Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Супруненко Елена Александровна

Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий
<
Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Супруненко Елена Александровна. Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.30 Москва, 2004 138 с. РГБ ОД, 61:04-3/1080

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Обзор литературы

1. Общие сведения о пигментной системе 4

2. Классификация реакций пигментной системы . 15

3. Структура пигхментных клеток 21

4. Механизмы внутриклеточного перемещения пигментных гранул 27

Глава ІІ. Материал и методы 39

Глава III. Результаты

1. Форма и размеры пигментных клеток 48

2. Физиологические реакции пигментной системы личинок бесхвостых амфибий 51

3. Тонкое строение меланофоров личинок бесхвостых амфибий 70

4. Динамика конформационных изменений биополимеров белка различных слоев дермальных меланофоров личинок шпорцевой лягушки в процессе перемещения пигмента 85

5. Влияние естественных структурных модификаторов биополимеров на меланофоры личинок шпорцевой лягушки 94

Глава IV. Обсуждение 106

Выводы 117

Список литературы 119

Введение к работе

Пигментная система амфибий является удобным модельным объектом для решения широкого круга проблем зоологии, эндокринологии, биологии развития, цитологии и молекулярной биологии. Она построена из отдельных клеток -производных медуллярного гребня. Расположение и реакции клеток пигментной системы таковы, что именно по ним судят об адаптации организма ко многим воздействиям, и, прежде всего - световым. На пигментной системе можно видеть связь механизмов перемещения гранул пигмента на молекулярном уровне с цветоадаптивными пигментными реакциями организма. Это возможно потому, что единицей пигментных реакций выступает каждая отдельная пигментная клетка, которая способна перемещать пигментные гранулы. Кооперативный ответ пигментных клеток является ответом всего организма, а механизм перемещения каждой пигментной гранулы, будучи механизмом внутриклеточного движения органоидов, проявляет работу многоуровневого регуляторного интегрального процесса адаптивной реакции.

Реакции пигментной системы подразделяют на морфологические, заключающиеся в достаточно медленном изменении числа пигментных клеток и количества пигмента в них, и физиологические, меняющие пигментацию организма за счет быстрого перераспределения пигмента при изменении внешних условий, ведущим из которых являются световые. Этот тип пигментных реакций присущ беспозвоночным и гомойотермным позвоночным животным. Нарушения динамики физиологических реакций могут служить адекватными показателями физиологических состояний организма (Голиченков,1980). Это позволило рассматривать пигментную систему меланисодержащих клеток в качестве тест-объекта не только для определения экзогенных гормонов-регуляторов, но и факторов, являющихся стрессорными для организма, например, в целях экологического мониторинга (Калистратова и др., 1990). Существенным преимуществом выявления клеточного ответа пигментной системы является достаточная простота его регистрации как и при морфологических, так и при физиологических реакциях. Наличие в клетках пигментных гранул - меланосом -позволяет наблюдать не только за процессом дифференцировки этих клеток по появлению естественно визуализирующегося пигмента-маркера специфического синтеза, но и использовать экспериментально регулируемую физиологическую активность клеток (перемещение меланосом) как инструмент исследования взаимосвязи разных аспектов клеточной активности.

Физиологические реакции пигментной системы — модель внутриклеточного движения на цитофизиологическом и молекулярном уровнях. Известно, что процесс перемещения меланосом - это сложный процесс, включающий отдельные соподчиненные между собой реакции, в которых задействованы различные субклеточные структуры, такие как, например, элементы цитоскелета и ассоциированные с ними белки (Rodionov, Gelfand, 1991; Nilsson et.al.,1996; и т.д.). Выделены и описаны различные группы моторных белков, обеспечивающих перемещение меланосом вдоль микротрубочек (Cole etal., 1992; Skold et al.,2002; Reilein et al, 2003; и т.д.), их взаимодействие для обеспечения процесса агрегации и дисперсии меланосом (Gross et al,, 2002; Deacon et al.; Dell, 2003). Изучается роль Ca каналов, ассоциированных с мембраной меланофоров, контролирующих уровень Са+2 в клетке, и, соответственно, уровень кальмодуллина и ц-АМФ (Sarnmak et al., 1992; King-Smith et al.,1996.). Однако, несмотря на многочисленные данные по участию различных клеточных компонентов в осуществлении физиологических реакций, интегративные механизмы, координирующие их работу, остаются неясными.

