Ингибиторы митоза

В многоклеточных организмах исключительно важную роль играют механизмы надклеточного уровня регуляции, контролирующие процессы клеточного деления — митотическую активность клеток. Проблема исследования гомеостаза на этом уровне связывается с влиянием внешних факторов на процессы клеточного роста и деления клеток [318, 324]. Регуляция клеточного роста обеспечивает в организме постоянство количества дифференцированных клеток, выполняющих некоторую данную функцию. Предметом обсуждения в этом случае служат механизмы, обеспечивающие гомеостаз структуры органов и тканей в организме. При этом наиболее предпочтительными кажутся два варианта. Первый из них связан с возможностью регуляционных принципов, основанных на сложном балансе влияний взаимодействующих клеток, другой — с регулирующим влиянием единственного фактора — активности тканеспецифических митотических ингибиторов, т. е. веществ, обладающих свойством подавлять митоз [269]. В обоих случаях речь идет о зависимости темпов роста и деления от плотности клеточной популяции, в которой находится данная клетка. [c.53]

Колхицин, (рис. 10.3), алкалоид из безвременника осеннего ol hi um autumnale), является мощным ингибитором аксо-.нального транспорта. Этот яд — важный инструмент в изучении механизма транспорта. Под действием колхицина, классического ингибитора митоза, происходит диссоциация филаментов веретенного аппарата. Аксоплазма переплетена многочисленными филаментными структурами, построенными в основном из белка и обусловливающими гелеобразную консистенцию. Различают три типа филаментов микротрубочки, микрофиламенты (и те, -и другие присутствуют не только в нервных клетках) и нейро- филаменты, характерные для нейронов и глиальных клеток. [c.308]

Существование такого ингибитора легко позволило бы объяснить однократность репликации. Подобный ингибитор мог бы модифицировать хроматин с ДНК, претерпевшей удвоение, и таким образом препятствовать ее повторной репликации в той же фазе 8. Так как весь хроматин ядра, находящегося в фазе Сг, блокирован ингибитором, его ДНК не способна к дальнейшей репликации даже в присутствии цитоплазмы клеток, находящихся в фазе 8. С другой стороны, ингибитор, видимо, удаляется во время митоза или вскоре после него, так как ДНК ядер, находящихся в фазе 61, способна реплицироваться под действием цитоплазмы клеток в фазе 8 (рис. 11-29). [c.168]

Размеры вновь образованных дочерних клеток вначале варьируют гораздо сильнее, чем на более поздней стадии, когда эти клетки снова вступают в митоз. К началу фазы 8 большие различия в размерах дочерних клеток сглаживаются, так как меньшие клетки остаются в фазе Ох, пока не достигнут примерно той же величины, что и более крупные клетки (рис. 11-34). С этого момента дальнейшие фазы цикла у тех и других протекают с одинаковой скоростью. Точно так же у клеток, у которых синтез белка был снижен в два раза специфическим ингибитором, фаза Сх продолжалась в среднем втрое дольше, тогда как длительность фаз 8 и Ог не изменилась. Таким образом, к тому моменту, когда клетка начинает синтезировать ДНК, ее окончательные размеры в митозе уже определены. [c.172]

По механизму действия различают след, группы Г. <синт. ауксины (феноксикислоты, арилкарбоновые к-ты, пиклорам и др.), действующие подобно прир. регуляторам роста растений ингибиторы фотосинтеза (соли днпиридилия, мочевины, триазины, урацилы, оксибензонитрилы) в-ва, влияющие на кислородный обмен растений (дипитрофено-лы, галогенфенолы и др.) ингибиторы митоза (карбаматы, динитроанилины). Механизм действия многих Г. не выяснен. [c.128]

Даже если геном эмбриона начинает экспрессироваться на стадии двух клеток, это еще не означает, что такая экспрессия необходима для нормального развития. Решению этого вопроса может помочь анализ генетических вариантов с аномалиями развития. Доминантная мутация олигосиндактилии обусловливает аномалии формирования конечностей и почек, у гомозигот по такой мутации развитие останавливается на шестом делении зиготы Метафазы при этом похожи на метафазы клеток, обработанных ингибитором митоза колцемидом. Дефект образования веретена, приводящий к накоплению метафазных клеток, был обнаружен уже на стадии бластоцисты, следовательно, уже на этой стадии необходима работа определенной части генов зиготы. [c.128]

