Hopatoziqlərin hüceyrə membranları, bir qayda olaraq, bərkdir. Yetkin, tam formalaşmış hüceyrələr belə görünür. Bu yaxınlarda bölünmüş və hələ tam yetişməmiş və ya bölünmə mərhələsində olan hüceyrələrdə membranın quruluşca fərqli olan, bəzən bir-birindən aydın nəzərə çarpan xəttlə ayrılan hissələrini müşahidə etmək olar (şək. 240, 3). . Belə ərazilər desmidiaceae cinsinin Penium (Reşit) cinsinin bəzi növlərinin kəmərlərinə (seqmentlərinə) bənzəyir. Bu cür seqmentasiya yalnız membranın tam inkişaf etməmiş xarici təbəqəsi olan hüceyrələrdə müşahidə olunur. Hüceyrə böyüdükcə seqmentlər bir-birinə yaxınlaşır və qurşağın tanınması tamamilə qeyri-mümkün olur.[...]
[ ...]
Hər bir hüceyrə bölünməsi davamlı bir prosesdir, çünki nüvə və sitoplazmatik fazalar məzmun və əhəmiyyət fərqlərinə baxmayaraq, zamanla əlaqələndirilir.[...]
Eukariotlarda hüceyrə bölünməsinin nizamlılığı hüceyrə siklindəki hadisələrin koordinasiyasından asılıdır. Eukariotlarda bu koordinasiya hüceyrə dövrəsində üç keçid dövrünün tənzimlənməsi yolu ilə həyata keçirilir, yəni: mitoza daxil olmaq, mitozdan çıxmaq və DNT sintezinin başlanmasını (B-fazası) təqdim edən "Başlanğıc" adlı nöqtədən keçmək. kamerada.[... ]
Kallus mədəniyyətində hüceyrə bölünməsi bütün istiqamətlərdə təsadüfi baş verir, nəticədə toxumanın qeyri-mütəşəkkil kütləsi yaranır; buna görə də kallusda dəqiq müəyyən edilmiş polarite oxları yoxdur. Tumurcuqda və ya kök meristemində isə əksinə, yüksək dərəcədə mütəşəkkil toxuma quruluşunu müşahidə edirik və bölünmə xarakteri ciddi şəkildə nizamlanır. Müəyyən becərmə şəraitində kallusda gövdə və ya kök meristemlərinin əmələ gəldiyi və nəticədə yeni bütöv bitkilərin [...]
Hüceyrə bölünməsinin son mərhələsində anafazada başlayan sitokinez baş verir. Bu proses hüceyrənin ekvator zonasında daralmanın əmələ gəlməsi ilə başa çatır ki, bu da bölünən hüceyrəni iki qız hüceyrəyə bölür.[...]
Mezia D. Mitoz və hüceyrə bölünməsinin fiziologiyası - M.: IL, 1963.[...]
Müasir konsepsiyalara görə, hüceyrə mərkəzi özünü çoxaldan sistemdir, onun çoxalması həmişə xromosomların çoxalmasından əvvəl olur, nəticədə onu hüceyrə bölünməsinin ilk aktı hesab etmək olar.[...]
Fitohormonlar bölünməni tənzimləyə bilər bitki hüceyrələri, və bu bölmədə biz belə tənzimləmənin bəzi yollarını müzakirə edəcəyik. Mitoz adətən DIC replikasiyası ilə əlaqəli olduğundan, tədqiqatçıların diqqəti fitohormonların DNT mübadiləsinə təsiri probleminə cəlb edilmişdir. Bununla belə, hüceyrə bölünməsinin tənzimlənməsi, şübhəsiz ki, hüceyrə dövrünün digər mərhələlərində, DNT replikasiyasından sonra baş verə bilər. Ən azı bəzən fitohormonların DNT sintezindən çox mitoza təsiri ilə bölünməni tənzimlədiyinə dair sübutlar var.[...]
Auksinlərdən və sitokininlərdən başqa fitohormonların DNT sintezinə və hüceyrə bölünməsinə təsiri haqqında məlumat olduqca nadirdir. Gibberellinlərin təsiri altında bitkilərin bəzi orqan və toxumalarında DNT tərkibinin artması və hüceyrə bölünmə sürətinin artması barədə məlumatlar var, lakin aydın olmadığı üçün bu məlumatlardan qəti nəticə çıxarmaq mümkün deyil; gedirmi bu halda birbaşa və ya dolayı təsirlərdən danışırıq.[...]
İnkişaf zamanı hüceyrə bölünməsi mərhələsini keçmiş yoluxmuş yarpaqlarda (bu dövrdə tütün və Çin kələm bitkilərinin yarpaqlarının uzunluğu təxminən 4-6 sm-dir) mozaika inkişaf etmir və belə yarpaqlar meydana gəlir. bərabər rəngli və normaldan daha solğun olmalıdır. Mozaika əlamətləri olan köhnə yarpaqlarda, əsas, daha yüngül fonda çoxlu sayda kiçik tünd yaşıl toxuma adaları tapılır. Bəzi hallarda, mozaika sahələri yarpaq bıçağının ən gənc hissələrinə, yəni onun bazasına və yarpağın mərkəzi hissəsinə qədər məhdudlaşdırıla bilər. Ardıcıl sistemli şəkildə yoluxmuş gənc yarpaqlarda mozaika sahələrinin sayı orta hesabla getdikcə azalır, ölçüləri isə artır, lakin müxtəlif bitkilərdə bu ümumi sxemdən əhəmiyyətli sapmalar müşahidə oluna bilər. Mozaikanın təbiəti yarpaq inkişafının çox erkən mərhələsində müəyyən edilir və mozaika sahələrinin həmişə ölçüdə artması istisna olmaqla, onun ontogenetik inkişafının əksər hissəsində dəyişməz qala bilər. Bəzi mozaika xəstəliklərində tünd yaşıl sahələr əsasən damarlarla əlaqələndirilir ki, bu da yarpağa xarakterik görünüş verir (şəkil 38, B [...]).
Artıq qeyd edildiyi kimi, meioz hüceyrə bölünməsinin iki dövründən ibarətdir: birincisi, xromosomların sayının yarıya qədər azalmasına səbəb olur, ikincisi isə normal mitoz kimi davam edir.[...]
Nukleolonemlər hüceyrə bölünməsinin bütün dövrü boyunca qalır və telofazada xromosomlardan yeni nüvəyə keçirlər.[...]
Hüceyrə bölünməsinin üstünlük təşkil etdiyi kök və tumurcuqların apikal zonalarında hüceyrələr nisbətən kiçikdir və təxminən mərkəzdə yerləşmiş aydın görünən sferik nüvələrə malikdir; sitoplazmada vakuollar yoxdur və adətən intensiv şəkildə boyanır; bu zonalarda hüceyrə divarları nazikdir (şək. 2.3; 2.5). Bölünmə nəticəsində yaranan hər bir qız hüceyrəsi ana hüceyrənin yarısı qədərdir. Bununla belə, belə hüceyrələr ölçüdə artmaqda davam edir, lakin bu zaman onların böyüməsi vakuolizasiya hesabına deyil, sitoplazmanın və hüceyrə divarının materialının sintezi hesabına baş verir.[...]
Çiçək inkişafı zamanı yumurtalığın ilkin böyüməsi hüceyrənin bölünməsi ilə əlaqələndirilir, bu, praktiki olaraq hüceyrə vakuolasiyası ilə müşayiət olunmur. Bir çox növlərdə bölünmə çiçəklərin açılması zamanı və ya dərhal sonra dayandırılır və tozlanmadan sonra meyvənin sonrakı böyüməsi ilk növbədə hüceyrə sayının deyil, hüceyrə ölçüsünün artması ilə müəyyən edilir. Məsələn, pomidorda (Lycopersicum esculentum) və qara qarağatda (Ribes nigrum) hüceyrə bölünməsi çiçəkləmə zamanı dayanır və sonrakı böyümə yalnız hüceyrə uzanması ilə baş verir. Belə növlərdə meyvənin son ölçüsü çiçəklərin açılması zamanı yumurtalıq hüceyrələrinin sayından asılıdır. Lakin digər növlərdə (məsələn, alma ağaclarında) tozlanmadan sonra hüceyrə bölünməsi bir müddət davam edə bilər.[...]
Birinci fazada gənc yarpaqlar əsasən hüceyrə bölünməsi, sonra isə əsasən hüceyrə uzanması hesabına böyüyür. Süni qidalı substratda mədəniyyətlərdə gənc yarpaq primordiyaları ilə aparılan təcrübələrin göstərdiyi kimi, yarpaq prinsipcə morfogenezi ilə əlaqədar avtonom olsa da, yarpağın son ölçüsü və forması əsasən müəyyən edilir - amillərlə birlikdə. xarici mühit, xüsusilə işıq, - digər bitki orqanlarının korrelyativ təsiri. Sürgün ucunun və ya digər yarpaqların çıxarılması qalan yarpaqların daha da böyüməsinə səbəb olur. Kök ucu çıxarılarsa, (məsələn, Armor acia lapathifolia-da) damarlar arasında yerləşən yarpaq toxumasının böyüməsinin pozulduğu, yarpaq damarlarının daha qabarıq göründüyü və yarpaqların krujeva kimi göründüyü müşahidə olunur. Köklərin gibberellin və sitokinin sintezinin yeri olması və təcrid olunmuş yarpaqların səth sahəsini artıraraq bu hormonların hər ikisinə cavab verməsi kökdə hormon istehsalı ilə yarpaq böyüməsi arasında əlaqə olduğunu göstərir. Nəzərə almaq lazımdır ki, yarpaqların böyümə sürəti giberellinlərin və sitokininlərin tərkibi ilə müsbət əlaqələndirilir.[...]
Onlarda makrosporogenez və gametogenez hüceyrə bölmələrinin vahid zəncirini təşkil edir, son həlqəsi sporofitin daxili orqanına çevrilmiş son dərəcə sadələşdirilmiş bir quruluşun qadın gametofitinin formalaşmasıdır. Onun inkişafı mümkün qədər azaldılır və strukturu bir neçə hüceyrəyə qədər azalır. Bununla belə, morfoloji reduksiyaya baxmayaraq, embrion kisəsi inkişafının müxtəlif mərhələlərində aydın funksional diferensiasiya ilə seçilən ayrıca hüceyrələr sistemindən ibarətdir.[...]
Hüceyrə səviyyəsində qocalma probleminin məşhur müzakirəsində amerikalı biokimyaçı L.Hayflik qocalma ilə bağlı üç prosesə işarə edir. Onlardan biri bölünməyən hüceyrələrin funksional səmərəliliyinin zəifləməsidir: sinir, əzələ və başqaları. İkincisi, bədənin zülallarının çəkisinin üçdə birindən çoxunu təşkil edən kollagenin "sərtliyində" yaşla birlikdə məlum tədricən artımdır. Nəhayət, üçüncü proses var - hüceyrə bölünməsini təxminən 50 nəsillə məhdudlaşdırmaq. Bu, xüsusilə, fibroblastlara - kollagen və fibrin istehsal edən və hüceyrə mədəniyyətlərində bölünmə qabiliyyətini 45-50 nəsil itirən ixtisaslaşmış hüceyrələrə aiddir.[...]
