Набор хромосом и ДНК клетки. Такая форма клеток ранее никогда не встречалась, поэтому ей дали собственное название. Студариум митоз. Сравнительная характеристика митоза и мейоза профаза.
Исследование предполагает, что клетки обладают скрытой системой связи
Прокариотические клетки присущи древним одноклеточным организмам. Древнейшие на Земле организмы, не имеющие клеточного ядра, появившиеся около четырех миллиардов лет тому. Студариум биология клетки. Строение растительной клетки. Растительная клетка царство. На страницах Студариума биологии 2024 вы найдете множество статей, обзоров, научных исследований, интересных фактов и новостей из мира биологии. это увеличивает отношение ПОВЕРХНОСТИ клетки к её ОБЪЕМУ, то есть в конечном итоге потеря ядра увеличивает РАБОЧУЮ. Клеточный центр состоит из двух центриолей и центросферы.
Студариум биология егэ
Французские ученые построили модель старения одноклеточных, согласно которой каждое их деление асимметрично — даже если внешне обе клетки-потомка одинаковы. Набор хромосом и ДНК клетки. Набор хромосом и ДНК клетки.
Студариум биология 2023: новинки, тренды и перспективы
студариум @studarium в Инстаграме. Смотреть сторис, фото и видео анонимно без VPN. Давайте рассмотрим их основные структуры на примере клетки Инфузории-туфельки — одного из представителей царства Простейшие, типа Инфузории, класса Ресничные инфузории. Ознакомиться и посмотреть отзывы от учеников о курсах Studarium! Помогаем выбрать лучшее обучение на онлайн-курсах школы Studarium в 2023 году Профобус! Методы изучения клетки. Строение клеток прокариот. Бактерии. Общие принципы строения клеток. Клеточная теория. Митоз студариум. 11.05.2023.
Студариум биология клетки
Основная функция S-клеток — секреция полипептида просекретина, неактивного предшественника секретина, превращающегося в секретин под действием соляной кислоты. Клетки в объемной структуре ведут себя немного по-другому, их поведение максимально приближено к поведению invivo, что дает возможность получить более-менее объективные. Эпиболия (обрастание) – ведущий тип гаструляции у амфибий, заключается в том, что быстро делящиеся бластомеры крыши бластулы начинают обрастать краевую зону и медленно. Клетки и ткани состоят из белков, которые объединяются для выполнения задач и создания структур. Строение клетки органоиды клетки. Функции органоидов животной клетки. Автомобильные новости.
Клеточная дифференцировка у прокариот
Студариум биология. В британском Университете Бата открыли новый тип самоуничтожающихся клеток в эмбрионах человека. Они не соответствуют профилю ни одного из известных науке типов клеток. Строение клетки. Клеточная теория. Создание и развитие клеточной теории стало возможным после изобретения микроскопа в 1590 году голландским мастером по изготовлению очков. Константин Ивлев оправится в Протвино, чтобы помочь коллективу кафе-бара «Б2» наладить работу. Владельцы заведения хотели бы видеть. Синтетические клетки, которые выглядят, работают и реагируют на внешние воздействия, как живые, смоделировали исследователи Университета Северной Каролины-Чапел-Хилл. Клеточная мембрана ограничивает клетку от окружающего мира и формирует ее внутреннюю среду.
Цитология и ее методология
Цитоплазма заполнена взвесью частиц и органелл. Цитозоль гиалоплазма — свободная часть цитоплазмы, в которой взвешены органеллы. По химическому составу цитозоль представляет из себя густой раствор белков, углеводов глюкозы и ионов, заполняющий все внутреннее пространство клетки. Концентрации ионов натрия и калия внутри клетки и во внеклеточном пространстве различна, что играет важную роль в осморегуляции и передаче сигнала. У прокариот большинство реакций метаболизма протекает в цитозоле, т. У эукариот часть химических реакций протекает в цитозоле, а часть — внутри органоидов. В животных клетках различают два слоя цитоплазмы: эктоплазма — наружный слой цитоплазмы мало органоидов, высокая вязкость ; эндоплазма — внутренний слой цитоплазмы содержит основные органоиды. Цитоплазма, как правило, не способна к длительному автономному существованию.