Классификация реакций пигментной системы

Перемещение меланосом, благодаря которому происходит дисперсия и агрегация пигмента в отдельных клетках, в конечном счете, выливается в согласованную работу единой пигментной системы организма. Поведение меланофоров в ответ на световые стимулы определяется сложным координирующим механизмом, включающим нервные и эндокринные процессы, хотя среди меланофоров встречаются т.н. "собственные независимые эффекторы" (Waring, 1963), способные реагировать на свет непосредственно, без каких-либо промежуточных звеньев регуляции. Это свойство хорошо изучено для меланофоров хвостового плавника личинок Xenopus laevis (Bagnara, 1957, 1960, Moriya et al., 1996)) - клеток, которые в организме, вообще, проявляют парадоксальную реакцию: видимый свет приводит к агрегации меланосом, а при помещении животных в темноту наблюдали дисперсию пигмента

В целом же, взаимодействие различных систем организма определяет возникновение адаптивных изменений окраски в соответствии с условиями окружающей среды. Сечеров (Secerov, 1909) был первым, кто подразделил адаптивные изменения окраски позвоночных на физиологические и морфологические.

Физиологические реакции сводятся к быстрому перераспределению меланосом в пигментных клетках и длятся минуты или часы (Fuchs, 1914; Parker, 1948; Buddenbrock, 1961; Голиченкова, 1972; Голиченков, 1979). Характерными особенностями физиологических реакций у амфибий являются (1) отсутствие эфферентного нервного контроля за поведением меланофоров в отличие от рыб (Barrington,1964), (2) дисперсия пигмента осуществляется под действием меланоцитстимулирующего гормона (МСГ), секретируемого в промежуточной доле гипофиза, (3) агрегация пигмента происходит под влиянием гормона эпифиза - мелатонина (МЛТН). Морфологические реакции осуществляются за счет изменения числа пигментных клеток и интенсивности синтеза меланина. Данный тип реакций пигментной системы длится значительно дольше, нежели предыдущий: в течение дней или даже недель (Baback, 1910; Bagnara, 1960; Pehlemann, 1966, 1967; Голиченков, 1979). Между физиологическими и морфологическими реакциями пигментной системы существует тесная связь. Показано, что длительное пребывание в диспергированном состоянии увеличивает количество меланинсодержащих клеток покровов, их размеры и количество пигмента в них (Babak,1910; Голиченков, 1979; Захарова, 1983). Но и накопление пигмента меланофорами влияло на динамику физиологических реакций (скорость дисперсии и агрегации меланосом) (Захарова, 1983).

В онтогенезе земноводных различают два типа физиологических меланофорных реакций: первичные и вторичные. Первичные реакции заключаются в дисперсии пигмента на свету и его агрегации в темноте. Вторичные реакции адаптируют животное на свету к яркости фона и заключаются в дисперсии меланина на черном фоне и его агрегации на белом.

Благодаря тому, что пигментные клетки амфибий лишены иннервации, контроль за первичными и вторичными физиологическими реакциями осуществляется гуморально. Среди гуморальных факторов регуляции выделяют гормоны гипофиза, имеющие в своем составе общий гептапептид. Основным из них является меланотропин или меланоцитстимулирующий гормон (МГС) (Панков, 1976; Голиченков, 1979), который вызывает дисперсию пигментных гранул (Голиченков, 1979, Бриттон, 1986, и др.).

Еще в начале века было установлено, что удаление или экспериментальное недоразвитие гипофиза у амфибий и способных менять окраску рептилий приводит к стойкому посветлению животных вследствие агрегации пигмента в меланофорах. Введение таким животным экстрактов гипофиза вызывало их потемнение, которое быстро исчезало без подкрепления повторными инъекциями. Опыты с раздельным удалением, культивированием и введение экстрактов различных долей гипофиза привели к представлению, что источником гормона, вызывающего дисперсию пигмента как при первичных, так и при вторичных реакциях является промежуточная доля гипофиза.