Bəzi hallarda ziqotun cücərməsi zamanı, eləcə də vegetativ hüceyrə bölünməsi zamanı hüceyrə formasında normal tipdən güclü kənarlaşmalar müşahidə olunur. Nəticə müxtəlif qüsurlu (teratoloji) formalardır. Teratoloji formaların müşahidələri onların yarana biləcəyini göstərdi müxtəlif səbəblər. Beləliklə, natamam hüceyrə bölünməsi ilə yalnız nüvə bölünməsi baş verir və hüceyrələr arasında bölünən eninə bölmə əmələ gəlmir, nəticədə üç hissədən ibarət çirkin hüceyrələr yaranır. Xarici hissələr normal yarım hüceyrələrdir və onların arasında ortada çirkin şişkin bir hissə var müxtəlif formalar. Bəzi növlərin bir xüsusiyyəti, tam inkişaf etmiş yarımhüceyrələrin qeyri-bərabər konturları və tamamilə normal bir qabığı olan anormal formaların meydana gəlməsidir. Məsələn, Closterium cinsində, bir yarım hüceyrə digərinə 180° fırlanan sigmoid formalar tez-tez müşahidə olunur.[...]
Sitokininlərə xas olan fizioloji təsir kallus toxumalarında hüceyrə bölünməsinin stimullaşdırılmasıdır. Çox güman ki, sitokininlər bütöv bitkidə hüceyrə bölünməsini stimullaşdırır. Bu, sitokinin tərkibi ilə meyvə artımı arasında adətən müşahidə edilən sıx korrelyasiya ilə dəstəklənir erkən mərhələlər(bax. Şəkil 11.6). Sitokinin fəaliyyət göstərməsi üçün auksinin olması lazımdır. Əgər mühitdə yalnız auksin varsa, lakin sitokinin yoxdursa, onda hüceyrələr həcmi artsa da, bölünmür.[...]
Sitokininlər sitokinezi (hüceyrə bölünməsini) stimullaşdırmaq qabiliyyətinə görə adlandırılmışdır. Bunlar purinlərin törəmələridir. Əvvəllər onları kininlər də adlandırırdılar, daha sonra isə onları eyni adlı heyvan və insanların polipeptid hormonlarından aydın şəkildə ayırd etmək üçün əzələlərə və əzələlərə təsir göstərirdilər. qan damarları, adı "fitokininlər" təklif edilmişdir. Prioritet səbəblərinə görə “sitokininlər” termininin saxlanmasına qərar verildi.[...]
C- - sitokiniya ilə əlaqədar avtotrof olan, hüceyrə bölünməsi faktorlarını istehsal edə bilən toxumalar.[...]
Bağlanmamış formalarda, məsələn, Closterium və ya Peni-um cinsinin nümayəndələrində hüceyrə bölünməsi daha mürəkkəb şəkildə baş verir.[...]
İzolyasiya edilmiş köklərin sitokininlə müalicəsi, xüsusən də auksinlə birlikdə hüceyrə bölünməsini stimullaşdırır, lakin kök uzanma sürətinin artmasına səbəb olmur və bölünmənin stimullaşdırılması yalnız toxuma keçirici hüceyrələrə təsir etdiyindən, biz onun rolunu müzakirə edəcəyik. Aşağıdakı köklərdə sitokininlər [...]
Yarpağın tumurcuq zirvəsində başlamasından sonra onun böyüməsi və inkişafı prosesləri başlayır, o cümlədən hüceyrə bölünməsi, böyüməsi, uzanması və diferensiasiyası (bax. Fəsil 2). Bu proseslərin fitohormonların nəzarəti altında olduğunu düşünmək təbiidir ki, onlardan biri də açıq-aydın auksindir. Bununla belə, auksinin təsirinin yarpaq böyüməsinin bütün aspektləri ilə əlaqəli olduğunu söyləmək olmaz. Müəyyən edilmişdir ki, auksinlər konsentrasiyalarından asılı olaraq mərkəzi və yan venaların böyüməsini stimullaşdıra və ya tormozlaya bilir, lakin venalar arasındakı mezofil toxumasına az təsir göstərir. Hal-hazırda yarpaq böyüməsinin hormonal tənzimlənməsi az öyrənilmişdir. Məlum olan odur ki, auksinin damarların böyüməsi üçün lazım olduğu görünür.[...]
Təkhüceyrəli orqanizmlərin böyük əksəriyyəti aseksual canlılardır və hüceyrə bölünməsi yolu ilə çoxalırlar ki, bu da davamlı olaraq yeni fərdlərin formalaşmasına səbəb olur. Əsasən bu orqanizmlərin təşkil olunduğu prokaryotik hüceyrənin bölünməsi irsi maddənin - DNT-nin mitoz yolu ilə bölünməsi ilə başlayır, onun yarıları ətrafında sonradan qız hüceyrələrinin iki nüvə bölgəsi - yeni orqanizmlər əmələ gəlir. Bölünmə mitoz yolu ilə baş verdiyindən, qız orqanizmləri irsi xüsusiyyətlərə görə ana fərdini tamamilə çoxaldırlar. Bir çox aseksual bitkilər (yosunlar, mamırlar, qıjılar), göbələklər və bəzi təkhüceyrəli heyvanlar sporlar əmələ gətirir - onları əlverişsiz ətraf mühit şəraitindən qoruyan sıx membranlı hüceyrələr!. Əlverişli şəraitdə spor qabığı açılır və hüceyrə mitozla birləşməyə başlayır və yeni bir orqanizm meydana gəlir. Aseksual çoxalma eyni zamanda qönçələnmədir, bədənin kiçik bir hissəsi ana fərddən ayrıldıqda, oradan yeni bir orqanizm inkişaf edir. Ali bitkilərdə vegetativ çoxalma da aseksualdır. Bütün hallarda aseksual çoxalma zamanı genetik cəhətdən eyni orqanizmlər ana orqanizmi demək olar ki, tamamilə kopyalayaraq çoxlu sayda çoxalır. Təkhüceyrəli orqanizmlər üçün hüceyrə bölünməsi sağ qalma aktıdır, çünki çoxalmayan orqanizmlər yox olmağa məhkumdur. Çoxalma və onunla əlaqəli böyümə hüceyrəyə təzə material gətirir və yaşlanmanın qarşısını effektiv şəkildə alır, bununla da ona potensial ölümsüzlük verir.[...]
Birbaşa məqsədi fitohormonların DNT sintezinə və hüceyrə bölünməsinə təsirini öyrənmək olan ilk tədqiqatlar 50-ci illərdə Skoog və onun həmkarları tərəfindən tütünün nüvəsindən parenximanın steril mədəniyyəti üzərində aparılmışdır. Onlar aşkar etdilər ki, həm DNT sintezi, həm də mitoz üçün auksin lazımdır, lakin mitoz və sitokinez yalnız auksinə əlavə olaraq müəyyən miqdarda sitokinin iştirakı ilə baş verir. Beləliklə, bu ilk işlər auksinin DNT sintezini stimullaşdıra biləcəyini göstərdi, lakin bu, mütləq mitoz və sitokinezə səbəb olmur. Mitoz və sitokinez yəqin ki, sitokinin tərəfindən tənzimlənir. Bu tapıntılar sonradan digər tədqiqatçılar tərəfindən dəfələrlə təsdiqləndi. Bununla belə, auksinin DNT sintezini stimullaşdıran mexanizm haqqında hələ də az şey məlumdur, baxmayaraq ki, hormonun DNT polimerazanın fəaliyyətini tənzimləyə biləcəyinə dair sübutlar var. Deməli, DNT sintezi prosesində auksinlər zahirən icazə verən amil rolunu oynayır, sitokinin isə əksər tədqiqatçıların fikrincə, stimulyator rolunu oynayır (lakin tənzimləyici deyil). Bununla belə, sitokininlərin mitoz və sitokinezə müəyyən təsir göstərdiyinə şübhə yoxdur, mitoz üçün zəruri olan xüsusi zülalların sintezinə və ya aktivləşməsinə açıq şəkildə təsir göstərir [...]
İlkin hüceyrələr və onların bilavasitə törəmələri vakuollaşdırılmır və bu zonada aktiv hüceyrə bölünməsi davam edir. Ancaq kök ucundan uzaqlaşdıqca bölünmələr daha az olur və hüceyrələrin özləri vakuollaşır və ölçüləri artır. Bir çox növdə (məsələn, buğdada) kökdə hüceyrə bölünmə zonası və hüceyrə uzanma zonası aydın şəkildə fərqlənir, lakin digərlərində, məsələn, fıstıqda (Fagus sylvatica) müəyyən sayda bölünmə baş verə bilər. artıq vakuollaşmağa başlamış hüceyrələr.[ … .]
Həyat dövrü Hər hansı bir hüceyrə, bir qayda olaraq, iki mərhələdən ibarətdir: istirahət dövrü (interfaza) və bölünmə dövrü, bunun nəticəsində iki qız hüceyrəsi meydana gəlir. Nəticədə, nüvə bölünməsindən əvvəl olan hüceyrə bölünməsinin köməyi ilə ayrı-ayrı toxumaların, eləcə də bütövlükdə bütün orqanizmin böyüməsi baş verir. Bölünmə dövründə nüvə bir sıra mürəkkəb, nizamlı dəyişikliklərə məruz qalır, bu müddət ərzində nüvə və nüvə zərfi yox olur və xromatin kondensasiya olunur və xromosomlar adlanan diskret, asanlıqla müəyyən edilə bilən çubuqşəkilli cisimlər əmələ gətirir, onların sayı hüceyrələr üçün sabitdir. hər növdən. Bölünməyən hüceyrənin nüvəsi interfaza adlanır; bu müddət ərzində metabolik proseslər ondan ən intensiv şəkildə keçir.[...]
Bizim məlumatlarımız Sachs və digərlərinin (1959) məlumatları ilə üst-üstə düşür ki, gibberellip ilə müalicə medullar meristemdə hüceyrə bölünmələrinin sayını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Uçların mərkəzi zonasının mitotik aktivliyinin artması və onların generativ vəziyyətə keçməsi günün əlverişli uzunluğunun təsiri altında gibberellip ilə müalicənin təsiri altında olduğundan xeyli tez baş verir.[...]
2,4-D və onun törəmələri meristemdə soğan köklərinin uclarına təsir etdikdə, xromosomların daralması və bir-birinə yapışması, yavaş bölünməsi, xromatid körpüləri, fraqmentlər, ciddi zədələnmə zamanı isə xromatinin xromatinin düzülüşündə pozğunluq müşahidə edilir. sitoplazma, çirkin nüvələr. Xarakterikdir ki, karbamatlardan fərqli olaraq 2,4-D-nin təsiri altında nüvə bölünməsi davam edirdi (yəni mil aparatı inhibə edilməmişdir) və hüceyrə bölünməsi yalnız çox yüksək konsentrasiyalarda 2,4-D (6, 10). ...]