Ядро Это крупная органелла около 6—7 мкм диаметром. Оно окружено ядерной оболочкой, которая образована двумя параллельно расположенными мембранами. Ядерная оболочка пронизана ядерными порами, где мембраны смыкаются, и полость ядра сообщается с цитоплазмой. В порах находятся сложные белковые комплексы. Они переносят через оболочку из ядра в цитоплазму крупные молекулы и молекулярные комплексы, такие как мРНК и рибосомы, а из цитоплазмы в ядро — ядерные белки, которые синтезируются в цитоплазме. Внутри ядра находится одно или несколько ядрышек — плотных образований, где происходит синтез рибосомных РНК и сборка субъединиц рибосом. Остальное пространство ядра заполнено полужидкой кариоплазмой, в которой находятся молекулы ДНК, соединенные со специфическими белками, — хроматин.
Строение хромосомы В процессе клеточного деления нити хроматина укорачиваются и утолщаются, превращаясь в хромосомы Перед делением хромосомы имеют Х-образную форму. Центральная часть, в которой соединяются две половины хромосомы, носит название центромеры, или первичной перетяжки. Кроме того, в хромосоме выделяются более плотные концевые участки, называемые теломерами. Различные хромосомы отличаются размерами и положением центромер. Для каждого вида живых организмов характерен определенный набор хромосом, который отличается от наборов других видов. Видоспецифичный набор хромосом со всеми их характеристиками называется кариотипом. Клетки могут содержать один набор хромосом или их кратное число.
Число хромосомных наборов называется плоидностью.
Оформление 28 задачи по биологии ЕГЭ. Оформление задачи 27 по биологии в ЕГЭ. Решение задачи 27 биология ЕГЭ.
Биология подготовка к ОГЭ. Книжки для подготовки к ОГЭ по биологии. Пособие по биологии для подготовки к ОГЭ. Ткани человека ЕГЭ Вебиум.
Основные ткани Вебиум. Вебиум механические ткани. Биология от сердца ЕГЭ по биологии. Сообщество ЕГЭ биология от сердца.
Что такое первичная суксерция в биологии ЕГЭ. Рассмотрите таблицу биология как наука. Рассмотрите таблицу «биологические науки. Рассмотрите таблицу биология как наука и заполните пустую ячейку.
Рассмотрите таблицу биология как наука и заполните. Икона биология ЕГЭ. Стадариум ЕГЭ биология. Эволюция человека решу ЕГЭ биология.
Строение клетки органоиды клетки. Функции органоидов животной клетки. Органоиды клетки рисунки и функции. Структура и функции органоидов клетки.
Пищеварительная система человека ЕГЭ. Строение пищеварительной ЕГЭ. Пищеварительная система человека ЕГЭ теория. Пищеварительная система человека ЕГЭ биология.
Нервный центр схема. Строение нерва ЕГЭ. Нервная система схема ЕГЭ. Схема по нервной системе по биологии.
Цикл размножения покрытосеменных растений. Цикл покрытосеменных схема. Жизненный цикл покрытосеменных растений схема. Жизненный цикл цветковых растений схема.
Большой справочник по биологии для подготовки к ЕГЭ Колесников. Колесников биология ЕГЭ справочник 2020. Колесников биология ЕГЭ.
Другими словами, похоже, что происходит естественное уравновешивание, когда для поддержания равномерного соотношения категорий производится меньше крупных и больше мелких клеток. Более того, разброс размеров в каждой категории также был примерно одинаковым.
