Cтраница 2
В культуре ткани миобласты удавалось поддерживать в пролиферирую-щем состоянин до двух лет. Процесс слияния является кооперативным: сливающиеся миобласты так изменяют состав культуральной среды, что побуждают к слиянию другие миобласты. [16]
В связи с проблемой роста и обновления ткани важно то, что после слияния миобластов дальнейшее деление становится невозможным, хотя незрелые мышечные синцитии могут увеличиваться в размерах, присоединяя к себе все больше миобластов. Если бы у зародыша все миобласты слились друг с другом одновременно, тогда миобластов не осталось бы вовсе и вместе с тем не осталось бы возможности для увеличения числа клеток скелетных мышц по мере роста плода. На самом деле процесс слияния то затихает, то усиливается в течение долгого периода развития, и в результате митозов запас миобластов вновь пополняется, никогда полностью не исчерпываясь. В случае повреждения мышцы в этих так называемых клетках-сателлитах пробуждается активность: они начинают пролиферировать и их потомки сливаются, образуя новые мышечные волокна. Клетки-сателлиты представляют собой самообновляющуюся популяцию и в то же время служат источником терминально дифференцированных клеток; иными словами, это стволовые клетки скелетных мышц. [17]
Как бы то ни было, мРНК у эукариот может довольно длительное время быть в нетранслируемоей, запасной или маскированной форме. Ярким примером является запасная мРНК неоплодотворенных яйцеклеток животных или семян растений. В процессах развития эукариотических организмов и клеточной дифференцировки синтез мРНК и ее накопление в цитоплазме ( возможно, в форме мРНП) может происходить заранее, задолго до момента начала ее трансляции. Так, делящиеся миобласты характеризуются синтезом и накоплением нетранслируемой миозиновой мРНК в форме мРНП, и лишь последующее слияние клеток и переход к дифференцированному состоянию миотрубок индуцирует трансляцию накопленной миозиновой мРНК Трансляция предсинтезиро-ванных мРНК индуцируется какими-то механизмами, природа которых не известна. Во всяком случае, переход мРНК в транслируемую форму сопровождается сменой многих белков, комплексированных с ней. [18]
Миобласты могут делиться путем митоза, но многоядерные клетки скелетных мышц к этому не способны. Слияние миобластов обычно сопряжено с началом дифференцировки мышечной клетки. В ходе этого процесса координирование включается много различных генов. Во взрослом организме часть миобластов продолжает существовать в состоянии покоя в виде клеток-сателлитов. В случае повреждения мышцы они играют роль стволовых клеток-начинают пролиферировать и сливаться, чтобы возместить утрату мышечных клеток. Состояние дифферен-цировки зрелых клеток в скелетной мышце видоизменяется в соответствии с характером электрических сигналов, которые они получают от нейронов. [19]
Поскольку все миобласты в культуре можно заставить синхронно дифференцироваться при соответствующем изменении культуральной среды, они представляют собой удобную систему для биохимического изучения регуляции генной экспрессии во время дифференцировки. В пролиферирующих миобластах эти белки отсутствуют или их очень мало. Например, в пролиферирующих миобластах птиц не выявляются субъединицы миозина, тропомиозина и тропонина, специфичные для мышц. Синтез этих белков впервые становится заметным, когда миобласты начинают сливаться-примерно через 12 ч после помещения в культуральную среду, снижающую скорость пролиферации и способствующую дифференцировке. [20]
Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирова-ния. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов - в 105 - 10е раз, если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-азацитидина по силе своего действия сопоставим с эффектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [21]
Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирова-ния. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов - в 105 - 106 раз, если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-аза-цитидина по силе своего действия сопоставим с эффектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [22]
Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирова-ния. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов - в 105 - 106 раз, если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-азацитидина по силе своего действия сопоставим с эффектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [23]
Толерантность к излучению во время предимплантациошюго периода неизвестна. Наиболее радиочувствительный период внутриутробной жизни человека, вероятно, начинается с зачатия и кончается приблизительно 38 - м днем, непосредственно после имплантации. После 38-го дня необходимы более высокие дозы излучения, чтобы вызвать аномалии, и обычно возникающие аномалии не бывают одинаковыми. Причина этого заключается в том, что в ранний период имеется очень большое количество эмбриональных клеток в наиболее радиочувствительной стадии. Именно в этот период развития эмбриона человека начинают формироваться зачатки всех органов посредством быстрой дифференциации из первичных типов клеток. Наиболее радиочувствительный период в этиологии клетки - превращение ее из эмбрионального состояния в состояние зрелости, независимо от того, является ли эта клетка нейробластом, миобластом, остеобластом или эритробластом. Во время этого периода, который продолжается у эмбриона человека около 18 - 38 дней, подобные превращения происходят почти в каждой из различных тканей. Более тяжелые поражения после фракционированного облучения обусловливаются тем, что воздействие происходит в условиях большего разнообразия зародышевых клеток и различного распределения их, так что большее количество зачатков органов повреждается во время соответствующих критических стадий их развития. [24]