Normal metabolik proseslərdə təbii artım tənzimləyiciləri (auksinlər, gibberellinlər, sitokininlər, dorminlər və s.) birlikdə və ciddi koordinasiyada hərəkət edərək, hüceyrələrin bölünməsini, böyüməsini və differensiasiyasını tənzimləyirlər. Bu fitohormonların əsas təsiri onların “effektor” olmasıdır, yəni bloklanmış genləri və tərkibində sulfhidril qrupu olan fermentləri aktivləşdirməyə qadirdir. Məsələn, onlar DNT molekulunu aktivləşdirir, nəticədə mRNT molekulları sintez edilir və zülal sintezi və böyümə ilə bağlı digər proseslər (DNT replikasiyası, hüceyrə bölünməsi və s.) üçün şərait yaradılır.[...]
Aseksual çoxalma zamanı ana hüceyrədən qız hüceyrəsi ayrılır və ya qönçələnir və ya ana hüceyrə iki qız hüceyrəyə bölünür. Belə hüceyrə bölünməsindən əvvəl xromosomların çoxalması baş verir, nəticədə onların sayı iki dəfə artır. Bölünmə zamanı əmələ gələn xüsusi aparat - mil - qız hüceyrələr arasında xromosomların bərabər paylanmasını təmin edir. Bu vəziyyətdə, sentromer adlanan xromosomların xüsusi bölmələrinə bağlanan mil sapları, hüceyrənin çoxalmasının molekulyar çoxalma mexanizminə əsaslanan çoxalması nəticəsində birindən əmələ gələn iki qız xromosomunu hüceyrənin əks uclarına ayırır. xüsusiyyətlərin orijinal hüceyrədən törəmə şirkətlərə irsi ötürülməsini təmin edən dezoksiribonuklein turşusu.[...]
Vakuolizasiya zamanı hüceyrə həcminin əsas artımı suyun udulması hesabına baş versə də, bu dövrdə sitoplazma və hüceyrə divarı maddələrinin aktiv sintezi davam edir ki, hüceyrənin quru çəkisi də artır. Beləliklə, vakuolizasiyadan əvvəl başlayan hüceyrə böyüməsi prosesi bu mərhələdə davam edir. Bundan əlavə, hüceyrələrin bölünməsi və vakuollaşma zonaları aydın şəkildə müəyyən edilmir və bir çox bitki növlərinin həm tumurcuqlarında, həm də köklərində vakuollaşmağa başlayan hüceyrələrdə bölünmə baş verir. Bölmə yaralı toxumaların vakuollaşdırılmış hüceyrələrində də baş verə bilər. Köklərin uclarında bölünmə və vakuollaşma zonaları daha aydın şəkildə ayrılır və vakuollaşdırılmış hüceyrələrin bölünməsi daha az baş verir [...]
Bunlarla eyni vaxtda daxili dəyişikliklər oosporun xarici sərt divarı zirvədə beş dişə parçalanaraq mərkəzi hüceyrədən çıxan cücərti əmələ gətirir (şək. 269, 3). Mərkəzi hüceyrənin ilk bölünməsi onun uzun oxuna perpendikulyar olan eninə arakəsmə ilə baş verir və iki funksional fərqli hüceyrənin yaranmasına gətirib çıxarır. Bir, daha böyük hüceyrədən, sonradan kök tumurcuqları əmələ gəlir ki, bu da ilkin mərhələ inkişafa yetkinlikdən əvvəl deyilir, başqa bir kiçik hüceyrədən - ilk rizoiddir. Onların hər ikisi transvers hüceyrə bölünməsi ilə böyüyür. Yetkinlikdən əvvəl yuxarıya doğru böyüyür və olduqca tez yaşıl olur, ilk rizoid aşağı düşür və rəngsiz qalır (şəkil 269, 4). Bir sıra hüceyrə bölünməsindən sonra, onlara bir sıra filamentlərin quruluşunu verərək, onların düyünlərə və internodlara diferensiallaşması baş verir və yuxarıda gövdə üçün təsvir edildiyi kimi onların sonrakı apikal böyüməsi davam edir. Böyümə qabağı düyünlərindən ikinci dərəcəli qabıq tumurcuqları, yarpaqların burulğanları və gövdənin yan budaqları, birinci rizoidin düyünlərindən ikincili rizoidlər və onların qıvrılmış tükləri əmələ gəlir. Bu yolla yuxarı hissədə bir neçə kök tumurcuqdan və aşağı hissədə bir neçə mürəkkəb rizoiddən ibarət tallus əmələ gəlir (şək. 2G9, 5).[...]
Escherichia coli bakteriyası kimi prokaryotik orqanizmin genomu dairəvi quruluşa malik və sitoplazmada sərbəst şəkildə yerləşən ikiqat spiral DNT olan tək xromosomdan ibarətdir. Hüceyrələrin bölünməsi zamanı replikasiya nəticəsində əmələ gələn iki cüt zəncirli DNT molekulu mitozsuz iki qız hüceyrə arasında paylanır.[...]
İnsan və heyvanların DNT tərkibli viruslarına gəldikdə, onların şiş əmələ gətirmə qabiliyyəti viral DNT-nin hüceyrə xromosomlarına nisbətindən asılıdır. Viral DNT, plazmidlər kimi, hüceyrə xromosomları ilə birlikdə təkrarlanan muxtar vəziyyətdə bir hüceyrədə qala bilər. Bu zaman hüceyrə bölünməsinin tənzimlənməsi pozulmur. Bununla belə, viral DNT ev sahibi hüceyrənin bir və ya daha çox xromosomuna daxil ola bilər. Bu nəticə ilə hüceyrə bölünməsi nizamsız olur. Başqa sözlə, DNT virusu ilə yoluxmuş hüceyrələr xərçəng hüceyrələrinə çevrilir. Onkogen DNT viruslarına misal uzun illər əvvəl meymun hüceyrələrindən təcrid olunmuş bV40 virusudur. Bu virusların onkogen təsiri ondan asılıdır ki, ayrı-ayrı viral genlər onkogen kimi fəaliyyət göstərir, hüceyrə DNT-ni aktivləşdirir və hüceyrələrin β fazasına daxil olmasına, sonra isə nəzarətsiz bölünməyə səbəb olur. RNT virusları, öz RNT-lərinin ev sahibi hüceyrənin bir və ya bir neçə xromosomuna daxil olması səbəbindən həm də onkogen təsir göstərir. Bu virusların genomunda onkogenlər də var, lakin onlar DNT tərkibli virusların onkogenlərindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir ki, onların protoonkogenlər şəklində homoloqları ana hüceyrələrin genomunda olur. RNT virusları hüceyrələri yoluxdurduqda, hüceyrə bölünməsinin tənzimlənməsində iştirak edən zülalların (kinazlar, böyümə faktorları, böyümə faktoru reseptorları və s.) sintezini idarə edən DNT ardıcıllığı olan protoonkogenləri öz genomlarına “tuturlar”. Bununla belə, hüceyrə proto-onkogenlərini viral onkogenlərə çevirməyin başqa yollarının da olduğu məlumdur.[...]
Zülal sintezi üçün lazım olan hər şeyə malik olan xloroplastlar özünü çoxaldan orqanoidlər sırasındadır. Onlar daralma yolu ilə iki, çox nadir hallarda isə qönçələnmə yolu ilə çoxalırlar. Bu proseslər hüceyrənin bölünmə anına qədər məhdudlaşır və nüvə bölünməsi ilə eyni nizamlı şəkildə gedir, yəni burada hadisələr bir-birinin ardınca ciddi ardıcıllıqla gedir: böyümə mərhələsi diferensiallaşma dövrü ilə əvəz olunur, ardınca isə bir vəziyyət yaranır. yetkinlik və ya bölünməyə hazır olmaq.[ ...]
Suda həllolma qabiliyyəti 90 mq/l, təsir mexanizmi suyun fotolizi prosesinin inhibəsidir. Dərman lentagra s. p. və k.e. qarğıdalıya selektiv təsir göstərir, triazinə həssas olmayan 4-6 yarpaq fazasında çevrilmiş palamut otlarına qarşı çox təsirlidir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, dietanol-amin duzu olan malzid-30, MH-30 adlanır, hüceyrə bölünməsi və toxumların cücərməsi proseslərini boğmaq üçün istifadə olunur [...]
"Bitki artımı" termini bitki ölçüsündə geri dönməz artıma aiddir1. Orqanizmin ölçüsünün və quru çəkisinin artması protoplazmanın miqdarının artması ilə əlaqələndirilir. Bu, həm hüceyrə ölçüsündə, həm də onların sayının artması səbəbindən baş verə bilər. Hüceyrə ölçüsünün artması müəyyən dərəcədə onun həcmi ilə səth sahəsi arasındakı əlaqə ilə məhdudlaşır (kürənin həcmi onun səthindən daha sürətlə artır). Böyümənin əsası hüceyrə bölünməsidir. Bununla belə, hüceyrə bölünməsi biokimyəvi olaraq tənzimlənən bir prosesdir və hüceyrə həcmi ilə hüceyrə zərfinin sahəsi arasında hər hansı əlaqə ilə birbaşa idarə olunmur.[...]
Bununla belə, bu birləşmələrin əksəriyyətinin xarakterik xüsusiyyəti təqribən 50 mM/l konsentrasiyada mitotik hüceyrə bölünməsi prosesini boğmaq qabiliyyətidir [...]
Eyni inkişaf mərhələsində gənc inflorescences olan Tradescantia bitkiləri (klon 02) Usinsk neft yatağının Permokarbon yataqlarından seçilmiş torpaqda laboratoriya şəraitində yetişdirilmişdir. Çiçəklər göründükcə, Tradescantia'nın erkək saplarının tükləri hər gün tezliyə görə yoxlanılırdı. somatik mutasiyalar. Bununla yanaşı, morfoloji anomaliyaların qeydləri aparıldı: nəhəng və cırtdan hüceyrələr, tüklərin budaqları və əyilmələri, qeyri-xətti mutantlar. Ağ mutant hadisələri və hüceyrə bölünməsinin inhibəsi (saçdakı hüceyrələrin sayı 12-dən az) da nəzərə alınmışdır.[...]
Hələ 19-cu əsrin əvvəllərində. Tədqiqatçılar damar bitkilərinin quruluşunun birliyinə o qədər təəccübləndilər ki, gimnospermlərdə və angiospermlərdə də tək apikal hüceyrələr tapmağa ümid etdilər və hətta belə hüceyrələri təsvir etdilər. Lakin sonradan məlum oldu ki, ali bitkilərin tumurcuqlarında aydın şəkildə fərqlənən apikal hüceyrə yoxdur, lakin çiçəkli bitkilərin tumurcuqlarının apikal hissəsində iki zona fərqlənir: xarici tunika və ya mantiya, ətrafı əhatə edən və əhatə edir. daxili bədən (Şəkil 2.3). Bu zonalar hüceyrə bölünməsinin üstünlük təşkil edən müstəviləri ilə yaxşı seçilir. Tunikada bölünmələr əsasən antiklinal olur, yəni mitotik milin oxu səthə paraleldir və iki qız hüceyrəsi arasında əmələ gələn eninə divar səthə perpendikulyar yerləşir. Bədəndə bölmələr həm antiklinal, həm də periklinal olaraq bütün təyyarələrdə baş verir (yəni, mil perpendikulyardır və yeni divar səthə paraleldir). Ölü uçların qalınlığı müəyyən dərəcədə dəyişir və növdən asılı olaraq bir, iki və ya daha çox hüceyrə qatından ibarət ola bilər. Bundan əlavə, hətta bir növ daxilində tunik təbəqələrin sayı bitkinin yaşından, qidalanma vəziyyətindən və digər şərtlərdən asılı olaraq dəyişə bilər.[...]
