены кривые выживаемости после облучения клеток в период митоза (О ч), раннего периода G] (6 ч), позднего периода G] или раннего S ( 14 ч) и G2 (18 ч). Видно, что при более низких дозах выживаемость наивысшая в раннем периоде Gj и G2, ниже Вон наименьшая во время митоза. Однако при более высоких дозах наклоны кривых выживаемости становятся похожими друг на друга. На рис. 7 показано, что задержка деления была минимальной после облучения в Gj и прогрессивно нарастала до максимума после облучения в период митоза. [c.191]

Дальнейшее упрощение анализа клеточного цикла состоит в использовании большой популяции культивируемых клеток, одновременно проходящих одни и те же фазы клеточного цикла Такие синхронные клеточные популяции можно получать разными способами. Самый ранний метод состоял в вьщерживании клеток в растворе вещества, нарушающего определенную стадию клеточного цикла длительное пребывание культуры в таком растворе приводит к тому, что все клетки останавливаются на этой стадии, а после снятия блокады возобновляют цикл и проходят его синхронно. Однако в ходе клеточного цикла параллельно осуществляется много различных процессов, и вряд ли все они будут блокироваться одновременно. Поэтому было бы лучше по возможности применять такие методы получения синхронных популяций, которые не нарушают нормальное прохождение клеточного цикла. Для большинства клеток млекопитающих самый простой и лучший [c.398]

Таким образом, элютриационное центрифугирование представляет собой процедуру, обеспечивающую получение минимально травмированной синхронной популяции клеток при небольших значениях сил тяжести. Метод позволяет избежать повреждения клеток при их осаждении и осмотических эффектов центрифугирования в градиенте плотности. При загрузке в ротор до 10 клеток можно провести разделение за относительно короткое время. [c.180]

Наиболее пригодна для выделения протопластов рыхлая, не дифференцированная ткань, образующая небольшие агрегаты клеток при переводе в жидкую среду. При добавлении ферментов агрегаты легко распадаются на отдельные клетки. Чаще для выделения протопластов применяют суспензионные культуры клеток. Обычно они имеют небольшое число клеток с уплотненными стенками, не разрушающимися при действии целлюлитических ферментов, и их легко удалить фильтрованием. Кроме того, суспензии удобны для разных манипуляций фракционирования клеток, введения изотопов, получения синхронных популяций. [c.166]

Гые происходят в жизнениом цикле каждой клетки водоросли, а выявленная токсичность будет статистически верна лишь для части популяций клеток водорослей. Поэтому для исследования, безусловно, необходимо использовать синхронные культуры с одновозрастными особями, которые последовательно проходят различные фазы роста и развития от темновых Дн и Да до световых Лз, где Дн и Да — темновые рождающиеся активные клетки, Л],2,3—световые растущие и созревающие клетки. Последовательное развитие и рост клеток водорослей обусловлены воздействием на культуру света, температуры, минерального питания и другими факторами. Поэтому необходимо стаядартизи-ровать условия исходных культур, а также условия контроля и опыта, чтобы твердо быть уверенным в том, что изменения, происходящие в опыте, будут зависеть только от изучаемого фактора. Это в конечном счете даст возможность определить максимальное значение фактора токсичности и установить прямое его влияние на рост и развитие всей популяции клеток с учетом изменений, происходящих в цикле их жизни. [c.11]

Проблема синхронности в связи с эффективностью неспециализированных хищников на цитрусовых обсуждалась Де Бахом [459, 465]. Хотя деятельность этих хищников не может в строгом смысле слова регулировать популяции вредителя, но она может эффективно замедлить нарастание численности вредителя и препятствовать внезапным вспышкам размножения. Для того чтобы неспециализированные хищники могли так действовать, необходимо, чтобы их численность была всегда достаточной. Полагают, что этому будет содействовать применение на цитрусовых плантациях почвозащитных культур, зараженных жертвами. Так, предлагалось сажать постоянные почвозащитные культуры на опытных делянках для усиления биологического подавления красного цитрусового клещика Panony hus itri (M G.). Этот метод обеспечивает [c.365]

Все виды трихограммы обладают общим для полифагов свойством — отсутствием синхронности развития со всеми хозяевами и слабой поисковой способностью. Из-за этого ограничивается регу.т1ирую-щая роль естественных популяций. В отлит1ие от специализированных видов, являющихся благодаря синхронности развития и высокой поисковой способности регуляторами численности вредителя при любой плотности его популяции, полифагам требуются, кроме основного хозяина, дополнительные. При этом высокая численность хозяев должна обеспечить встречу с ними. [c.141]