У амфибий различают два типа гормонов: а-МСГ и 3-МСГ (Березин, 1964). Обе формы МСГ представляют собой полипептидные цепи с определенной последовательностью аминокислот (Geschwind,1959), причем а-МСГ одинаков для всех исследованных видов, тогда как (3-МСГ специфичен и содержит 18— аминокислот (Панков, 1976). Но вне зависимости от источника происхождения оба МСГ всегда содержат общую гептапептидную последовательность аминокислотных остатков (Бриттон, 1986):

Гептапептид того же строения входит в состав АКТГ, 3-липотропина, некоторых других гипофизарных гормонов и их общего предшественника проопиомеланокортина, благодаря чему эти вещества также могут оказывать меланоцитдиспергирующее действие. Агрегацию пигмента вызывает мелатонин, источниками которого в организме позвоночных являются, в основном, эпифиз ( при первичных реакциях) и сетчатка глаза ( при вторичных реакциях) (Голиченков, 1979; Rollag, Lynch, 1993; Sugden, 1994;; Karlsson et al., 2000; Teh, Sugden, 2001; и др.). Кроме эпифиза синтез мелатонина осуществляется также сетчаткой (Morgan,Boelen, 1996) и цилиарным телом глаза (Martin et al, 1992), и М-клетками желудочно-кишечного тракта (Raikhlin et al., 1975).

Этот гормон оказывает меланинагрегирующее действие на меланофоры земноводных. Кроме него подобный эффект имеют и другие вещества — адреналин, норадреналин (Burgers, 1966), но при физиологических реакциях изменения окраски именно мелатонин, вырабатываемый в эпифизе и глазах, играет решающую роль, действуя значительно (порядка 10 раз) эффективнее, чем норадреналин —наиболее сильнодействующее вещество из перечисленных выше агрегирующих агентов (Axelrod, 1965).

Химическое название мелатонина —М-ацетил-5метокситриптамин (Bagnara,1964 , Sugden, 1989). Образование МЛТН катализирует гидроксииндол-О-метилтрансфераза (ГИОМТ), обнаруженная и у амфибий (пинеальный комплекс, сетчатка глаза). Субстратом является N-ацетилсеротонин и S-аденозилметионин в качестве донора метила (Sugden, 1989). У высших позвоночных мелатонин вырабатывается эпифизом (Чазов, Исаченков, 1974).

Механизмы внутриклеточного перемещения пигментных гранул

Многих исследователей занимал вопрос о возможных механизмах внутриклеточного перемещения пигментных гранул. В 1914 году меланофоры позвоночных животных считали амебоидными клетками и считали, что перемещение пигментных гранул происходит путем образования псевдоподий (Hooker, 1914). Одно время их считали висцерально-мускульными клетками (Spaeth, 1916). Н.К. Кольцовым в 1940 году была предложена гипотеза «гель-золь» изменений цитоплазмы в качестве возможного механизма перемещения меланосом и проведена аналогизация процессов дисперсии и агрегации с расслаблением и сокращением мышечной клетки. Считали, что контракция меланофора сопряжена с гель-состоянием цитоплазмы, а дисперсия меланосом сопряжена с золяцией цитоплазмы клетки (Marsland, 1944). По мнению Марсланд, пигментные гранулы расположены в сети, образованной гелем, в ходе дисперсии гель перемещается на периферию клетки, а центральная, не заполненная меланосомами область, представлена золированной цитоплазмой. Выводы работы Марсланда базировались на результатах экспериментов по воздействию на меланофоры низких температур и высокого гидростатического давления, которые ингибировали процесс агрегации. Полученные Марсландом результаты нашли подтверждение в ряде работ (Green, 1968; Schliwa, Euteneuer, 1983; Stearns, 1984), в которых указывалось, что пигментные гранулы заключены в динамически изменяющееся содержимое цитоплазмы - цитоматрикс, являющийся структурированной гиалоплазмой хроматофоров. Позднее, когда в меланофорах были обнаружены микротрубочки, результаты подобных воздействий интерпретировали как нарушение цитоскелетной основы меланофоров, состоящей из микротрубочек (Dustin, 1978).

Киносита (Kinosita, 1953, 1963) в качестве возможного внутриклеточного перемещения пигментных гранул предположил электрофоретическую теорию миграции меланосом. В опытах на меланофорах рыб, он пришел к выводу, что в пигментной клетке существует меняющаяся разность потенциалов между центром клетки и отростками. При центрифугальном движении - дисперсия пигмента - центросфера имеет больший отрицательный заряд по сравнению с отростками, при этом отрицательно заряженные меланосомы движутся в отростки. При центрипетальном движении - агрегация пигмента - отростки имеют более отрицательный заряд, чем центросфера. Это является причиной движения к центру.

В настоящее время является общепринятым считать, что для процессов перемещения клеточных органелл, в том числе и меланосом, необходимо присутствие микротрубочек.

На меланофорах костистой рыбы (Black tetra) было показано, что транспорт пигментных гранул осуществляется вдоль микротрубочек. В период индукции процесса агрегации через 10 минут наблюдалось быстрое образование скопления радиальных микротрубочек. Такого образования не было в свободных от пигмента участках меланофоров. Таким образом, авторы заключили, что формирование скопления радиальных микротрубочек индуцируется направленным движением пигментных гранул вдоль микротрубочек (Rodionov et al,. 1997). В ряде других работ на костистых рыбах также указывалось на то, что перемещение меланосом зависит от микротрубочек (Nilsson, et al., 1996; King-Smith et al., 1996.). На ксантофорах золотой рыбки было показано, что инкубация клеток с винбластином, который деполимеризует микротрубочки, в клетках, агрегировавших пигмент, нарушает агрегированное состояние (Chen, Wang, 1993). Вопрос о возможном участии актиновых филаментов наряду с микротрубочками в процессах внутриклеточного перемещения органелл затрагивается достаточно долгое время. Еще в 70-х годах XX века появились работы, указывающие на то, что актиновые филаменты могут быть вовлечены в процесс миграции пигментных гранул (Moelman et al., 1972; 1973; Junqueira et al., 1977). Позднее такое же предположение сделали, изучая меланофоры южноамериканской скалярии (Schliwa et.al., 1983).

Дальнейшее изучение механизмов движения клеточных органелл в различных клетках показало, что некоторые клеточные органеллы двигаются вдоль актиновых филаментов (Adams et al, 1986; Kuznetzov etal., 1992; Mermall etal., 1994; Morris et.al., 1995). В работах, проведенных на меланофорах шпорцевой лягушки (Xenopus laevis) было показано, что в процессе агрегации участвуют микротрубочки и микрофиламенты (Rollag, Adelman, 1993). В других работах показали, что при разрушении микротрубочкового скелета меланосомы еще продолжают двигаться и окончательно прекращают свое движение только после использования ядов, вызывающих деполимеризацию актиновых филаментов - latrunculin A (Rodionov et al., 1998; Rogers etal., 1999). Ha меланоцитах мышей также было показано, что для движения меланосом необходимы и микротрубочки, и актиновые филаменты (Wu et. Al., 1998).

Как же непосредственно происходит миграция пигментных гранул при участии микротрубочек и актиновых филаментов? При более тщательном изучении процесса перемещения пигментных гранул вдоль микротрубочек и актиновых филаментов было установлено, что движение связано с активностью моторных белков (белков-транслокаторов): динеина, кинезина II и миозина V (Rodionov et al., 1991, 1997; Cole et al., 1992; King-Smith С Et al., 1995; Гельфанд и др., 1996; Marszalek et al.,2000; Reilein etal, 2003). В ряде работ было показано, что белок - кинезин, который рассматривается как АТФ-аза, является «+»-концевым транслокатором, т.е. участвует в процессах дисперсии пигментных гранул. Осуществляется очень быстрое движение органелл - 1 мкн/сек. Причем во время движения пигментные гранулы аккумулируются с этими белками, а на периферии распадаются (Rodionov et al., 1991; 1997; 1998;; Nilsson H., et al., 1996; Skold et al, 2002; и др). Активизация «-»-концевых транслокаторов приводит к агрегации меланосом к клеточному центру. Таким моторным белком является динеин. К настоящему времени благодаря различным методам исследований достаточно подробно изучено строение и возможные механизмы взаимодействия данных моторных белков с микротрубочками, актиновыми филаментами и меланосомами.

Физиологические реакции пигментной системы личинок бесхвостых амфибий

Меланинсодержащие клетки пигментной системы покровов разных представителей бесхвостых амфибий представлены различными типами клеток. У травяной лягушки (Rana temporaria) в кожных покровах имеются эпидермальные и дермальные меланофоры. Они отличаются друг от друга по топологии, размерам и по рисунку распределения пигментных гранул, создающемуся при их движении. Пигментные клетки шпорцевой лягушки (Xenopus laevis D) представлены только лишь дермальными меланофорами.

Эпидермальные меланофоры травяной лягушки (Rana temporaria) располагаются в эпидермисе непосредственно над подстилающими базальную мембрану слоем коллагеновых волокон. Под слоем коллагена располагаются дермальные меланофоры.

При проведении сравнительного анализа размеров пигментных клеток необходимо учитывать то физиологическое состояние, в котором находится пигментная клетка в момент анализа. Если меланофор находится в состоянии максимальной агрегации пигментных гранул ( mi = 1.0 ), то его размер будет существенно отличаться от такового в состоянии максимальной дисперсии пигментных гранул. Сравнительный анализ размеров пигментных клеток проводился в состоянии максимальной дисперсии меланосом (mi = 5.0).

Сопоставляя размеры эпидермальных и дермальных меланофоров травяной лягушки, можно сказать, что эпидермальные меланофоры мельче дермальных. Так, например, на 19-й стадии личиночного развития (по т. Копша) средняя площадь, занимаемая пигментом в эпидермальных меланофорах составляет 470,0 + 25,19 мкм2, а в дермальных - 1050,2 + 22,2 мкм2, а на 25-й стадии личиночного развития средняя площадь, занимаемая пигментом в эпидермальньж меланофорах составляет 645.24 мкм , а в дермальных - 2504.01 мкм2 (табл.1). Нами было отмечено, что в процессе личиночного развития до определенных стадий происходит увеличение площади, занимаемой пигментом, как в дермальных, так и в эпидермальных меланофорах травяной лягушки, т.е. происходит рост клетки. Так, например, на 19-й стадии личиночного развития (по т. Копша) средняя площадь, занимаемая пигментом в эпидермальном меланофоре составляет - 470, 0 + 25,19 мкм2, а на 22 стадии личиночного развития площадь составляет 645,1 + 17,24 мкм ; в дермальных меланофорах средняя площадь, занимаемая пигментом в клетке на 19-й стадии развития составляет 1050,2 + 22,2 мкм2, на 22-й стадии - 2501,2 + 18,65 мкм . Начиная с 22 -ой по 25-ю стадии личиночного развития увеличения площади, занимаемой пигментом в дермальных и эпидермальных меланофорах , не происходит (Табл.1). Таким образом, видно, что в процессе личиночного развития средняя площадь, занимаемая пигментом в эпидермальньгх и дермальных меланофоров травяной лягушки увеличивается до определенных стадий личиночного развития — до 22-й стадии по т. Копша.

При изучении дермальных меланофоров шпорцевой лягушки, было показано, что дермальные меланофоры шпорцевой лягушки крупнее дермальных меланофоров травяной лягушки. Так, средняя площадь, занимаемая пигментом в дермальных меланофорах травяной лягушки к моменту метаморфозного климакса (25 стадия личиночного развития) составляла 2504,0 + 6,6 мкм , а в дермальных меланофорах шпорцевой лягушки - 16 561,4 + 212,7 мкм2 (табл.2). Кроме того, было отмечено, что в отличие от дермальных меланофоров травяной лягушки, увеличение площади, занимаемой пигментом в дермальных меланофорах шпорцевой лягушки, происходит на протяжении всего исследованного периода личиночного развития, вплоть до метаморфозного климакса (табл.2).

Первое перераспределение меланосом в пигментных клетках покровов личинок бесхвостых амфибий в ответ на изменение освещенности происходит у травяной лягушки на 19-й стадии личиночного развития, и выражается в дисперсии меланосом на периферию клетки при помещении личинок на свет, и при помещении личинок в темноту происходит контракция меланосом.

При изучении физиологических реакций нами была выявлена динамика прохождения данных процессов.

Время наступления полной агрегации пигмента в дермальных и эпидермальных меланофорах травяной лягушки различно в зависимости от стадии личиночного развития. Нами было показано, что для дермальных меланофоров полная агрегация меланосом наблюдается уже на 20-й стадии личиночного развития (Рис.5а). Для эпидермальных меланофоров наблюдается некоторая задержка наступления состояния полной агрегации меланосом: так, на 20-й стадии личиночного развития максимально агрегированное состояние определяется mi = 2.0, на 21-й стадии - так же 2,0. Только начиная с 22-й стадии личиночного развития в эпидермальных меланофорах происходит полная агрегация пигмента (Рис.бв).

Динамика конформационных изменений биополимеров белка различных слоев дермальных меланофоров личинок шпорцевой лягушки в процессе перемещения пигмента

Ультраструктура эпидермальных меланофоров, также как ультраструктура дермальных меланофоров значимым образом изменяется только в процессе изменения клеткой физиологического состояния (агрегированное и диспергированное состояние). Однако, изменение динамики физиологических реакций в процессе личиночного развития и различное время наступления полностью компетентного состояния клеткой у дермальных и эпидермальных меланофоров и даже у дермальных меланофоров представителей различных видов бесхвостых амфибий говорят о существовании различий, не определяемых с помощью стандартных методов электронной и световой микроскопии.

Очевидно, что процессы агрегации и дисперсии меланосом в меланофорах включают две компоненты, связанные, с одной стороны, с изменениями структурной организации и функциональной активности клеточных мембран, а с другой - с возможными пространственными модификациями белков, обусловливающими их конформахдионные превращения и модуляции функциональных активностей.

Мы проследили динамику конформационных изменений биополимеров (на примере белковых биополимеров) различных слоев дермальных меланофоров шпорцевой лягушки в процессе перемещения гранул пигмента. Спектроскопия (МНПВО) является методом, позволяющим прижизненно послойно сканировать многокомпонентные гетерогенные структуры, коими являются живые клетки, а при использовании поляризационных фильтров определять степень анизотропии компонентов.

Поскольку метод анализа МНПВО не применялся ранее для изучения пигментной системы бесхвостых амфибий, то, прежде всего, валено было установить применимость метода для данного объекта. Поскольку анализ дермальных меланофоров проводили в эксплантате кожи личинок, хорошим индикатором правильности определения дермальных меланофоров является наличие в них пигментных гранул - меланосом, которые содержат пигмент - меланин. В связи с этим были отдельно сняты спектры полос поглощения меланина и спектры клеточного эксплантата со «щеки» личинок, содержащие меланофоры. Максимум поглощения меланина 1635 см _I (Рис.19).

Анализ спектров кожного эксплантата, содержащего дермальные меланофоры показал, что в нем присутствует пик, соответствующий пику поглощения меланина (Рис.20, 21). Таким образом, снимаемые нами спектры получены именно от меланофоров. Нам удалось проследить в меланофорах изменения содержания различных биополимеров при изменении глубины проникновения ИК-луча. Мы исследовали два слоя дермального меланофора шпорцевой лягушки.

Электронно-микроскопические наблюдения дермального меланофора в разных физиологических состояниях показали, что исследуемый на глубине 0,1 мкм слой включает несколько компонентов: плазматическая мембрана, примембранный слой, матрикс, окружающий меланосомы и один ряд меланосом. Мы определили его как кортикальный. Поскольку при изменении степени дисперсии меланосом значительно меняется толщина клетки, электронно-микроскопический контроль показал, что слой, анализируемый при глубине проникновения луча 3,5 мкм, включает целиком меланофор при mi=5 и, обращенную от коллагена дистальнее ядра, центральную часть меланофора при mi=l. Данный метод МНПВО подтверждает различие дермального меланофора в различных физиологических состояниях по наличию, в частности, полос поглощения нуклеиновых кислот (максимум поглощения 1240 см"1), которые в данном случае выступают как характеристические. При mi=5 они присутствуют в спектре меланофора, а при mi=l их нет. Кроме того, о различии структуры и формы дермальных меланофоров при mi=5 и при mi=l говорит несколько различное соотношение полос поглощения биополимеров меланофора (Рис.20).

Поскольку при изучении движения меланосом основное внимание уделяется цитоскелетным и моторным белкам клетки и белковым комплексам клеточной мембраны обеспечивающих движение пигментных гранул, то для нас имел практический интерес именно изучение структурных изменений белковых биополимеров. При анализе спектров поглощения биополимеров кортикального слоя (0.1 мкм) и более глубокого слоя (3.5 мкм) дермального меланофора видно, что в кортикальном слое клетки присутствуют те же компоненты биополимеров, что и в более глубоких слоях клетіси, но в другом соотношении: полосы поглощения белка Амид I (1600 - 1650 см"1) и Амид II (1500 -1570 см"1) практически не разделены (2,3), пик поглощения меланина (4) меньше, чем в более глубоких слоях клетки, а вот липиды (1) в полосе поглощения 1710-1740 см"1 выражены ярче, чем в более глубоких слоях клетки (Рис. 17).

Похожие диссертации на Динамика физиологических реакций пигментной системы в онтогенезе бесхвостых амфибий