Учитывая, что относительный размер самых маленьких например, эритроцитов и самых больших например, мышечных волокон клеток организма отличается довольно сильно — разницу можно сравнить с отношением размеров землеройки и голубого кита — это очень интересный результат. Как отмечают исследователи, размеры наших клеток идеально соответствуют их различным функциям, и любое нарушение этой шкалы часто свидетельствует о наличии заболевания.
Основные части клетки схема. Строение растительной и животной клетки 9 класс. Строение и компоненты животной клетки. Человеческая клетка строение анатомия.
Внутреннее строение клетки. Состав человеческой клетки. Клетка элементарная Живая система. Эукариотическая клетка органоиды. Схема строения животной и растительной клетки. Органоиды в растительных клетках растения.
Строение растительной клетки 5 класс биология. Строение растительной клетки 5 класс биология рисунок. Строение клетки 5 класс биология Пасечник. Строение животной клетки 5 класс биология. Клетка биология строение. Схема строения животной клетки.
Клетка биология схема. Строение эукариотической клетки животного. Схема строения эукариотической клетки. Строение эукариотической клетки структура клетки. Строение эукариотической животной клетки. Рисунок животной клетки с обозначениями.
Клетка биология строение схема животная. Строение живой клетки и её органоиды. Строение структура функции животной клетки. Органоиды живой клетки строение. Строение органоидов клетки животных. Строение животной клетки и функции ее органоидов.
Животная клетка строение и функции. Биология 11 класс - структура клетки растений. Из чего состоит растительная клетка 10 класс. Растительная клетка клетка состав. Органоиды клетки. Органеллы клетки.
Клеточные органоиды. Клеточные органоиды клетки. Строение живой и растительной клетки 7 класс. Таблица строение растительной и животной клетки 6 класс биология. Строение растительной и животной клетки 9 класс биология. Строение клетки растения и животного 5 класс.
Ядро в эукариотической растительной клетке. Строение клетки эукариот растений. Строение эукариотической клетки животного и растения. Строение эукариотической клетки растения. Строение животной клетки рисунок ЕГЭ. Строение клетки ЕГЭ биология теория.
Строение животной клетки ЕГЭ. Строение органоидов животной клетки строение. Органоиды животной клетки 5 класс. Строение животной клетки 7 класс биология. Строение клетки животных 9 класс биология. Строение живой клетки.
Структура эукариотической животной клетки. Строение органелл животной клетки. Строение органелл растительной клетки и животной. Строение органоидов растительной и животной клетки. Строение органелл у растений. Состав клетки биология.
Состав клетки биология 5 класс. Химическое строение клетки. Строение и химический состав клетки. Строение эукариот эукариоты клеток. Строение эукариотических клеток животной растительной. Клеточная стенка эукариотической клетки.
Строение клетки эукариот. Строение органоидов животной клетки. Животная клетка с подписями органоидов. Строение животной клетки со всеми органоидами. Органоиды животной клетки клеточный центр. Схема строения животной клетки клеточный центр.
Биология строение клеточного ядра. Строение ядра клетки животного. Строение ядра биология 8 класс. Схема строения эукариотной клетки.
ЗУБРОМИНИМУМ
Прометафаза Ключевые процессы прометафазы идут большей часть последовательно: Хаотичное расположение и движение хромосом в цитоплазме. Соединение их с микротрубочками. Движение хромосом в экваториальную плоскость клетки. Хромосомы оказываются в цитоплазме, они беспорядочно двигаются.
Оказавшись на полюсах, у них больше шансов скрепиться с плюс-концом микротрубочки. В конце концов нить прикрепляется к кинетохоре. Такая кинетохорная микротрубочка начинает нарастать, чем отдаляют хромосому от полюса.
В какой-то момент к кинетохоре сестринской хроматиды крепится другая микротрубочка, нарастающая с другого полюса деления. Она тоже начинает толкать хромосому, но уже в противоположном направлении. В результате хромосома становится на экваторе.
Кинетохоры представляют собой белковые образования на центромерах хромосом. Каждая сестринская хроматида имеет свой кинетохор, который «созревает» в профазе. Кроме астральных и кинетохорных микротрубочек есть те, которые идут от одного полюса к другому, как бы распирают клетку в перпендикулярном экватору направлении.
Метафаза Признаком начала метафазы является расположение хромосом по экватору, образуется так называемая Метафазная, или экваториальная, пластинка. В метафазу хорошо видны количество хромосом, их отличия и то, что они состоят из двух сестринских хроматид, соединенных в районе центромеры. Хромосомы удерживаются за счет сбалансированных сил натяжения микротрубочек разных полюсов.
Анафаза Сестринские хроматиды разделяются, каждая двигается к своему полюсу. Полюса удаляются друг от друга. Анафаза самая короткая фаза митоза.
Она начинается, когда центромеры хромосом разделяются на две части. В результате каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой и оказывается прикреплена к микротрубочке одного полюса. Нити «тянут» хроматиды к противоположным полюсам.
На самом деле микротрубочки разбираются деполимеризуются , т. В анафазе животных клеток двигаются не только дочерние хромосомы, но и сами полюса. За счет других микротрубочек они расталкиваются, астральные микротрубочки прикрепляются к мембранам и тоже «тянут».
Телофаза Движение хромосом останавливается Хромосомы деконденсируются Появляются ядрышки Восстанавливается ядерная оболочка Большая часть микротрубочек исчезает Телофаза начинается, когда хромосомы перестают двигаться, остановившись у полюсов.
Это открытие ставит под сомнение роль, традиционно приписываемую астроцитам, которые часто рассматриваются как простые опорные клетки. Это открывает новые перспективы для понимания нейродегенеративных заболеваний и разработки инновационных методов лечения. Недавнее исследование, проведенное нейробиологами кафедры фундаментальной нейронауки факультета биологии и медицины Лозаннского университета UNIL и Женевского центра био- и нейроинженерии Wyss, пролило свет на новую субпопуляцию астроцитов — клеток центральной нервной системы, которые ранее считались простыми вспомогательными клетками. Известные как "глутаматергические астроциты", они обладают способностью выделять глутамат — нейромедиатор, необходимый для оптимальной коммуникации между нейронами. Это открытие может углубить наши представления о коммуникации между нейронами и открыть новые пути для изучения нейродегенеративных заболеваний.
Исследование опубликовано в журнале. Методика Для того чтобы сделать это открытие, исследователи использовали метод, называемый scRNA-seq. Этот метод представляет собой усовершенствованный способ изучения экспрессии генов на уровне отдельной клетки. В отличие от традиционных подходов, когда анализируются образцы тканей, содержащие множество клеток, scRNA-seq обеспечивает беспрецедентное разрешение, позволяя выявить детали, которые в противном случае оказались бы затерянными в общем объеме данных. Объектом исследования стал гиппокамп — область мозга, связанная с памятью и обучением.
Очевидно, что такая регуляция клеток очень важна. Учёные и раньше пытались оценить количество клеток в нашем организме, и новая цифра близка к предыдущим, но особенностью последнего исследования является то, что в нём сделана попытка изучить и сравнительные размеры клеток. Исследователи надеются, что полученные ими результаты будут полезны в различных биологических исследованиях, и с этой целью все данные, полученные в ходе анализа, теперь доступны всем.
Этот метод представляет собой усовершенствованный способ изучения экспрессии генов на уровне отдельной клетки. В отличие от традиционных подходов, когда анализируются образцы тканей, содержащие множество клеток, scRNA-seq обеспечивает беспрецедентное разрешение, позволяя выявить детали, которые в противном случае оказались бы затерянными в общем объеме данных. Объектом исследования стал гиппокамп — область мозга, связанная с памятью и обучением. Используя scRNA-seq, они смогли выделить 15 различных групп или кластеров клеток на основе профилей экспрессии их генов. Каждый кластер представляет собой набор клеток со сходными функциями или характеристиками. Среди этих кластеров особенно выделялся один. Его генный профиль указывал на активность, связанную с глутаматом — важнейшим нейротрансмиттером в мозге. Это было неожиданным открытием, поскольку до сих пор астроциты рассматривались в основном как вспомогательные клетки, а не как активные участники передачи глутамата. Таким образом, данное открытие позволяет предположить, что эти клетки могут играть гораздо более активную и сложную роль в коммуникации между нейронами, чем считалось ранее. Астроциты и их роль Астроциты представляют собой разновидность глиальных клеток.
Вирусолог Лосев рассказал, как клетки иммунной системы борются с угрозами
Мы начнем знакомиться со строением клетки с ее оболочки и, постепенно изучив все органеллы, обратимся устройству клеточного ядра. В курсе вас ждут много заданий на самопроверку, часть из которых встречается в Едином государственном экзамене. Добро пожаловать на курс «Строение клетки. Для кого Курс будет полезен тем, кто: Заканчивает школу, готовится к ЕГЭ или олимпиадам Учится в вузе на естественнонаучных специальностях и хочет подтянуть знания по цитологии Интересуется биологией и клеточным строением.
В итоге ученые сузили поиск для двух групп клеток, различающихся активностью генов, — Nb1 и Nb2. Nb2-клетки отличались активным синтезом мембранного белка тетраспанина, функции которого пока малопонятны. Однако именно эти клетки, пересаженные плоским червям, едва не убитым мощной дозой радиации, позволили им полностью восстановиться. В результате ученые впервые получили сравнительно простой и ясный путь к выделению взрослых плюрипотентных стволовых клеток, необластов. Дело за малым — выведать у них секреты регенерации тканей, органов, а возможно, и целых конечностей.
Нашли опечатку?
Мы … вводим такие изменения, которые требуют понимания» Решетникова. Понимание вместо зубрежки — хорошо это или плохо? Хорошо, что тут скажешь. Если бы это было на 100 процентов правдой. Но Рособрнадзор лукавит. Наряду с заданиями «на понимание» в ЕГЭ 2020 присутствовало немало заданий на материал, просто-напросто не заявленный в кодификаторе правило Аллена, К и r-стратегии и т. Вторая причина плохих результатов 2020 года — изменения в ключах второй части. Изменения эти можно разбить на две группы: во-первых, произошло откровенное ужесточение, например, в ключах 28-го задания.
Во-вторых, ключи были разбиты на более мелкие позиции там, где было 3-4, стало 6-8. Опрошенные мной члены предметных комиссий расходятся в оценках: части из них действительно стало удобнее проверять работы детей, части оказалось «всё равно». Но чисто технически эта мера тоже привела к уменьшению детских баллов. Рособрнадзор доволен — он считает, что ЕГЭ должен быть сложным, а если какой-то экзамен пишут слишком хорошо, то его надо «докрутить» русскому языку приготовиться. В этом году была дополнительная причина для «докручивания» — слишком большое количество стобалльников образовалось после того, как всех детей, прошедших на Всерос, признали призерами. Есть конспирологическая версия, что детей «рубили» специально, чтобы не дать им набрать 75 баллов, необходимых для поступления без вступительных экзаменов. Наиболее широко разошлись петиции Светланы Железовой и Ирины Богатовой. Чего хотят эти прекрасные женщины? Основное требование Светланы — «дать конкретный список учебников, рекомендованных для подготовки к ЕГЭ по биологии издательство, год, авторы.
Но даже если это будет сделано — такой список будет содержать никак не меньше 10 книг, а то и все 15. Не думаю, что очень существенно. В петиции Ирины Богатовой две основные претензии. Первая: баллы снимались даже за ответы, которые не содержали биологических ошибок и раскрывали тему поставленного вопроса, но не соответствовали ключам дословно. Таких претензий очень много в сети, но конкретных примеров чтобы был скан гораздо меньше. Методические рекомендации по проверке ЕГЭ по биологии написаны очень гуманно — там предусмотрены и оценивание частичного ответа в полбалла с последующим суммированием этих полбаллов, и даже положительное оценивание правильных ответов, не отраженных в ключах. И, как говорят члены предметных комиссий, они реально всё это делают. Если хотят. Если конспирологическое начальство не приказало им «резать».
А если не хотят? А если приказало? И здесь мы переходим ко второй претензии Ирины, которая кажется мне очень правильной — к апелляции. Несмотря на естественным образом существующие косяки, мне всё нравится в текущем ЕГЭ по биологии — кроме того, что происходит после экзамена. Во-первых, задания и ключи второй части не публикуются официально. Зачем это делается? Чтобы сохранить вторую часть в тайне? Тогда это просто не работает, весь интернет забит фотографиями ключей. Мне кажется, причина другая — наш непоколебимый Рособрнадзор боится экспертизы того самого «пула нерадивых репетиторов».
Боится, что мы найдем ошибки в заданиях и быстро и согласованно об этом заявим. Хотя составители гораздо более крутых олимпиад не боятся — объявляют ключи сразу после написания олимпиады и регулярно «снимают» вопросы, в содержании или формулировке которых были найдены ошибки. Апелляция сейчас носит откровенно «карательный» характер. И связано это в первую очередь с административной организацией процесса: региональной предметной комиссии будет плохо, если много детей придет на апелляцию и если они отсудят много баллов — поэтому детям буквально звонят со словами «не ходи на апелляцию, а то снимем баллы». При этом члены комиссий по большому секрету рассказывают, что при проверке они специально «пропускают» ошибки, чтобы у ребенка, всё-таки пришедшего на апелляцию, можно было в любой момент баллы снять. Вряд ли такую систему проверки и апеллирования можно назвать здоровой. На мой взгляд, необходимо: 1 публиковать задания и ключи второй части сразу после проведения ЕГЭ, чтобы дать возможность ученику качественно подготовиться к апелляции; 2 апеллировать не всю работу, а только те задания, которые выбрал ребенок, чтобы комиссия не могла «повысить здесь, но снизить в другом месте». К сожалению, Рособрнадзор не реагирует на претензии учителей, и его ежегодный сбор предложений является формальностью на пресс-конференции А. Музаев с гордостью рассказал о том, что число поступающих предложений с каждым годом уменьшается.
Нам, членам боевого «пула нерадивых репетиторов», как всегда придётся выплывать своими силами.
Их создание должно устранить разрыв между синтетическими и живыми материалами. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry, описаны манипуляции с ДНК и белками, послужившими строительными блоками для создания искусственных клеток, которые действуют как живые. Это достижение может быть использовано в регенеративной медицине, системах доставки лекарств и диагностических инструментах, отмечают ученые из University of North Carolina — авторы прорывной новинки.
Белки нужны для формирования каркаса клетки — цитоскелета, который позволяет ей принимать разную форму в ответ на изменения окружающей среды.
Сандрин Тюре: Вы можете вырастить новые клетки головного мозга. И я расскажу, как
Первый — это разбавление поломок. Если материнская ДНК несет на себе химические повреждения, то каждая дочерняя клетка наследует только одну из старых цепей — следовательно, повреждений на ее ДНК становится в два раза меньше здесь не учитываются ошибки, которые могут появиться при репликации , а вред для клетки «разбавляется». Второй — это потеря эпигенетических меток. Материнская ДНК может нести на себе маркеры метильные группы, например , которые заставляют ее скручиваться в тех или иных местах и запрещают работу определенных генов. Накопление таких меток считается одним из признаков старения клеток, а полуконсервативный механизм может способствовать их разбавлению. Коль скоро симметричного деления клеток не существует, то асимметрична и каждая клетка, неся в себе «старую» и «новую» цепи ДНК. Следовательно, каждая клетка дает начало одной «старой» дочери, которая наследует «старую» цепь, и одной «омолодившейся», которой достаются новая и еще более новая цепи. Опираясь на эту модель, Баптест и коллеги распространили теорию «одноразовой сомы» на одноклеточные организмы. Они предлагают считать сомой менее «удачливую» из дочерних клеток, а половой линией — ту, которой посчастливилось «омолодиться».