Принципиальное значение имеет вопрос о том, связаны ли с делением превращения клеток-предшественников, не образующих антитела, в клетки, их образующие, и обусловлено ли последующее нарастание числа АОК только делением клеток, уже образующих антитела. Согласно мнению большинства исследователей, оба эти процесса связаны с делением клеток. В пользу этого мнения говорят следующие факты. Если одновременно с антигеном ввести радиоактивный тимидин, то в ядрах всех образовавшихся после иммунизации АОК обнаруживается радиоактивная метка (Hunig е. а., 1974). Ингибиторы митоза тормозят индукцию и развитие антителообразования. Добавленный к культурам радиоактивный тимидин с высокой удельной активностью накапливается в ядрах пролиферирующих клеток и убивает их, при этом прекращается нарастание числа АОК (Фриденштейн, Чертков, 1969 Носсел, 1973). [c.143]

Ингибиторы клеточного деления (митоза), напр. N-apилкapбaмaты и динитроанилины вносят их, как правило, в почву, где Г. подавляют прорастание семян и рост корней. [c.525]

Классификация этих соединений по химическому строению не вызывает затруднений (в дальнейшем будут выделены группы Л -фенилкарбаматов, Л/-алкилкарбаматов и бис-карбаматов), но группировка по признаку физиологической активности осложняется тем, что среди них встречаются и вещества, подавляющие митоз, и ингибиторы фотолиза, реакции Хилла, фосфорилиров-ания или дыхания. Тем не менее характерной особенностью большинства этих соединений является способность подавлять процесс митотического клеточного деления при концентрации около 50 мМ/л. [c.64]

Предложена также гипотеза, рассматривающая ГМК в качестве антагониста естественного метаболита растения — урацила [146]. При этом исходили из близкого сходства в строении ГМК и урацила, молекулы которых отличаются только взаимным расположением карбонильных групп и атомов азота в цикле. Гипотеза согласуется также с работами Бэра [147, 148] по изучению действия на растения другого аналога и антагониста урацила—тиоурацила. В пользу гипотезы говорит и почти полное отсутствие физиологической активности у простейших производных ГМК [149]. Согласно предложенной гипотезе ГМК замещает урацил при биосинтезе нуклеиновых кислот в растениях, тем самым блокируя их действие. Присутствие же в молекуле ГМК заместителей при углеродных атомах, по-види-мому, затрудняет введение простейших производных ГМК в какой-нибудь активный комплекс, чем и объясняется их слабая физиологическая активность в качестве ингибиторов роста растений. В литературе имеется много данных, говорящих в пользу гипотезы. Так, при изучении действия ГМК на ростовые процессы растений установлены многочисленные нарушения нормального хода митозов в меристемах растений [150]. Эти нарушения приводят к задержке, а при больших концентрациях ГМК и к полному нарушению процесса клеточного деления, непосредственно связанного с синтезом нуклеиновых кислот в клетке. [c.620]

Среди различных предположений о природе механизмов регулирующих деление клеток, имеется гипотеза, которая исходит из рассмотрения клетки как системы, стремящейся к непрерывному делению, и ставит в основу регуляторных механизмов существование ингибиторов клеточного деления. Мэзия (1963) отмечает, что прекращение непрерывного деления может быть следствием блокирования каких-то механизмов, ответственных за нормальный ход митозов, и полагает, что ингибиторами клеточного деления могут быть, в частности, вещества гормональной природы. [c.136]

Связь между отсутствием сыворотки и циклом клеточного деления была выяснена при изучении клеток ЗТЗ в культуре. Точку рестрикции в клеточном цикле можно выявить через 3.5 ч после завершения митоза. Отсутствие сыворотки (или воздействие ингибитора белкового синтеза) в течение всего лишь часа в период до этой точки останавливает клетку в фазе О] и приводит к тому, что после добавления сыворотки возможна 8-часовая задержка (по принципу всё или ничего ) перед возобновлением цикла. Такое же отсутствие сыворотки после точки рестрикции не приводит к задержке в текущем цикле деления, но такая задержка возникает при прохождении фазы следующего цикла. Эти наблюдения можно интерпретировать довольно просто. В пролиферативном состоянии клетка содержит набор молекул, которые позволяют ей проходить точку рестрикции когда точка пройдена, эти молекулы, хотя они обычно остаются, уже не нужны для прохождения фаз 8. О2 и М. которые следуют автоматически. Эти разрешающие деление молекулы быстро разрушаются в период отсутствия сыворотки и уже значительно дольше синтезируются заново после ее добавления. Разрушение может происходить в любой фазе цикла, но его последствия никак не проявятся, пока клетка не дойдет до точки рестрикции. Если всё это так, то состояние клетки определяется двумя независимыми параметрами 1) фазой хромосомного цикла и 2) наличием или отсутствием молекул, разрешающих деление, т.е. определяющих пролиферативное состояние клетки. Клетка, не имеющая разрешения делиться, будет неспособна пройти точку рестрикции и остановится в этой точке говорят, что она остановлена в состоянии нокоя, или в состоянии Со. [c.422]