Çox yaxınlarda müxtəlif orqanizmlərin, o cümlədən yosunların hüceyrələrinin sitoplazmasında mikrotubullar adlanan sərt hamar konturlu qısa (endoplazmatik retikulumun kanalları ilə müqayisədə) formalaşmalar aşkar edilmişdir (şək. 6, 3). En kəsiyində onlar lümen diametri 200-350 A olan silindrlərə bənzəyirlər. Mikrotubullar son dərəcə dinamik strukturlar oldular: onlar görünə və yoxa çıxa, hüceyrənin bir sahəsindən digərinə keçə, artır və ya azala bilər. nömrə. Onlar əsasən plazmalemma (sitoplazmanın ən xarici təbəqəsi) boyunca cəmləşirlər və hüceyrə bölünməsi dövründə arakəsmənin əmələ gəldiyi sahəyə doğru hərəkət edirlər. Onların yığılmalarına həmçinin nüvənin ətrafında, xloroplast boyunca, stiqmanın yaxınlığında rast gəlinir. Sonrakı tədqiqatlar göstərdi ki, bu strukturlar təkcə sitoplazmada deyil, həm də nüvədə, xloroplastda və flagellada [...]
Skoog aşağıdakı toxuma mədəniyyəti texnikasından istifadə etdi. Tərkibində müxtəlif qida maddələri və digər hormonal faktorlar olan agar gelinin səthinə tütün ətinin təcrid olunmuş hissələrini yerləşdirdi. Skooq agar mühitinin tərkibini dəyişdirərək, öz hüceyrələrinin böyüməsi və differensiasiyasında dəyişiklikləri müşahidə etdi. Müəyyən edilmişdir ki, hüceyrənin aktiv böyüməsi üçün ağarın tərkibinə təkcə qida maddələri deyil, həm də auksin kimi hormonal maddələr əlavə etmək lazımdır. Bununla belə, qida mühitinə yalnız bir auksin (IAA) əlavə olunduqda, pith parçaları çox az böyüdü və bu artım əsasən hüceyrə ölçüsünün artması ilə müəyyən edildi. Hüceyrə bölünməsi çox az idi və hüceyrə diferensiasiyası müşahidə olunmadı. IAA ilə birlikdə agar mühitinə purin əsaslı adenin əlavə edilərsə, parenxima hüceyrələri bölünməyə başladı və kallus kütləsi əmələ gətirdi. Auxin olmadan əlavə edilən adenin öz toxumasında hüceyrə bölünməsinə səbəb olmadı. Buna görə də, adenium və auksin arasında qarşılıqlı əlaqə hüceyrə bölünməsinin induksiyası üçün lazımdır. Adenin təbii nuklein turşularının bir hissəsi olan purin (6-aminopuriya) törəməsidir.[...]
Auxin təkcə kambiumun aktivləşməsini deyil, həm də onun törəmələrinin diferensiasiyasını tənzimləyir. O da məlumdur ki, auxin kambiumun fəaliyyətinin və keçirici toxumanın diferensiallaşdırılmasının yeganə hormonal tənzimləyicisi deyil. Bu, erkən yazda, qönçələr çiçəkləməmişdən əvvəl, açıq məsaməli ağac olan bitkilərin budaqlarını götürdükləri, onlardan tumurcuqları çıxardıqları və yuxarı yara səthi vasitəsilə böyümə hormonlarını bu seqmentlərə daxil etdikləri təcrübələrdə ən sadə və aydın şəkildə nümayiş etdirildi. lanolin pastası və ya sulu məhlul şəklində. Təxminən 2 gündən sonra kambiumun aktivliyinə nəzarət etmək üçün gövdə bölmələri hazırlanmışdır. Hormonların tətbiqi olmadan, kambium hüceyrələri bölünmədi, lakin IAA ilə variantda, bu proseslərin hər ikisi çox aktiv olmasa da, kambium hüceyrələrinin bölünməsi və yeni ksilema elementlərinin diferensiasiyası müşahidə edilə bilər (şək. 5.17). . Yalnız GA3 təqdim edildikdə, kambium hüceyrələri bölündü, lakin hüceyrələr ondan əldə edildi içəridə(ksilem) protoplazmanı fərqləndirmədi və saxladı. Bununla belə, diqqətlə müşahidə edildikdə, GA3-ə cavab olaraq, differensiallaşdırılmış ələk boruları olan bəzi yeni floemlərin əmələ gəldiyi müşahidə edilə bilər. IAA və GA3 ilə eyni vaxtda müalicə kambiumda hüceyrə bölünməsinin aktivləşməsinə gətirib çıxardı və normal olaraq differensiallaşmış ksilema və floem əmələ gəldi. Yeni ksilemanın və floemanın qalınlığını ölçməklə auksin, gibberelli və digər tənzimləyicilərin qarşılıqlı təsirinin öyrənilməsinə kəmiyyətcə yanaşmaq olar (şək. 5.18). Belə təcrübələr göstərir ki, auxin və gibberellia konsentrasiyası təkcə kambiydə hüceyrələrin bölünmə sürətini tənzimləyir, həm də ilkin ksilema və floem hüceyrələrinin nisbətinə təsir göstərir. Oksinin nisbətən yüksək konsentrasiyası ksilemin əmələ gəlməsinə kömək edir, Gibberellia-nın yüksək konsentrasiyalarında isə daha çox floem əmələ gəlir.[...]
Unikal strukturlara radiasiya ziyanı uzun müddət qala bilər gizli forma(potensial olmaq) və genetik aparatın təkrarlanması prosesində həyata keçirilməlidir. Lakin potensial zərərin bir hissəsi xüsusi enzimatik DNT təmir sistemi tərəfindən bərpa olunur. Proses artıq şüalanma zamanı başlayır. Sistem təkcə radiasiya mənşəli deyil, həm də digər qeyri-fizioloji təsirlərdən yaranan nuklein turşusu qüsurlarını aradan qaldırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bu təəccüblü deyil, çünki qeyri-radiasiya faktorları prinsipcə radiasiyanın səbəb olduğu mutasiyalardan heç bir fərqi olmayan mutasiyalar yaradır. Kütləvi strukturların radiasiya zədələnməsi çox vaxt hüceyrə üçün ölümcül deyil, lakin hüceyrə bölünməsinin dayandırılmasına və bir çox hüceyrələrin modifikasiyasına səbəb olur. fizioloji funksiyalar və enzimatik proseslər. Hüceyrə dövrünün bərpası bölünmənin gecikməsinə səbəb olan zərərin aradan qaldırılmasını göstərir.
Xromosomların öyrənilməsi üçün optimal mərhələ xromosomların çatdığı metafaza mərhələsidir maksimum kondensasiya və yerləşir bir təyyarə, bu da onları yüksək dəqiqliklə müəyyən etməyə imkan verir. Karyotipi öyrənmək üçün bir neçə şərt yerinə yetirilməlidir:
Maksimum miqdarda əldə etmək üçün hüceyrə bölmələrinin stimullaşdırılması hüceyrələrin bölünməsi,
- hüceyrə bölünməsini maneə törədir metafazada;
- hüceyrələrin hipotonizasiyası və mikroskop altında sonrakı müayinə üçün xromosom preparatının hazırlanması.
Xromosomları öyrənmək üçün istifadə edə bilərsiniz aktiv şəkildə yayılan toxumalardan hüceyrələr(sümük iliyi hüceyrələri, testis divarları, şişlər) və ya hüceyrə mədəniyyətləri, bədəndən təcrid olunmuş hüceyrələrin (periferik qan hüceyrələri*, T-limfositlər, qırmızı sümük iliyi hüceyrələri, müxtəlif mənşəli fibroblastlar, xorion hüceyrələri, şiş hüceyrələri) xüsusi qida mühitində idarə olunan şəraitdə kultivasiya yolu ilə əldə edilən
* İzolyasiya edilmiş şəraitdə yetişdirilmiş periferik qan limfositlərindən xromosom preparatlarının alınması texnikası ən sadə üsul və aşağıdakı addımlardan ibarətdir:
Aseptik şəraitdə venoz qan toplanması;
Qanın laxtalanmasının qarşısını almaq üçün heparinin əlavə edilməsi;
Materialın xüsusi qida mühiti olan flakonlara köçürülməsi;
Əlavə etməklə hüceyrə bölünməsinin stimullaşdırılması fitohemagglutinin;
Kulturanın 37 0 C temperaturda 72 saat inkubasiyası.
Metafaza mərhələsində hüceyrə bölünməsinin bloklanması mühitə daxil etməklə əldə edilir kolxisin və ya kolsemid – maddələr - mili məhv edən sitostatiklər. Qəbz mikroskopik hazırlıqlar təhlili aşağıdakı mərhələləri əhatə edir:
- hüceyrələrin hipotonizasiyası, kalium xloridin hipotonik bir həlli əlavə etməklə əldə edilir; bu, hüceyrənin şişməsinə, nüvə membranının qırılmasına və xromosom dispersiyasına gətirib çıxarır;
- hüceyrə fiksasiyası xromosom quruluşunu qoruyarkən hüceyrə fəaliyyətini dayandırmaq; bunun üçün xüsusi fiksatorlar istifadə olunur, məsələn, etil spirti və sirkə turşusu qarışığı;
- dərmanın boyanması Giemsa görə və ya digər boyama üsullarının istifadəsi;
- mikroskop altında analiz müəyyən etmək üçün ədədi pozğunluqlar (homogen və ya mozaika) Və struktur aberrasiyaları;
- xromosomların şəklini çəkmək və kəsmək;
- xromosomların identifikasiyası və karyoqrammanın (idioqrammanın) tərtibi.
Karyotipləşmənin mərhələləri Xromosomların diferensial rənglənməsi
Hal-hazırda, karyotipin öyrənilməsinin adi üsulları ilə yanaşı, xromatidlərdə alternativ rəngli və boyanmamış zolaqları müəyyən etməyə imkan verən diferensial rəngləmə üsulları istifadə olunur. Onlar çağırılır lentlər və varspesifik Vədəqiq xromosomun daxili təşkilinin xüsusiyyətlərinə görə paylanma
Diferensial rəngləmə üsulları 1970-ci illərin əvvəllərində işlənib hazırlanmış və insan sitogenetikasının inkişafında mühüm mərhələ olmuşdur. Onların geniş praktik tətbiqləri var, çünki:
Zolaqların dəyişməsi təsadüfi deyil, əks etdirir xromosomların daxili quruluşu, məsələn, AT və ya GC DNT ardıcıllığı ilə zəngin olan euxromatik və heteroxromatik bölgələrin, histonların və qeyri-histonların müxtəlif konsentrasiyası olan xromatin bölgələrinin paylanması;
Zolaqların paylanması bir orqanizmin bütün hüceyrələri və müəyyən bir növün bütün orqanizmləri üçün eynidir, bundan istifadə olunur. növlərin dəqiq müəyyən edilməsi;
Metod dəqiqləşdirməyə imkan verir homoloji xromosomların müəyyən edilməsi; genetik nöqteyi-nəzərdən eyni olan və lentlərin oxşar paylanmasına malik olanlar;
Metod dəqiqliyi təmin edir hər bir xromosomun identifikasiyası,çünki müxtəlif xromosomlarda lentlərin müxtəlif paylanması var;
Diferensial rəngləmə bizə bir çoxunu müəyyən etməyə imkan verir xromosomların struktur anomaliyaları sadə boyanma üsullarından istifadə etməklə aşkarlanması çətin olan (silmələr, inversiyalar).
Xromosomların əvvəlcədən işlənməsi üsulundan və boyanma texnikasından asılı olaraq bir neçə diferensial rəngləmə üsulları fərqləndirilir (G, Q, R, T, C). Onlardan istifadə edərək rəngli və rəngsiz zolaqların növbəsini əldə etmək olar - hər bir xromosom üçün sabit və spesifik zolaqlar.
Diferensial xromosomların rənglənməsi üçün müxtəlif üsulların xüsusiyyətləri
|
Metod adı |
İstifadə olunan boya |
Qrupların təbiəti |
Praktik rol |
|
Boyalı - heterokromatin; boyasız - euxromatin |
Ədədi və struktur xromosom anomaliyalarının aşkarlanması |
||
|
Quinacrine (flüoresan boya) |
Boyalı - heterokromatin; boyasız - euxromatin | ||
|
Metod R (əks) |
Rəngli - euchromatin; boyasız - heterokromatin |
Rəqəmlərin identifikasiyası və struktur anomaliyaları xromosomlar |
|
|
Giemsa və ya floresan boya |
Ləkələnmiş sentromerik heterokromatin |
Xromosom polimorfizminin təhlili |
|
|
Giemsa və ya floresan boya |
rəngli - telomerik heterokromatin |
Xromosom polimorfizminin təhlili |
Məsələn, bəzi hüceyrələrin davamlı olaraq bölündüyü məlumdur sümük iliyinin kök hüceyrələri, epidermisin dənəvər qatının hüceyrələri, bağırsaq mukozasının epitel hüceyrələri; digərləri, o cümlədən hamar əzələlər bir neçə il ərzində bölünə bilməz, bəzi hüceyrələr, məsələn, neyronlar və zolaqlı əzələ lifləri, ümumiyyətlə bölünə bilmirlər (prenatal dövr istisna olmaqla).
Bəzilərində hüceyrə kütləsinin toxuma çatışmazlığı qalan hüceyrələrin sürətlə bölünməsi ilə aradan qaldırılır. Beləliklə, bəzi heyvanlarda qaraciyərin 7/8 hissəsi cərrahi yolla çıxarıldıqdan sonra onun çəkisi demək olar ki, bərpa olunur. əsas qalan 1/8 hissəsinin hüceyrə bölünməsi səbəbindən. Bir çox vəzi hüceyrələri və əksər sümük iliyi hüceyrələri bu xüsusiyyətə malikdir. subkutan toxuma, bağırsaq epiteli və digər toxumalar, yüksək diferensiallaşmış əzələ və sinir hüceyrələri istisna olmaqla.
Bədənin lazım olanı necə saxladığı hələ çox azdır hüceyrələrin sayı müxtəlif növlər . Bununla belə, eksperimental məlumatlar hüceyrə böyüməsini tənzimləmək üçün üç mexanizmin mövcudluğunu göstərir.
İlk olaraq, bir çox hüceyrə növlərinin bölünməsi digər hüceyrələr tərəfindən istehsal olunan böyümə faktorlarının nəzarəti altındadır. Bu amillərdən bəziləri hüceyrələrə qandan, digərləri isə yaxınlıqdakı toxumalardan gəlir. Beləliklə, mədəaltı vəzi kimi bəzi vəzilərin epitel hüceyrələri, altında yatan birləşdirici toxuma tərəfindən istehsal olunan böyümə faktoru olmadan bölünə bilməz.
İkincisi, normal hüceyrələrin əksəriyyəti yeni hüceyrələr üçün kifayət qədər yer olmadıqda bölünməyi dayandırın. Bu, hüceyrə kulturalarında müşahidə oluna bilər, hüceyrələr bir-biri ilə təmasda olana qədər bölünür, sonra bölünməyi dayandırırlar.
Üçüncüsü, çoxlu parça əkinlər böyüməyi dayandırır, istehsal etdikləri maddələrin cüzi miqdar da olsa kultura mayesinə daxil olarsa. Bütün bu hüceyrə artımına nəzarət mexanizmləri mənfi rəy mexanizminin variantları hesab edilə bilər.
Hüceyrə ölçüsünün tənzimlənməsi. Hüceyrənin ölçüsü əsasən işləyən DNT-nin miqdarından asılıdır. Beləliklə, DNT replikasiyası olmadıqda hüceyrə müəyyən bir həcmə çatana qədər böyüyür, bundan sonra böyüməsi dayanır. Əgər mil əmələ gəlməsi prosesini maneə törətmək üçün kolxisin istifadə etsəniz, DNT replikasiyası davam etsə də, mitozu dayandıra bilərsiniz. Bu, nüvədəki DNT miqdarının normadan əhəmiyyətli dərəcədə çox olmasına səbəb olacaq və hüceyrənin həcmi artacaq. Güman edilir ki, bu halda hüceyrənin həddindən artıq böyüməsi RNT və zülal istehsalının artması ilə bağlıdır.
Toxumalarda hüceyrələrin differensasiyası
biri böyümə xüsusiyyətləri Hüceyrə bölünməsi isə onların differensasiyasıdır ki, bu da orqanizmin xüsusi orqan və toxumalarının formalaşdırılması məqsədi ilə embriogenez zamanı onların fiziki və funksional xassələrinin dəyişməsi kimi başa düşülür. Bu prosesi izah etməyə kömək edən maraqlı bir təcrübəyə baxaq.
Əgər dən yumurta Bir qurbağanın nüvəsini xüsusi bir texnikadan istifadə edərək çıxarsanız və onu bağırsaq selikli qişasının hüceyrəsinin nüvəsi ilə əvəz etsəniz, belə bir yumurtadan normal qurbağa böyüyə bilər. Bu təcrübə göstərir ki, hətta bağırsaq selikli qişası kimi yüksək diferensiallaşmış hüceyrələr belə inkişaf üçün lazım olan bütün genetik məlumatları ehtiva edir. normal bədən qurbağalar.
Təcrübədən aydın olur ki fərqləndirmə gen itkisi ilə deyil, operonların seçici repressiyası səbəbindən baş verir. Həqiqətən də, elektron mikroqrafiklərdə histonların ətrafında “qablaşdırılan” bəzi DNT seqmentlərinin o qədər kondensasiya edildiyini görmək olar ki, onlar artıq toxuna bilməz və RNT transkripsiyası üçün şablon kimi istifadə edilə bilməz. Bu hadisəni belə izah etmək olar: diferensiasiyanın müəyyən mərhələsində hüceyrə genomu müəyyən gen qruplarını geri dönməz şəkildə repressiya edən tənzimləyici zülalları sintez etməyə başlayır, ona görə də bu genlər əbədi olaraq təsirsiz qalır. olduğu kimi, yetkin hüceyrələr insan bədəni yalnız 8000-10000 müxtəlif zülal sintez edə bilir, halbuki bütün genlər işləsəydi, bu rəqəm təxminən 30.000 olardı.
Embrionlar üzərində təcrübələr bəzi hüceyrələrin qonşu hüceyrələrin diferensiasiyasını idarə edə bildiyini göstərir. Beləliklə, xordomezoderma embrionun əsas təşkilatçısı adlanır, çünki embrionun bütün digər toxumaları onun ətrafında fərqlənməyə başlayır. Diferensiasiya zamanı somitlərdən ibarət seqmentli dorsal mezodermaya çevrilərək, xordomezoderma ətraf toxumalar üçün induksiyaya çevrilir və onlardan demək olar ki, bütün orqanların əmələ gəlməsinə təkan verir.
kimi induksiyanın başqa bir nümunəsi linzanın inkişafını qeyd etmək olar. Optik vezikül baş ektodermi ilə təmasda olduqda, o, qalınlaşmağa başlayır, tədricən linza plakoduna çevrilir, bu da öz növbəsində invaginasiya meydana gətirir və nəticədə lens əmələ gəlir. Beləliklə, embrionun inkişafı əsasən induksiya ilə müəyyən edilir, onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, embrionun bir hissəsi digərinin diferensiasiyasına səbəb olur və qalan hissələrin fərqlənməsinə səbəb olur.
Baxmayaraq ki ümumiyyətlə hüceyrə diferensiasiyasıçoxları üçün hələ də sirr olaraq qalır tənzimləmə mexanizmləri, onun əsasında duranlar artıq bizə məlumdur.
21-ci əsr qidalanma sahəsində yeni dövrün başlanması ilə əlamətdar oldu və bu, pəhrizin düzgün seçilməsinin insan sağlamlığına gətirə biləcəyi böyük faydaları nümayiş etdirdi. Bu nöqteyi-nəzərdən “qocalma əleyhinə həblərin” sirrini axtarmaq artıq xəyal kimi görünmür. Alimlərin son kəşfləri göstərir ki, müəyyən bir pəhriz, ən azı qismən, bədənin bioloji saatının gedişatını dəyişdirə və qocalmasını ləngidə bilər. Bu yazıda qidalanma üzrə elm adamları tərəfindən əldə edilən cari məlumatlar, sözün hərfi mənasında qocalmanı yavaşlatmaq üçün əsas mexanizm olan telomer sağlamlığının yaxşılaşdırılması kontekstində təhlil edilir.
Telomerlər xromosomların uclarında yerləşən təkrar DNT ardıcıllığıdır. Hər bir hüceyrə bölünməsi ilə telomerlər qısalır ki, bu da nəticədə hüceyrənin bölünmə qabiliyyətini itirməsinə gətirib çıxarır. Nəticədə hüceyrə fizioloji qocalma mərhələsinə keçir və onun ölümünə səbəb olur. Belə hüceyrələrin orqanizmdə toplanması xəstəliklərin inkişaf riskini artırır. 1962-ci ildə Leonard Hayflick Hayflick limit nəzəriyyəsi kimi tanınan bir nəzəriyyə inkişaf etdirərək biologiyada inqilab etdi. Bu nəzəriyyəyə görə, insanın maksimum potensial ömrü 120 ildir. Nəzəri hesablamalara görə, məhz bu yaşda orqanizmdə həyati funksiyalarını bölmək və dəstəkləmək iqtidarında olmayan həddən artıq çox hüceyrə olur. 50 ildən sonra genlər elmində yeni bir istiqamət yarandı və bu, insanın genetik potensialını optimallaşdırmaq üçün perspektivlər açdı.
