Введение к работе
Центросома - это область цитоплазмы, содержащая центриоли и окружающие их специфические структуры. Наиболее заметным компонентом центросомы являются центриоли - пожалуй единственные клеточные структуры, имекщие столь значительную геометрическую правильность. Центросома является основным центром организации микротрубочек в клетках животных. Микротрубочки принимают активное участие как в митозе, так и в жизнедеятельности интерфазной клетки (Brinkley et al., 1980; Dustia, 1984; Bershadsky, Gelfand, 1991).
Ще со времени открытия центриолей исследователей интересовал ВОПРОС Об ИХ аВТОНОШОСТИ В КЛеГке (Wilson. 1898; 1925).
К автономным свойствам центросомы следует отнести, во-первых, способность к редупликации центриолей, которая может реализовываться в отсутствие синтеза некоторых клеточных макромолекул (De Foor, Stubblefield, 1974).
В последнее время получены данные, выявившие свойства центриолей, не связанные непосредственно с полимеризацией микро-грубочек, которые было предложено назвать "неканоническими" (Воробьев, 1988). Сада нужно отнести, в первую очередь, способность центриолей ориентироваться перпендикулярно субстрату в ответ на различные воздействия (Гудима и др., 1983; Алиева, Воробьев, 1990). Показано, что под действием ингибиторов энергетического обмена (динигрофенол, динитрофенол с дезоксиглпко-зой, ФКФ) возрастает доля активных центриолей, располагающихся перпендикулярно (под углом свыше 74) к субстрату. Экспериментами с уабаином доказано, что этот эффект зависит от сброса потенциала на плазмалемме (Алиева, Воробьев, 1990).
Кроме того, весьма интересным представляется вопрос об автономности всего связанного с центросомой цитоскелета, о чем в литературе имеются лишь отрывочные данные (Гельфанд и др.,
1934; Karsenti et al., 1984).
Удобной экспериментальной моделью для изучения автономности поведения центросомы и цитоскелета служат безъядерные клеточные фрагменты - цитопласты, получаемые с помощью цитохалази-
НЭ (Prescott et al., 1972; Goldman et al., 1975; Karsenti et
al., 1984; Caron et al., 1985; Pittenger, Cleveland, 1985; Ken-nerly, Donald, 1987; ПрУДОВСКИЙ, ЗЄЛЄНИН, 1978).
Целью настоящей работы было изучить поведение центросомы и связанного с ней цитоскелета в цитопластах, получаемых из культивируемых in vitro .КЛеТОК.
В работе были поставлены следующие задачи:
-
исследовать, как ведет себя центросома в цитопластах после воздействия уабаина - вещества, деполяризующего клеточную мембрану.
-
выяснить возможность репликации центриолей в цитопластах.
3) изучить динамику микротрубочек и поведение промежуточных
фшаментов в цитопластах в сравнении с ядерными клетками.
В работе получены новые данные об автономном (независимом от ядра) поведении центросомы.
Показано, что от центросомы в цитопластах отходит больше микротрубочек, чем в ядерных клетках, и существует субпопуляция микротрубочек, которая в цитопластах намного устойчивее к ноко-дазолу, чем в клетках.
В результате воздействия, уабаина на цитопласты активные центриоли (как и в ядерных клетках) ориентируются перпендикулярно по отношению к плоскости субстрата; в цитопластах, полученных из синхронизированных в митозе клеток, которые далее были энуклвированнн в Gi периоде, происходит редупликация центриолей. Все это указывает на автономность этих свойств центросомы от ядра.
После инкубации синхронизированных в митозе ядерных клеток в актиноыицине d репликации процентриолей не происходит, а в аналогичных условиях в цитопластах центриоли реплицируются. Таким образом, впервые шказано, что клеточное ядро оказывает негативное влияние на репликацию центриолей.
Описан коллапс промежуточных филаментов при старении цито-пластов, а также прослежено аналогичное явление в ядерных клетках- после искусственного подавления синтеза РНК и белка.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.
Результаты данного исследования имеют теоретическое научное значение, так как способствуют более глубокому пониманию роли центросомы в регуляции жизнедеятельности клетки. Использованные в работе методические подхода могут быть применены для изучения различных процессов в индивидуальных клетках.
Полученные з работе данные используются в чтении курсов лекций, посвященных цитоскелету и центросоме."
Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференции "Функциональная морфология клетки" (Санкт-Петербург, 1991), а также на ряде семинаров в НИИ им. А.Н.Белозерского МГУ и в зарубежных университетах (Калифорнийский университет в Ирвине, Колорадский университет в Боддере, Университет Сев. Каролины в Чапел-Хилл - США, Торонтский университет, Торонто, Канада, Институт молекулярной генетики ЦНРС, Жиф-сюр-Иветт, Франция).