Исследования сроков синтеза разных ферментов в митотическом цикле стали возможными после того, как были разработаны методики синхронизации культур. В настоящее время таких методик описано много разными авторами. Нужно отметить, однако, что идеальной синхронизации культур достигнуть практически невозможно и только первые несколько циклов оказываются пригодными для анализа процессов. Один из новых интересных методов синхронизации основан на возрастном разделении популяции дрожжевых клеток. Оказалось, что молодые клетки, только что отделившиеся от материнской, обычно размножаются несинхронно, клетки с одним или более почечными шрамами при внесении их в питательную среду начинают синхронно делиться без каких-либо дополпительпых воздействий па культуру (Lieblova, Beran, 1971). [c.16]

Секретированная форма НА оказывается отличной от белка связывания мембраны дикого типа только в одном отношении — в скорости его гликозилирования. Добавка углевода к белкам происходит в две стадии. Как только образующийся белок появляется на открытой просвету потока стороне грубого эндоплазматического ретикулума, преформированные богатые сахарозой олигосахариды переносятся от липидного носителя к определенным аспарагиновым остаткам [13, 21]. Это первоначальное котрансляционное гли-козилирование кора является только первым шагом в тщательно разработанной программе реакций, которые происходят в грубом эндоплазматическом ретикулуме и позднее в аппарате Гольджи, где сахара упорядочены и добавлены к образующемуся белку [13, 26]. Во время биосинтеза НА переход от гликозилированной по кору молек5щы к полной молекуле можно наблюдать при анализе методом SDS-гель-электрофореза белка, меченного S-метионином, или меченных тритием предшественников сахаров в экспериментах с пульсовой меткой. Конечный состав олигосахаридных боковых цепей на завершенных белках штамма дикого типа и А -бел-ках оказывается одинаковым. Однако в противоположность белку связывания мембраны дикого типа, который быстро и относительно синхронно гликозилирован, популяция секреторных молекул становится терминально-гликозилированной через очень длительный период. Возможно, это различие в некоторой степени отражает относительную эффективность, с которой белки связывания мембраны и относящиеся к просвету потока белки изолируются в транспортные везикулы, перемещаемые от грубого эндоплазматического ретикулума к аппарату Гольджи. [c.183]

Следующая проблема — это получение нестационарных решений уравнений фон Ферстера. По этому поводу есть много работ (см. [П 19, 12, 13]), мы не будем сейчас на них останавливаться. Отметим только один аспект нестационарной задачи — исследование возрастной синхронизации культруы клеток слабым периодическим воздействием. Практическая важность получения синхронно делящейся популяции клеток не вызывает сомнения. В последнее время это стало особенно актуальным в связи с задачей избирательного поражающего воздействия на опухоль в организме. Известно, что чувствительность клеток к воздействиям различна на разных стадиях жизненного цикла. Синхронизация клеток позволяет выбрать оптимальный момент воздействия и тем самым повысить его эффективность. Интересные результаты получены в этом направлении в [14]. [c.89]

Наконец, необходимо было выяснить, каким образом активность клеток головного мозга приводит к возникновению электрических потенциалов на поверхности кожи головы. Ответ на этот вопрос в какой-то мере сходен с представлениями о происхождении электрокардиограммы. Ритмичные сокращения сердца связаны с последовательным возбуждением волокон проводящей системы и миокарда. Высокая синхронность возбуждения клеток миокарда обусловливает большую мощность суммарного электрического тока, который проходит не только через сердце, но и через другие ткани организма. Аналогичным образом можно объяснить и происхождение электроэнцефалографи-ческих волн, с тем, однако, отличием, что волны ЭЭГ намного меньше по амплитуде, чем зубцы ЭКГ (50 мкВ и 1 мВ соответственно), частота их выше, а ритм менее регулярен. Все эти отличия связаны с тем, что клетки популяции, активность которых порождает волны ЭЭГ, значительно более разнообразны, чем мышечные клетки сердца. [c.206]

Записи, характерные для подобного взаимодействия, приведены на рис. 8.1Б. Такой механизм мало эффективен, однако существует несколько способов его усиления. Один из таких способов — это тесное прилегание нескольких активных волокон (например, в случаях, когда немиелинизированные волокна проходят рядом друг с другом). Возможно, подобные взаимодействия осуществляются в обонятельных нервах и параллельных волокнах мозжечка. Крупные клеточные популяции коры головного мозга, обладающие синхронной активностью,, генерируют токи, вполне достаточные для того, чтобы их можно было зарегистрировать в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Не исключено, что в этом участвуют межклеточные-взаимодействия (в частности, между дендритами), осуществляемые электрическими полями. Ток, проходящий через внеклеточную среду, может быть ограничен благодаря глиальной оболочке тем самым увеличивается доля тока, проходящего через мембрану соседней клетки. Такой механизм был показан для соединения одного из пресинаптических волокон с маутнеровскими клетками у низших позвоночных (см. гл. 20). [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология