Cтраница 3
Как мы уже видели, клетки постоянно получают химические сигналы как непосредственно от прилегающих клеток, так и через омывающие жидкости; в ответ на это они высвобождают определенные соединения либо так или иначе меняют свойства своей поверхности. Возникает, однако, вопрос, могут ли в ходе такого межклеточного взаимодействия сформироваться 200 типов специализированных клеток, свойственных организму млекопитающих. Тот факт, что даже бактериальные клетки могут переключаться с одной программы развития на другую, делает такое предположение вероятным. У низкоорганизованных животных на определенном этапе развития яйцеклетки синтез ДНК выключается и в клетке начинают накапливаться большие количества РНК, которая используется в дальнейшем эмбриональном развитии. На ранних стадиях эмбрионального развития основную организующую роль играют такие факторы, как полярность яйцеклетки и градиент концентрации всех ее компонентов. Следовательно, ядра яйцеклеток отвечают на внешние стимулы таким образом, что обеспечивают исходную полярность эмбриона. На самых ранних стадиях развития процесс диф-ференцировки легко обратим. В дальнейшем же превращение дифференцированной клетки в клетку эмбрионального типа становится трудным или даже невозможным. В, 2 данной главы) показывают, что ядро дифференцированной клетки обычно ( если не всегда) содержит весь генетический материал. Этому факту нисколько не противоречат многочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что на ранних стадиях развития клетки, расположенные в разных частях зародыша, следуют различной внутренней генетической программе так, словно направление дифференцировки у них предопределено. В некоторых случаях создается впечатление, будто заводятся некие часы развития, которые полностью определяют дальнейший ход дифференцировки. [31]
В результате липосомы могут использоваться в клеточной биологии - для изучения механизмов межклеточных взаимодействий и модификаций клеточных мембран; в генной инженерии - для введения внутрь клеток генетического материала; в иммунологии - для использования адъювантных свойств липосом; в фармакологии - для обычного и направленного транспорта лекарственных соединений в организме; в фармации - для создания оптимальных лекарственных форм. [32]
Одной из самых важных проблем в исследовании липосом, тесно связанной с рядом кардинальных вопросов теоретической биологии, является изучение взаимодействия липосом с клетками - их адгезии к поверхности клеток, взаимодействия клеточных и липосомальных мембран, механизмов переноса вещества от липосом к клеткам и клеточным структурам. Такие исследования направлены на изучение регулирования взаимодействия липосом с различными типами клеток и межклеточных взаимодействий. [33]
В растениях и микроорганизмах не встречаются. Как и др. Гликосфинголипиды участвуют в процессах регуляции роста и адгезии клеток, межклеточных взаимодействиях, нммунологич. Могут входить в состав рецепторов токсинов ( напр. ОМ, входит в состав рецептора токсина холеры), пептидных гормонов, нек-рых вирусов и интерферона. [34]
Последний и оказывает лечебное действие, расслабляя гладкие мышцы сосудов, снижая кровяное давление и снимая ише-мические боли сердца. За последние 10 лет сложилось представление, что NO является эндогенной молекулой с функциями сигнала межклеточного взаимодействия. [35]
Если разрушение определенной клетки будет определенным образом изменять судьбу какой-либо нз соседних клеток, это позволит заключить, что уничтоженная клетка у интактного животного участвует в определении ее последующей судьбы в процессе развития. Проведенные эксперименты показали, что ход развития в основном зависит от родословной отдельных клеток, а не от межклеточных взаимодействий, в которых они участвуют: обычно клетка продолжает идти по тому же пути дифференцировки даже после уничтожения соседних клеток. Однако есть и исключения, которые показывают, что межклеточные сигналы тоже могут играть важную роль. Примером может служить развитие полового отверстия. [36]
Вместо того чтобы детально прослеживать от начала до конца развитие какого-то одного организма, мы будем рассматривать различные аспекты клеточного поведения, связанного с развитием, обсуждая общие принципы на примере тех животных, у которых они проявляются наиболее четко. Мы покажем, какие движения клеток и какие силы участвуют в формировании эмбриона, как под контролем собственных генов данных клеток и межклеточных взаимодействий развертывается пространственная картина дифферен-цировки и как некоторые клетки мигрируют внутри эмбриона по определенным путям к местам своего назначения. Все эти вопросы будут рассмотрены на примере развития амфибий, морских ежей, мышей, мух, птиц, тараканов и круглых червей. [37]
Недостаточность витамина С может быть экзогенной из-за дефицита аскорбиновой кислоты в пище и эндогенной, обусловленной нарушениями процессов всасывания и функционирования ее в организме. Основными признаками С-авитаминоза являются нарушения белкового обмена, особенно фибриллярных белков. В результате возможны изменения межклеточных взаимодействий, патологическое увеличение проницаемости сосудов, кровоточивость десен, разрушение и выпадение зубов. Отмечены нарушения углеводного обмена, в частности в результате подавления каталитической активности ферментов обмена глюкозы. Что касается липидного обмена, то при С-авитаминозе снижен синтез желчных кислот из холестерина и отмечено увеличение его концентрации в плазме крови. [38]
Полисахариды, наряду с белками и нуклеиновыми кислотами, являются необходимыми компонентами любой живой клетки. Если в области изучения биосинтеза и биологических функций нуклеиновых кислот и белка достигнуты в последнее время значительные успехи, молекулярная биология полисахаридов остается по существу белым пятном. Между тем многие проблемы иммунохимии, межклеточных взаимодействий, оплодотворения, клеточной дифференцировки, по-видимому, не могут быть удовлетворительно разрешены без понимания факторов, определяющих биологическую специфичность полисахаридов. Важным звеном, необходимым при обсуждении этих факторов, являются сведения о макромоле-кулярной структуре полисахаридов и других углеводсодержащих биополимеров. Между тем это направление исследований, к сожалению, развивается пока крайне слабо. Следует отметить, что изучение макромолеку-лярной структуры полисахаридов принципиально сложнее, чем в случае белков и нуклеиновых кислот. [39]
Наиболее подробно изучено явление автофлокуляции дрожжей. Оно отличается от других видов клеточной агрегации - конъюгации, агглютинации, клеточного узнавания, основанных на высокоспецифичных адгезионных принципах. Легкая редиспергируемость агрегатов флокулирующих дрожжей указывает на слабое межклеточное взаимодействие, важная роль в котором отводится компонентам клеточной стенки. В основу одного из них положено представление о кооперативном взаимодействии полисахаридов поверхности клеток. На начальной стадии агрегации решающая роль отводится ионам Са2, выполняющим роль мостиков между карбоксильными группами белков и фосфоманнанов. Например, флокулирующие штаммы дрожжей связывают в два раза больше ионов Са2, чем нефлокулирующие. [40]
Приспособление деятельности сердца к изменяющимся потребностям организма происходит при помощи ряда регуяяториых механизмов. Часть из них расположена в самом сердце - это внутри сердечные per у-л яторные механизмы. К ним относятся внутриклеточные механизмы регуляции, регуляция межклеточных взаимодействий и нервные механизмы - внутрисердечные периферические рефлексы. Вторая группа представляет собой внесердечные механизмы. В эту группу входят экстракар-диальные нервные и гуморальные механизмы регуляции сердечной деятельности. [41]
Нек-рые линейные регулярные гомополисахариды ( целлюлоза, хитин, ксиланы, маннаны) не растворяются в воде вследствие прочной межмолекулярной ассоциации. Липополисахариды бактерий и разнообразные гликопротеиды поверх - ности животных клеток обеспечивают специфичность межклеточного взаимодействия и иммунологич. [42]
Существует ряд загадок, одна из которых связана с ферментной активностью рибонуклеаз А и В. Рибонук-леаза В, которая является гликопротеином, имеет такую же активность, как и рибонуклеаза А, которая не содержит углеводов; следовательно, наличие углеводов не влияет на активность этих ферментов. Для объяснения роли углеводов выдвинут ряд гипотез: от утверждения, что они служат для осуществления межклеточных взаимодействий и регулирования транспорта белков из одной области клетки в другую, до предположения, что углеводы придают белкам устойчивость к расщеплению ферментами и в то же время дают им возможность быть узнанными определенными рецептор-ными сайтами. [43]
В последние годы выявлено, что вставочные диски, соединяющие клетки миокарда, имеют различную структуру. Одни их участки выполняют чисто механическую функцию, соединяя миофибриллы клеток. Другие участки обеспечивают транспорт через мембрану миоцита необходимых ему веществ. Нарушение межклеточных взаимодействий приводит к асинхронному возбуждению клеток миокарда и появлению сердечных аритмий. [44]
Сходным образом ведут себя в культуре эмбриональные клетки высших животных: они объединяются порознь по тканевому признаку. Вопрос о том, каким образом клетки узнают друг друга, чрезвычайно важен не только для понимания их поведения в искусственных условиях подобных экспериментов. Взаимное опознание клеток играет решающую роль уже на самых ранних стадиях развития зародыша многоклеточного организма, когда начинается формирование определенных типов тканей, а затем органов. Близкородственные аспекты межклеточных взаимодействий имеют непосредственное отношение к проблеме злокачественных опухолей, тканевой несовместимости, иммунитета и многим другим биологическим феноменам. [45]