Именно таким образом было показано, что ингибиторы, присоединяющиеся к актину или миозину (например, антитела к миозину), подавляют цитокинез, но не влияют на движение хромосом в анафазе. Это говорит о том, что система, генерирующая силы в митозе, в отличие от мышцы вряд ли содержит актин и миозин. Другой возможный источник сил-это динеин, белок, связанный с микротрубочками ресничек и жгутиков и генерирующий силу за счет гидролиза АТР (разд. 10.2.6). Существует ряд ингибиторов динеиновой АТРазы, подавляющих биение ресничек и жгутиков. Эти же вещества блоки- [c.186]

При использовании препаратов, действующих на цитоскелет, важно различать немедленные и поздние эффекты. Так, таксол и фаллоидин действуют на соответствующие филаменты, стабилизируя их, но позднее в живых клетках, обработанных этими препаратами, наблюдается образование пучков микротрубочек или микрофиламентов соответственно. Этот проявляющийся на поздних стадиях эффект подавляется ингибиторами метаболизма, что указывает на его зависимость от источников энергии. Образования пучков не происходит также в обработанном таксолом и фаллоидином изолированном цитоскелете. Ингибиторы сборки микротрубочек вызывают немедленное блокирование митоза, однако для разрушения ими цитоплазматических микротрубочек требуется от одного до нескольких часов. Деполимери-зующее действие на цитоплазматические микротрубочки, как и образование пучков, зависит от источников энергии. Колхицин не деполимеризует микротрубочки в изолированном цитоскелете. Это указывает на то, что разборка микротрубочек в живых клетках является динамическим процессом, включающим в себя зависящую от энергии регуляцию на концах микротрубочек. Цитохалазины вызывают немедленное подавление образования складок клеточного края и формирования филоподий. Требуется, однако, продолжительное время, для того чтобы под действием цитохалазинов началось образование плотных фокусов и ветвящихся отростков клетки. [c.75]

В клетках может возникать и поддерживаться асимметричное распределение многих компонентов мембраны. Примером может служить образование кепов, которое изучено уже в деталях. Многие белки в отсутствие лиганда распределены в мембране дисперсно, после связывания лиганда они перераспределяются. Если исходно симметричную клетку обработать лигандом при 4°С, равномерность распределения рецепторов сохраняется. Если же затем поднять температуру до 20 или 37°С, рецепторы начнут объединяться в небольшие агрегаты. Этого не происходит у клеток в митозе. Образование агрегатов рецепторов может быть предотвращено высокими дозами мультивалентных лектинов (например, конканавалина А), связывающихся с белками клеточной мембраны [157]. В зависимости от типа рецептора и лиганда дальнейшая судьба агрегатов может быть двоякой. Кепы, индуцируемые некоторыми мультивалентными лигандами, образуются пассивно они могут возникать в присутствии ингибиторов энергетического обмена и в отсутствие микротрубочек и микрофиламентов. Процесс формирования таких кепов занимает от получаса до часа клетки после их образования сохраняют симметричную форму. [c.87]

Многие процессы, происходящие во время митоза, требуют энергии. Ингибиторы метаболизма останавливают скачкообразное движение в прометафазе. Расхождение полюсов веретена явно зависит от источников энергии, как in vivo, так и in vitro. Сообщалось о том, что движение хромосом к полюсам в препарате лизиро-ванных клеток не требует энергии [181], но, возможно, движение в таком препарате осуществлялось лишь эластическими элементами, судя по тому что оно было более медлешЬш, чем в живых клетках. Роль в веретене элементов цитоскелета, отличных от микротрубочек, в настоящее время только начинает осознаваться. Характер расположения небольших фибриллярных элементов веретена указывает на возможность их участия в хромосомном движении (рис. 4.2). [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология