Шпоры по цитологии (1 семестр биофак/ФФМ)
Шпоры по цитологии (1 семестр биофак/ФФМ)
1.Клеточная теория(КТ)
КТ- обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об их размножении и
роли в форм-и однокл орг-мов.
КТ сформулирована 3мя немцами:
М.Шлейден-ботан, Т.Шванн-зоолог, Р.Вирхов-патан.
1838-39-осн положения:
1) все живые орг-мы сост. из клеток(клл. сходны по стр-ю и осн. св-вам),
2) клетка –единица живого (вне кл. нет жизни);
1858-59-Вирхов
3)Omnis cellula e cellula(клл увелич-ся в ч-ле путемделения исх кл пс удв-я
её генетич мат-ла)
/4) Кл.- единая система сопряженных функц. единиц (субструктур~органелл)
5) Клл. многокл орг-мов тотипотентны, т.е.
а) равнозначны по V генетич info, облад всеми возм-стями клл данного орг-
ма,
б)отличаются друг от друга разной экспрессией генов(акт-стью) –>
дифференцировка.
6) Многокл орг-м -новая сист.- сложн. ансамбль из мн-ва клл, объед. и
интегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом с помощью
хим. факторов.
2. Ядерно-цитоплазматический транспорт
-м-лы до 60 кДа(d=9нм)проникают через поры свободно, по gradC(пассивная
диффузия), v~m
-более крупные м-лы проходят с помощью акт.транспорта (Еатф, белки-
переносчики)
-транспортные белки(шаттлы= «челноки»)
--эксопртины(выводят пре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)
--импортины(вводят белки: ламины, для мяРНП, гистоны, кислые белки)
-для импорта необх.:1)NLS(nuclear localisation sequence)
последовательность, 2) рецептор(нуклеопорины), 3)АТФ(для транслокации)
--подробнее: [импортин-?+импортин-?+cargo]> в ядро > +GTP=>[GTP+импортин-
?] +импортин-? +cargo; cargo ост.в ядре, ост.возвр.в цитоплазму; в
цитоплазме: +GAP=> импортин- ? +GDP+P(возвр.в ядро)
-для экспорта необх.:1)NES(nuclear export sequence), 2)GTP, 3)белки
--подробнее: [cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]>через поровый комплекс , из
ядра>в цитопл. под возд. GAP (GTP Associating Protein)
>(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост.в цитоплазме, ост.возвр.в
ядро; в ядре: GDP(Ran)+RCC-1>GTP(Ran)
-Сущ. белки-транспортеры (РНКнаружу); транспорт, если:
1) правильная(не дефектная) последовательность РНК,
2) завершен сплайсинг(нет интронов),
3) исп-ся белок-транспортер-(гетерогенный)hnRNPA1
--в пор.комплексе меняется оболочка cargo: в ядре CBC(cap binding complex),
в цитоплазме PABP (poly A binding protein)
3. Ядерная оболочка, её структура и роль
-ЯО сост.из 2х мембран(внеш и внутр), между ними перинукл. простр-во;
внутр. связ. с ламиной, наруж.-с риб. и глЭР; ЯО имеет ядерные поры (отл.
от МХ иХЛ)
-ЯО-регулятор ядерно-цитоплазм.транспорта, при этом комплекс яд.поры –
транслокатор и сортировщик
--пониж метаболич.акт-сть=>пор меньше(эритроцит)
-наруж.мембрана:интегр., транмп.белки
-внутр.мембрана:транспорт только через поры
--LBR(lamini binding receptor); LAP-1,LAP-2(lamin assoc.protein), эмерин –
интегр.белки, связ.внутр.мембр. с ламиной
-ламина имеет решетчатую структ. (замораживание, скалывание, напыление,
травление)
-ламина “заякоривает” хроматин на внутр.мембране
РОЛЬ:
1)ЯО характ.для ЭУ, обособляет синтез Р/ДНК от синтеза белка=>регуляция
клет.акт-сти; 2)3-мерная структ.интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция
ядерного “импорта” и “экспорта”
-ЯО восстанавливается из поровых комплексов, ламины и везикул
4. Стр-е и ф-ции яд.поры(ЯП)
-компл.ЯП сост.из белков нуклеопоринов
--М у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120 МДа=50-100 белков
-во всех моделях ЯП присутствует внутриядерная корзина (h=200нм)
-одна из моделей: 2 ”кольца”(d=120 нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8
субъединиц), “спицы”(80нм – d поры), центр.гранула(10-40нм), “корзина”
-Ф-ЦИИ: 1)транслокатор (мех.сито,по gradC),2) сорт-щик (рецепция и
сегрегация)
5.Локализация хр-м в интерФ-м ядре
ИнтерФ-рабочая Ф кл-ного ядра или t,когда хр-мы функц-ют. На этой Ф хр-мы
б.ч. деконденсируются.
Степень деконденсации ~ активности (min-const метаболически неактивн.уч-ки
структ. гетероХ).
Кроме периферич. слоя Х,с яд.оболочкой находятся в контакте специфч. уч-ки
хр-м, такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-ки гетероХ, теломерные
хромоцентры, гетероХ,ассоц.с ядрышком и др.(дифф. окраска на
гетероХ).=>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ с яд.оболочкой)
Сущ. модель орг-ции интерФ-ного ядра: развернутая хр-ма в интерФ
"заякорена" на ядерной оболочке с помощью гетероХ-вых уч-ков (теломерный
гетероХ, прицентормерный гетероХ, околоядрышковый гетероХ, вставочные зоны
гетероХ), так,что её расположение становится фикс. в простр-ве ядра, часто
повторяя телоФ-ную ориентацию, и занимает в нем соотв. V.
Кроме компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-ло конденс. уч-ков эуХ.
6.Полиплоидия, политения, их значение
полиплоидия(П)-увеличение с (кол-ва ДНК).
(эуплоидия-кратно 2n,анэуплоидия-не кратно 2n-чуть меньше/больше-признак
рака)
(П)-рез-т нарушения фаз клеточного цикла.
А)полиплоидизирующий М (нет цитокинеза)-развитие человеч. печени
Б)колхицино~М(К-М)-(выпадает телоФ и анаФ)-нет расхожд. в метаФ-
кардиомиоциты
В)М выпадает (не пост.)-при облучениях, обр. полиплоидные
лимфоциты(эндорепликация-нет М однократно)
Г)политенизация(многонитчатость)-у насекомых (мотыль-личинка хирономуса,
человеч. эмбрион-трофобласт -кл. пуповины) - (репл->покой->Терм.)
Д)слияние->дикарион
Е)n ядер -> поликарион (10-20), >20ядер->симпласт (поперечно -полосатая
мм.)
Ж)многополюсный М -расхожд. хр-м, обр-е неск. ядер(похоже на Д)
пуф-место транскрипции (синтез РНК),диски-зарепрессированные хр-мные ус-ки
пуф-врем-е обр-е(аналогично "ёлочкам"ядрышек ооцитов рыб)
знач.-увеличение размера->продуктивности,рост органов
7. Ядерный белковый матрикс(ЯБМ)
-белковый компонент, "держащий" структ.ядра
-ДНК имеет участки, взаимод.с ЯБМ специфич.образом
-экстркция ядерных компонентов в процессе выделения ЯБМ:(пс.этих действий
ядро не теряет своей целосности)
--0.2 мМ MgCl2-связать белки(чтобы сохранить матрикс),
--2M NaCl-гипотонич р-р(для удаления всех гистонов),
--1% тритон Х100(неионный детергент)-разрушение ядерной оболочки,
--ДНК-аза и РНК-аза-отщепление ДНК и РНК.
-ЛАМИНА(Л)-подстилает внутр.мембрану яд.оболочки
-белки,вход.в состав Л:ламины А,В,С
-Л соединяет яд.оболочку и конденс.Х
-ЯБМ=(Л)+остатки ядрышка (белковый матрикс) +поровые комплексы+
(межхроматиновая белковая сеть матрикса) (Збарский,Ченцов,Георгиев)
-ЯБМ-не артефакт,т.к.связь с ДНК-специфич.и функц.
-Состав ЯБМ:
--белок97,ДНК0.1,РНК1.2,фосфолипиды1.1(крысиная печень)
--белок92.3,ДНК1.2,РНК0.05,фосфолипиды6.9(HeLa)
---ДНК: 10000 нукл.посл.- сателлитные,120-140-гетерогенные
---РНК: гетерогенно-ядерная, рРНК, тРНК, малая ядерная
-транскрипция связана с ЯБМ(располагает участки Д/РНК опр.образом)
-Сущ. артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-он обнаруживается
только тотально(т.е.только из белков)
11. Док-ва непр-сти хр-м в течние клеточного цикла
В интерфазном ядре не видно хр-м, подобных митотическим (они там есть).
1. Наблюдения Бовери(1907) за морф. постоянством хр-м при делении
бластомеров аскариды>хар-р распол-я хр-м в телоФ опр-т форму интерфазного
ядра и порядок распол-я хр-м в след. профазе (это посл.основой для
теории^).
2. (косв)Пост-во ч-ла и морфологии хр-м для данного кариотипа нельзя
объяснить при «разборке» хр-м.
3. Закономерно повт-ся расположение хр-м в метафазных пластинках
4. Правило Тейлора(1964)>воспроизв-е хр-м сходно с полуконсервативной
редупликацией ДНК (метка Н3Т сохр-ся в одной хр-ме пс. деления).
5. Индивид. хр-мы иногда можно наблюдать в интерФ-х ядрах(тельце Барра).
6. В ряде объектов возм. выявление теломерных уч-ков хр-м в интерФ-х
ядрах(хромоцентры итерФ-х ядер клеток меристемы корешков лука-теломерные
уч-ки хр-м--радиоавтограф)
7. Центромерные уч-ки хр-м в интерФ-х ядрах выявл-ся диффер. окраской на
гетерохроматин(культура фибробластов мыши).
8. Зоны локализации отд. хр-м можно выявить и в интерФ-х ядрах, не имеющих
хромоцентров или конденсрованных уч-ков хр-м.(импульсная Н3Т метка в среде
пс. делений располагается не диффузно, а над опр уч-ками)
9. Изучение репаративного синтеза ДНК при УФ-облучении клеток>не > Ѕ хр-м
клетки облуч-ся перед делением, облученная клетка поглощает Н3Т до синт.
периода , т.к. репартивный синтез, причем ввключ-я неравномерно, в соотв с
пораж. хр-мами.
10. Прямые биохим данные: при опр-и мах М ДНК дрозофиллы>1хр-ма–1ДНК, длина-
const в митозе и интерФ
14. Клеточный цикл, его стадии и способы изучения
-время сущ-я кл.как таковойот деления до деления = клет.цикл (бактерия-
20мин, стентор-2-3сут.)
-смысл кл-ного деления - в равномерном распр-и редуплиц. кл-ного мат-ла по
2м новым клл.