Müxtəlif stress faktorları telomerlərin vaxtından əvvəl qısalmasına kömək edir ki, bu da öz növbəsində hüceyrələrin bioloji qocalmasını sürətləndirir. Bədəndə sağlamlığa zərər verən bir çox yaşa bağlı dəyişikliklər telomerlərin qısalması ilə əlaqələndirilir. Telomer qısalması ilə ürək xəstəliyi, piylənmə, diabetes mellitus və qığırdaq toxumasının degenerasiyası. Telomerlərin qısaldılması genin fəaliyyətinin səmərəliliyini azaldır, bu da üçlü problemə səbəb olur: iltihab, oksidləşdirici stress və aktivliyin azalması. immun hüceyrələri. Bütün bunlar qocalma prosesini sürətləndirir və yaşa bağlı xəstəliklərin inkişaf riskini artırır.
Digər vacib cəhət telomerlərin keyfiyyətidir. Məsələn, Alzheimer xəstəliyi olan xəstələrdə həmişə qısa telomerlər olmur. Eyni zamanda, onların telomerləri həmişə funksional pozğunluqların açıq əlamətlərini göstərir, onların korreksiyası E vitamini ilə asanlaşdırılır. Müəyyən mənada telomerlər DNT-nin “zəif halqasıdır”. Onlar asanlıqla zədələnir və təmirə ehtiyacı var, lakin digər DNT bölgələrinin istifadə etdiyi güclü təmir mexanizmlərinə malik deyillər. Bu, keyfiyyətsizliyi onların uzunluğundan asılı olmayan qismən zədələnmiş və zəif işləyən telomerlərin yığılmasına gətirib çıxarır.
Yaşlanma prosesini yavaşlatmaq üçün bir yanaşma, telomerlərin qısaldılması prosesini yavaşlatan strategiyalardan istifadə etməkdir, eyni zamanda onları qoruyur və nəticədə yaranan zədələri təmir edir. IN son vaxtlar Mütəxəssislər getdikcə daha çox məlumat əldə edirlər ki, buna uyğun olaraq pəhrizin düzgün seçilməsi ilə nail olmaq olar.
Digər cəlbedici perspektiv, bioloji saatın əqrəblərini sözün əsl mənasında geri çevirəcək telomerlərin keyfiyyətini qoruyaraq uzatmaq imkanıdır. Buna itirilmiş telomer fraqmentlərini bərpa edə bilən telomeraz fermentini aktivləşdirməklə nail olmaq olar.
Telomerlər üçün əsas qidalanma
Gen fəaliyyəti müəyyən çeviklik nümayiş etdirir və qidalanma genetik çatışmazlıqları kompensasiya etmək üçün əla mexanizmdir. Bir çox genetik sistem intrauterin inkişafın ilk həftələrində qoyulur və erkən yaşda formalaşır. Bundan sonra, onlar daxil olmaqla, geniş amillərə məruz qalırlar. yemək. Bu təsirləri “epigenetik parametrlər” adlandırmaq olar ki, bu da genlərin nəzərdə tutulan funksiyalarını necə ifadə etdiyini müəyyən edir.
Telomer uzunluğu da epigenetik olaraq tənzimlənir. Bu, pəhrizdən təsirləndiyini göstərir. Zəif qidalanan analar qüsurlu telomerləri uşaqlarına ötürürlər, bu da gələcəkdə ürək xəstəliklərinin inkişaf riskini artırır (aterosklerozdan təsirlənən damarların hüceyrələri çox sayda qısa telomerlərlə xarakterizə olunur). qarşı, yaxşı qidalanma ana uşaqlarda optimal uzunluq və keyfiyyətli telomerlərin formalaşmasına kömək edir.
Telomerlərin tam işləməsi üçün onların adekvat metilasiyası lazımdır. (Metilləşmə DNT-nin nuklein bazasına metil qrupunun (-CH3) bağlanmasını nəzərdə tutan kimyəvi prosesdir.) İnsan hüceyrələrində metil qruplarının əsas donoru S-adenosilmetionin koenzimidir, onun sintezi üçün orqanizm metionindən istifadə edir. metilsulfonilmetan, kolin və betain. Bu koenzimin sintez prosesinin normal gedişi üçün B12 vitamininin olması lazımdır. fol turşusu və B6 vitamini. Fol turşusu və vitamin B12 eyni vaxtda telomer sabitliyini təmin edən bir çox mexanizmdə iştirak edir.
Telomerləri saxlamaq üçün ən vacib qida əlavələri keyfiyyətdir vitamin kompleksləri, adekvat miqdarda zülalları, xüsusən də kükürd tərkibli olanları ehtiva edən bir pəhriz ilə birlikdə qəbul edilir. Bu pəhrizdə süd məhsulları, yumurta, ət, toyuq, paxlalılar, qoz-fındıq və taxıl olmalıdır. Yumurta ən zəngin kolin mənbəyidir.
Yaxşı əhval-ruhiyyəni saxlamaq üçün beyin də çoxlu miqdarda metil donorlarına ehtiyac duyur. Xroniki stress və depressiya tez-tez metil donorlarının çatışmazlığını göstərir, yəni pis vəziyyətdə telomerlər və onların vaxtından əvvəl qısalmağa həssaslığı. Stressin insanı qocalmasının əsas səbəbi budur.
586 qadının iştirak etdiyi araşdırmanın nəticələri göstərib ki, müntəzəm olaraq multivitamin qəbul edən iştirakçıların telomerləri vitamin qəbul etməyən qadınların telomerlərindən 5% daha uzundur. Kişilərdə fol turşusunun ən yüksək səviyyəsi uzun telomerlərə uyğun gəlirdi. Hər iki cinsi əhatə edən başqa bir araşdırma da bədəndəki folat səviyyələri ilə telomer uzunluğu arasında müsbət əlaqə tapdı.
Nə qədər stresli olsanız və/yaxud emosional və ya zehni olaraq nə qədər pis hiss etsəniz, kifayət qədər təməl əldə etməyə bir o qədər diqqət yetirməlisiniz. qida maddələri, bu, təkcə beyninizə deyil, həm də telomerlərinizə kömək edəcək.
Minerallar və antioksidantlar genom və telomer sabitliyini qorumağa kömək edir
Qidalanma bədənin aşınmasını yavaşlatmaq üçün əla mexanizmdir. Bir çox qida maddələri xromosomları, o cümlədən telomeraz DNT-ni qoruyur və DNT zədələnməsinin bərpası mexanizmlərinin səmərəliliyini artırır. Antioksidanların olmaması sərbəst radikalların zədələnməsinin artmasına və telomerlərin deqradasiyası riskinin artmasına səbəb olur. Məsələn, Parkinson xəstəliyi olan xəstələrin telomerləri onun telomerlərindən daha qısadır sağlam insanlar eyni yaşda. Üstəlik, telomerin deqradasiyası dərəcəsi birbaşa xəstəliklə əlaqəli sərbəst radikal zərərin şiddətindən asılıdır. Antioksidantları az qəbul edən qadınların telomerlərinin qısa olduğu və döş xərçənginə tutulma riskinin yüksək olduğu da göstərilmişdir.
DNT zədəsinin surətini çıxarmaq və təmir etməkdə iştirak edən bir çox fermentin işləməsi üçün maqnezium tələb olunur. Bir heyvan araşdırması maqnezium çatışmazlığının artan sərbəst radikal zədələnməsi və telomer qısalması ilə əlaqəli olduğunu göstərdi. İnsan hüceyrələri üzərində aparılan təcrübələr göstərdi ki, maqneziumun olmaması telomerlərin sürətlə parçalanmasına gətirib çıxarır və hüceyrə bölünməsini boğur. Gündəlik, yükün intensivliyindən və stress səviyyəsindən asılı olaraq, insan orqanizmi 400-800 mq maqnezium almalıdır.
Sink oynayır mühüm rol DNT-nin işləməsində və təmirində. Sink çatışmazlığı çox sayda DNT zəncirinin qırılmasına səbəb olur. Yaşlı insanlarda sink çatışmazlığı qısa telomerlərlə əlaqələndirilir. Bir insanın gündə qəbul etməli olduğu minimum sink miqdarı 15 mq, optimal dozalar isə qadınlar üçün gündə təxminən 50 mq, kişilər üçün isə 75 mq təşkil edir. Yeni sink tərkibli antioksidant karnozinin dəri fibroblastlarında telomer qısaltma sürətini azaldır, eyni zamanda onların qocalmasını ləngidir ki, sübutlar əldə edilib. Karnozin də beyin üçün vacib bir antioksidantdır və onu yaxşı bir stresdən azad edir. Bir çox antioksidanlar DNT-ni qorumağa və təmir etməyə kömək edir. Məsələn, C vitamininin insan damar endotel hüceyrələrində telomer qısalmasını yavaşlatdığı aşkar edilmişdir.
Təəccüblüdür ki, tokotrienol kimi tanınan E vitamininin bir forması insan fibroblastlarında qısa telomer uzunluğunu bərpa edə bilir. C vitamininin telomerləri uzadan telomeraz fermentinin fəaliyyətini stimullaşdırmaq qabiliyyətinə dair sübutlar da var. Bu tapıntılar göstərir ki, müəyyən qidaların yeyilməsi telomer uzunluğunu bərpa etməyə kömək edir, potensial olaraq qocalma prosesini geri qaytarmaq üçün açardır.
DNT sərbəst radikalların davamlı hücumu altındadır. Sağlam, yaxşı qidalanan insanlarda antioksidant müdafiə sistemi qismən DNT zədələnməsinin qarşısını alır və bərpa edir, bu da onun funksiyalarını qorumağa kömək edir.
İnsan yaşlandıqca onun səhhəti tədricən pisləşir, zədələnmiş molekullar hüceyrələrdə toplanır, sərbəst radikal oksidləşmə proseslərini işə salır və telomerlər də daxil olmaqla DNT zədəsinin bərpasına mane olur; Bu qartopu prosesi piylənmə kimi şərtlərlə ağırlaşa bilər.
İltihab və infeksiya telomerlərin deqradasiyasına kömək edir
Telomer biologiyasının hazırkı anlaşılma səviyyəsində ən real perspektiv onların qısaldılması prosesini ləngitmək üsullarının işlənib hazırlanmasıdır. Ola bilsin ki, zaman keçdikcə insan öz Hayflick həddinə çata biləcək. Bu, yalnız bədənin aşınmasının qarşısını almağı öyrəndiyimiz təqdirdə mümkündür. Şiddətli stress və infeksiyalar telomerlərin qısalmasına səbəb olan bu aşınmanın səbəblərinə iki nümunədir. Hər iki təsir sərbəst radikalların və istehsalını stimullaşdıran açıq bir iltihab komponentinə malikdir zərər verən hüceyrələr, o cümlədən telomerlər.
Şiddətli iltihablı stress şəraitində hüceyrə ölümü onların aktiv bölünməsini stimullaşdırır, bu da öz növbəsində telomerlərin parçalanmasını sürətləndirir. Bundan əlavə, iltihablı reaksiyalar zamanı əmələ gələn sərbəst radikallar da telomerləri zədələyir. Beləliklə, həm kəskin, həm də xroniki iltihabi prosesləri yatırmaq və yoluxucu xəstəliklərin qarşısını almaq üçün hər cür səy göstərməliyik.
Bununla birlikdə, stresin həyatından tamamilə kənarlaşdırılması və iltihablı reaksiyalar qeyri-mümkün bir işdir. Buna görə də, zədələr və yoluxucu xəstəliklər üçün pəhrizi iltihab şəraitində telomerləri dəstəkləyə bilən D vitamini və dokosaheksaenoik turşu (omeqa-3 yağ turşusu) ilə əlavə etmək yaxşı bir fikirdir.
Vitamin D istehsal olunan istilik miqdarını modulyasiya edir immun sistemi iltihaba cavab olaraq. D vitamini çatışmazlığı ilə bədənin həddindən artıq istiləşməsi, çox miqdarda sərbəst radikalların sintezi və telomerlərin zədələnməsi təhlükəsi var. Stressə dözmək bacarığı, o cümlədən yoluxucu xəstəliklər, əsasən bədəndə D vitamini səviyyəsindən asılıdır. 19-79 yaş arası 2100 qadın əkiz üzərində aparılan araşdırmada tədqiqatçılar D vitamininin ən yüksək səviyyəsinin ən uzun telomerlərlə əlaqəli olduğunu və əksinə olduğunu nümayiş etdirdilər. D vitamininin ən yüksək və ən aşağı səviyyələri arasında telomer uzunluğundakı fərq təxminən 5 illik ömürə uyğun gəlirdi. Başqa bir araşdırma, kilolu böyüklərdə gündə 2000 IU D vitamini istehlakının telomeraz fəaliyyətini stimullaşdırdığını və metabolik stressə baxmayaraq telomer uzunluğunun bərpasına kömək etdiyini göstərdi.
Pəhriz dəyişiklikləri yolu ilə iltihabı təbii şəkildə yatırmaq telomerləri qorumaq üçün açardır. Omeqa-3 yağ turşuları - dokosaheksaenoik və eikosapentaenoik turşular bunda mühüm rol oynaya bilər. Xəstəlikləri olan bir qrup xəstənin monitorinqi ürək-damar sistemi 5 il ərzində ən uzun telomerlərin bunlardan daha çox miqdarda istehlak edən xəstələrdə olduğunu göstərdi yağ turşuları, və əksinə. Başqa bir araşdırma, yüngül koqnitiv pozğunluğu olan xəstələrdə dokosaheksaenoik turşu səviyyəsinin artırılmasının onların telomerlərinin qısaldılma sürətini azaltdığını müəyyən etdi.
Çox böyük rəqəm var qida əlavələri, nüvə amili kappa-bi (NF-kappaB) vasitəçiliyi ilə iltihab siqnal mexanizminin fəaliyyətini boğur. Quercetin, yaşıl çay katexinləri, üzüm toxumu ekstraktı, curcumin və resveratrol kimi təbii birləşmələrin bu antiinflamatuar mexanizmi işə salaraq xromosomların vəziyyətinə müsbət təsir göstərdiyi eksperimental olaraq sübut edilmişdir. Bu xüsusiyyətə malik birləşmələr meyvə, tərəvəz, qoz-fındıq və bütün taxıllarda da olur.
Ən fəal şəkildə öyrənilən təbii antioksidantlardan biri də kurkumindir ki, bu da köriyə parlaq sarı rəng verir. Müxtəlif qruplar Tədqiqatçılar onun DNT zədələnməsinin, xüsusən də epigenetik pozğunluqların bərpasını stimullaşdırmaq, həmçinin xərçəngin inkişafının qarşısını almaq və müalicəsinin effektivliyini artırmaq qabiliyyətini öyrənirlər.
Digər perspektivli təbii birləşmə resveratroldur. Heyvan araşdırmaları göstərir ki, qida dəyərini qoruyarkən kalori məhdudlaşdırılması, sirtuin 1 genini (sirt1) aktivləşdirərək və sirtuin-1 protein sintezini artıraraq telomerləri qoruyur və ömrünü artırır. Bu zülalın funksiyası orqanizmin sistemlərini “iqtisadi rejimdə” işləmək üçün “tənzimləmək”dir ki, bu da qida çatışmazlığı şəraitində növlərin sağ qalması üçün çox vacibdir. Resveratrol bilavasitə sirt1 genini aktivləşdirir ki, bu da telomer sağlamlığına müsbət təsir göstərir, xüsusən də həddindən artıq yemək olmadıqda.
Bu gün aydın olur ki, qısa telomerlər əks olunur aşağı səviyyə hüceyrə sistemlərinin DNT zədələnməsini, o cümlədən telomerləri bərpa etmək qabiliyyəti, bu, xərçəng və ürək-damar sistemi xəstəliklərinin inkişaf riskinin artmasına uyğundur. 662 nəfərin iştirak etdiyi maraqlı bir araşdırmada iştirakçılar uşaqlıqdan 38 yaşa qədər "yaxşı xolesterol" kimi tanınan yüksək sıxlıqlı lipoproteinin (HDL) qan səviyyələrini mütəmadi olaraq qiymətləndirdilər. Ən yüksək HDL səviyyələriən uzun telomerlərə uyğun gəlirdi. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, bunun səbəbi iltihablı və sərbəst radikal zərərin daha az nəzərə çarpan yığılmasındadır.
CV
Yuxarıda göstərilənlərin hamısından əsas nəticə odur ki, insan bədənin aşınmasını minimuma endirən və sərbəst radikalların vurduğu zərərin qarşısını alan həyat tərzi və pəhriz qəbul etməlidir. Telomerlərin qorunması strategiyasının mühüm komponenti təzyiqi azaldan qidaların istehlakıdır iltihabi proseslər. Necə daha yaxşı vəziyyət bir insanın sağlamlığı, o qədər az səy göstərə bilər və əksinə. Sağlamsınızsa, normal yaşlanma prosesi nəticəsində telomerləriniz qısalacaq, buna görə də bu təsiri minimuma endirmək üçün yaşlandıqca əlavələr vasitəsilə telomer dəstəyinizi artıra bilərsiniz. Paralel olaraq, balanslaşdırılmış həyat tərzi sürməli və sağlamlığa mənfi təsir göstərən və telomerlərin parçalanmasını sürətləndirən fəaliyyətlərdən və maddələrdən qaçınmalısınız.
Bundan əlavə, qəzalar, xəstəlik və ya emosional travma kimi mənfi şərtlərdə telomerlərə əlavə dəstək verilməlidir. kimi uzanan şərtlər travma sonrası stress, telomerlərin qısalması ilə doludur, buna görə də hər cür zədə və ya mənfi təsir üçün tam bərpa çox vacibdir.
Telomerlər bədənin canlılığını əks etdirir, onun müxtəlif vəzifə və tələblərin öhdəsindən gəlmək qabiliyyətini təmin edir. Telomerlər və/və ya onların funksional pozğunluqlar Bədən gündəlik vəzifələri yerinə yetirmək üçün daha çox səy göstərməlidir. Bu vəziyyət bədəndə zədələnmiş molekulların yığılmasına gətirib çıxarır ki, bu da bərpa proseslərinə mane olur və qocalmanı sürətləndirir. Bu, bir sıra xəstəliklərin inkişafı üçün ilkin şərtdir " zəif nöqtələr» orqanizm.
Dərinin vəziyyəti, insanın bioloji yaşını əks etdirən telomer statusunun başqa bir göstəricisidir. Uşaqlıqda dəri hüceyrələri çox tez bölünür və yaşla birlikdə bərpa etmək qabiliyyətini itirən telomerləri xilas etmək üçün onların bölünmə sürəti yavaşlayır. Bioloji yaşı ön kolların dərisinin vəziyyətinə görə qiymətləndirmək daha yaxşıdır.
Telomerlərin qorunması sağlamlığın və uzunömürlülüyün qorunması üçün son dərəcə vacib bir prinsipdir. İndi biz elmin qidanın köməyi ilə qocalmanı yavaşlatmağın yeni yollarını nümayiş etdirdiyi yeni bir dövrlə üz-üzəyik. Həyat tərzinizdə və pəhrizinizdə sizi düzgün istiqamətə yönəldəcək dəyişikliklər etməyə başlamaq üçün heç vaxt gec və ya çox tez deyil.
Evgeniya Ryabtseva
NewsWithViews.com-un materialları əsasında “Əbədi Gənclik” portalı:
Maya, bakteriya və ya protozoa kimi təkhüceyrəli orqanizmlərdə seçim hər bir fərdi hüceyrənin mümkün qədər tez böyüməsinə və bölünməsinə üstünlük verir. Buna görə də hüceyrənin bölünmə sürəti adətən yalnız ətraf mühitdən qida maddələrinin sorulması və hüceyrənin özünün maddəsinə emal dərəcəsi ilə məhdudlaşır. Əksinə, çoxhüceyrəli heyvanda hüceyrələr ixtisaslaşmışdır və mürəkkəb birlik təşkil edir ki, burada əsas vəzifə onun ayrı-ayrı hüceyrələrinin sağ qalması və ya çoxalması deyil, orqanizmin sağ qalmasıdır. Çoxhüceyrəli orqanizmin sağ qalması üçün onun bəzi hüceyrələri qida çatışmazlığı olmasa belə bölünməkdən çəkinməlidir. Ancaq yeni hüceyrələrə ehtiyac yarandıqda, məsələn, zədələri bərpa edərkən, əvvəllər bölünməyən hüceyrələr sürətlə bölünmə dövrünə keçməlidirlər; və toxumanın davamlı “aşınması” hallarında yeni əmələ gəlmə və hüceyrə ölüm nisbətləri həmişə tarazlaşdırılmalıdır. Ona görə də daha çox mürəkkəb tənzimləmə mexanizmləri olmalıdır yüksək səviyyədə maya kimi sadə orqanizmlərdə fəaliyyət göstərənlərdən daha çox. Bu bölmə fərdi hüceyrə səviyyəsində belə "sosial nəzarətə" həsr edilmişdir. ch. 17 və 21-də bədən toxumalarını qorumaq və yeniləmək üçün çoxhüceyrəli sistemdə necə fəaliyyət göstərdiyi və xərçəngdə hansı pozğunluqların baş verdiyi və Fəsildə tanış olacağıq. 16 daha mürəkkəb sistemin fərdi inkişaf proseslərində hüceyrə bölünməsini necə idarə etdiyini görəcəyik.
13.3.1. Hüceyrə bölünməsi tezliyindəki fərqlər mitozdan sonra müxtəlif fasilə müddətləri ilə əlaqədardır
İnsan bədənindəki 1013 hüceyrə çox fərqli sürətlə bölünür. Neyronlar və ya hüceyrələr skelet əzələsiümumiyyətlə paylaşmayın; digərləri, məsələn, qaraciyər hüceyrələri, adətən, bir və ya iki ildə bir dəfə, bəziləri isə epitel hüceyrələri bölünür bağırsaq hüceyrələri,
düyü. 13-22. Siçanın nazik bağırsağının epiteliya astarında hüceyrə bölünməsi və miqrasiyası. Bütün hüceyrə bölmələri yalnız epitelin boru invaginasiyalarının aşağı hissəsində baş verir. kriptlər. Yeni yaranan hüceyrələr yuxarıya doğru hərəkət edərək bağırsaq villi epitelini əmələ gətirir, burada bağırsaq lümenindən qida maddələrini həzm edir və udur. Epitel hüceyrələrinin əksəriyyəti qısa ömürlüdür və kripti tərk etdikdən sonra beş gündən gec olmayaraq villusun ucundan aşındırılır. Bununla belə, halqada təxminən 20 yavaş-yavaş bölünən “ölməz” hüceyrə var (onların nüvələri daha çox vurğulanır) tünd rəng) kriptin əsasına bağlı qalır.
Bu kök hüceyrələr bölündükdə iki qız hüceyrə əmələ gətirirlər: orta hesabla onlardan biri yerində qalır və sonra yenidən fərqlənməmiş kök hüceyrə kimi fəaliyyət göstərir, digəri isə yuxarıya doğru miqrasiya edir, burada fərqlənir və villöz epitelin bir hissəsinə çevrilir. . (S. S. Pptten, R. Schofield, L. G. Lajtha, Biochim. Biophys. Acta 560: 281-299, 1979-dan dəyişdirilib.)
bağırsağın daxili astarının daimi yenilənməsini təmin etmək üçün gündə iki dəfədən çox bölünürlər (şəkil 13-22). Əksər onurğalı hüceyrələri bu müddət ərzində bir yerə düşür: bölünə bilirlər, lakin adətən bunu çox tez-tez etmirlər. Hüceyrə bölünməsi tezliyindəki demək olar ki, bütün fərqlər mitoz və S fazası arasındakı intervalın uzunluğundakı fərqlərlə bağlıdır; Yavaş-yavaş bölünən hüceyrələr mitozdan sonra həftələr və hətta illər ərzində dayanır. Əksinə, hüceyrənin S fazasının başlanğıcından mitozun sonuna qədər bir sıra mərhələlərdən keçdiyi vaxt çox qısadır (məməlilərdə adətən 12-24 saat) və ardıcıl bölünmələr arasındakı interval nə olursa olsun, təəccüblü dərəcədə sabitdir.
Hüceyrələrin yayılmayan vəziyyətdə keçirdikləri vaxt (G0 mərhələsi adlanır) təkcə onların növündən deyil, həm də şəraitdən asılı olaraq dəyişir. Cinsi hormonlar, menstruasiya zamanı itirilən toxumaları əvəz etmək üçün hər bir menstrual tsikldə bir neçə gün ərzində uterus divarındakı hüceyrələrin sürətlə bölünməsinə səbəb olur; qan itkisi qan hüceyrələrinin prekursorlarının yayılmasını stimullaşdırır;
qaraciyərin zədələnməsi bu orqanın sağ qalan hüceyrələrinin itki əvəz olunana qədər gündə bir və ya iki dəfə bölünməsinə səbəb olur. Eynilə, yaranı əhatə edən epitel hüceyrələri zədələnmiş epiteli bərpa etmək üçün sürətlə bölünməyə başlayır (şək. 13-23).
Ehtiyacdan asılı olaraq hər bir hüceyrə növünün çoxalmasını tənzimləmək üçün diqqətlə tənzimlənmiş və yüksək spesifik mexanizmlər mövcuddur. Ancaq belə bir tənzimləmənin əhəmiyyəti olsa da
Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K. Watson J. D. Hüceyrənin molekulyar biologiyası: 3 cilddə, 2-ci nəşr. yenidən işlənmişdir və əlavə T. 2.: Per. ingilis dilindən – M.: Mir, 1993. – 539 s.
düyü. 13-23. Yaralanmaya cavab olaraq epiteliya hüceyrələrinin yayılması. Lens epiteli iynə ilə zədələnmiş və müəyyən bir müddətdən sonra S fazasında (rənglə vurğulanmış) etiket hüceyrələrinə 3H-timidin əlavə edilmişdir; sonra yenidən bərkidildi və radioavtoqrafiya üçün hazırlıqlar hazırlandı. Soldakı diaqramlarda S fazasında hüceyrələri olan sahələr rənglə vurğulanır və M fazasında hüceyrələri olan sahələr xaçlarla qeyd olunur; mərkəzdəki qara nöqtə yaranın edildiyi yerdir. Hüceyrə bölünməsinin stimullaşdırılması yaradan tədricən yayılır, G0 fazasında istirahət edən hüceyrələri əhatə edir və nisbətən kiçik zədələrə qeyri-adi güclü reaksiya verir. 40 saatlıq nümunədə yaradan uzaq olan hüceyrələr birinci bölünmə dövrünün S fazasına, yaranın özünə yaxın olan hüceyrələr isə ikinci bölünmə dövrünün S fazasına daxil olur. Sağdakı rəqəm soldakı diaqramda düzbucaqlı ilə əhatə olunmuş sahəyə uyğundur; hüceyrə nüvələrini aşkar etmək üçün boyanmış 36 saatlıq nümunənin fotoşəkilindən hazırlanmışdır. (S. Hardingdən sonra, J. R. Reddan, N. J. Unakar, M. Bagchi, Int. Rev. Cytol. 31: 215-300, 1971.)
aydındır ki, onun mexanizmlərini bütün orqanizmin mürəkkəb kontekstində təhlil etmək çətindir. Buna görə də, hüceyrə bölünməsinin tənzimlənməsinin ətraflı tədqiqatları adətən hüceyrə mədəniyyətində aparılır, burada xarici şərtləri dəyişdirmək və hüceyrələri uzun müddət müşahidə etmək asandır.
13.3.2. Böyümə şəraiti əlverişsiz olduqda, heyvan hüceyrələri, maya hüceyrələri kimi, G1-də kritik bir nöqtədə - məhdudlaşdırma nöqtəsində dayanır.
Hüceyrə dövrünü in vitro öyrənərkən, əksər hallarda qeyri-müəyyən müddətə çoxalmağa qadir olan sabit hüceyrə xətlərindən istifadə olunur (Bölmə 4.3.4). Bunlar xüsusi seçilmiş xətlərdir üçün mədəniyyətdə saxlanılması; onların çoxu qondarma adlanır çevrilməmiş hüceyrə xətləri - normal somatik hüceyrələrin yayılmasının modelləri kimi geniş istifadə olunur.
Fibroblastlar (məsələn müxtəlif növlər siçan 3T3 hüceyrələri) mədəni qabda və qida maddələri ilə zəngin olan və ehtiva edən mədəniyyət mühitində sıx şəkildə yığılmadıqda adətən daha tez bölünür. zərdab - qanın laxtalanması ilə əldə edilən və həll olunmayan laxtalardan və qan hüceyrələrindən təmizlənmiş maye. Amin turşuları kimi hər hansı vacib qida çatışmazlığı olduqda və ya mühitə zülal sintezi inhibitoru əlavə edildikdə, hüceyrələr qida çatışmazlığı altında yuxarıda təsvir edilən maya hüceyrələri ilə eyni şəkildə davranmağa başlayır: orta faza müddəti. GT artır, lakin bütün bunların hüceyrə dövrünün qalan hissəsinə demək olar ki, heç bir təsiri yoxdur. Hüceyrə G1-dən keçdikdən sonra ətraf mühit şəraitindən asılı olmayaraq istər-istəməz və gecikmədən S, G2 və M fazalarından keçir. Gec G1 mərhələsindəki bu keçid nöqtəsi tez-tez adlanır məhdudiyyət nöqtəsi(R) çünki xarici şərtlər onun davam etməsinə mane olarsa, hüceyrə dövrü hələ də fasilə verə bilər. Məhdudiyyət nöqtəsi maya hüceyrə siklinin başlanğıc nöqtəsinə uyğundur; mayada olduğu kimi, qismən hüceyrə ölçüsünü tənzimləmək üçün bir mexanizm kimi xidmət edə bilər. Bununla belə, ali eukariotlarda onun funksiyası maya və fazadan daha mürəkkəbdir G 1 hüceyrə proliferasiyasına nəzarətin müxtəlif mexanizmləri ilə əlaqəli bir neçə bir qədər fərqli məhdudlaşdırma nöqtələri ola bilər.
Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K. Watson J. D. Hüceyrənin molekulyar biologiyası: 3 cilddə, 2-ci nəşr. yenidən işlənmişdir və əlavə T. 2.: Per. ingilis dilindən – M.: Mir, 1993. – 539 s.
düyü. 13-24. Hüceyrə dövrünün müddəti adətən müşahidə edilir V in vitroda homojen hüceyrə populyasiyası. Belə məlumatlar ayrı-ayrı hüceyrələri mikroskop altında müşahidə etməklə və ardıcıl bölünmələr arasındakı vaxtı birbaşa qeyd etməklə əldə edilir.
13.3.3. Proliferasiya edən hüceyrə dövrünün müddəti ehtimal kimi görünür.
Mədəniyyətdə bölünən ayrı-ayrı hüceyrələr fasiləsiz çəkilişdən istifadə edərək davamlı olaraq müşahidə edilə bilər. Belə müşahidələr göstərir ki, hətta genetik olaraq eyni hüceyrələrdə də dövrünün müddəti çox dəyişkəndir (şək. 13-24). Kəmiyyət təhlili göstərir ki, bir bölmədən digərinə qədər olan vaxt təsadüfi dəyişən komponentdən ibarətdir və o, əsasən G1 fazasına görə dəyişir. Göründüyü kimi, hüceyrələr GJ-də məhdudlaşdırma nöqtəsinə yaxınlaşdıqca (şək. 13-25), dövrünün qalan hissəsinə keçməzdən əvvəl bir müddət “gözləməlidirlər” və bütün hüceyrələr təxminən R nöqtəsini keçmək üçün vahid vaxta bir ehtimala malikdirlər. eyni. Beləliklə, hüceyrələr radioaktiv parçalanma zamanı özlərini atomlar kimi aparırlar; ilk üç saatda hüceyrələrin yarısı R nöqtəsindən keçibsə, sonrakı üç saatda qalan hüceyrələrin yarısı, daha üç saatdan sonra qalanların yarısı və s. keçəcək. Bu davranışı izah edən mümkün mexanizm S-faza aktivatorunun formalaşmasına gəldikdə əvvəllər təklif edilmişdir (Bölmə 13.1.5). Bununla belə, hüceyrə dövrünün müddətində təsadüfi dəyişikliklər o deməkdir ki, ilkin sinxron hüceyrə populyasiyası bir neçə dövrədən sonra sinxronizasiyasını itirəcək. Bu, tədqiqatçılar üçün əlverişsizdir, lakin çoxhüceyrəli orqanizm üçün faydalı ola bilər: əks halda hüceyrələrin böyük klonları eyni vaxtda mitoz keçirə bilər və mitoz zamanı hüceyrələr yuvarlaqlaşmağa və bir-biri ilə güclü əlaqəni itirməyə meylli olduğundan, bu, çoxhüceyrəli orqanizm üçün faydalı ola bilər. belə hüceyrələrdən ibarət toxumanın bütövlüyü.