Они отмечают, что этот механизм асимметрии, как наиболее универсальный, должен быть и самым древним. Остальные же принципы неравноценного деления, которых известно множество и при которых в материнской клетке остаются белковые агрегаты, поврежденные митохондрии, бракованные молекулы ДНК и прочий «мусор», Баптест и коллеги считают вторичными. Из этих рассуждений следует, что микроорганизмы можно рассматривать как двухклеточные существа, которые при делении образуют одну клетку-сому и одну «половую» клетку. И только в этой паре имеет смысл говорить о старении оно достается клетке-соме или омоложении которое выпадает на долю «половой» клетки. С этой же позиции можно было бы рассуждать и о том, почему некоторые одноклеточные выбрали для себя явную асимметрию деления как почкующиеся дрожжи , а другие — скрытую как кишечная палочка. Впрочем, таких рассуждений уже было немало: например, есть мнение, что чем выше уровень стресса, которому подвергается популяция, тем резче асимметрия, потому что чем сильнее стареет клетка-сома например, чем больше мусора в ней остается , тем моложе оказывается «половая» клетка и тем больше от этого выигрывает популяция в целом. Таким образом, если асимметрия универсальна, то у любых одноклеточных существ можно найти признаки асимметрии и старения — как репликативного, так и физиологического. Баптест и коллеги предсказывают, что, если их теория верна, то рано или поздно это получится сделать с любым видом.
Репликативную асимметрию измерить легче — достаточно сортировать клетки после каждого деления и подсчитывать, сколько раз они способны произвести потомство. С физиологической асимметрией будет сложнее, однако исследователи полагают, что этого можно достичь, если заблокировать в клетках деление с этим успешно справляются некоторые яды. Несправедливость во спасение Идея о принципиальной асимметрии копирования ДНК тоже возникла не на пустом месте. Об этом заговорили еще в 1975 году, но совсем в другом контексте — как о стратегим защиты от рака J. Cairns, 1975. Mutation selection and the natural history of cancer. Как и у кишечной палочки, так и у человека каждое копирование ДНК в клетках порождает мутации — ошибки копирования. Поэтому каждая новая мутация в дочерней клетке оказывается в «гетерозиготном» состоянии — она есть только на новой цепи, но не на материнской.
Иногда мутацию находит система репарации, но не всегда чинит ее в сторону исходного варианта. Если система репарации ее упускает, то «гетерозиготу» наследует дочерняя клетка, а в третьем поколении, у одной из клеток-внучек, ДНК становится полностью «гомозиготной», и мутация закрепляется в обеих цепях. Так или иначе, если эта мутация онкогенная, то резко возрастает риск опухолевой трансформации. Гипотеза бессмертной цепи предполагает, что организм животного решает эту проблему, не давая мутантным клеткам размножаться см. Rando, 2007. В организме человека делятся в основном стволовые клетки — представители половой линии в тканях сомы — причем делятся асимметрично: одна дочь остается стволовой и способной к делению, другая уходит в дифференцировку, постепенно превращается в рабочую клетку ткани и теряет способность делиться. Можно представить себе ситуацию, в которой дочь-стволовая клетка наследует преимущественно материнские цепи ДНК без мутаций, а дочь-дифференцированная клетка наследует новые цепи. Да, она может превратиться в раковую клетку, но поскольку ее потенциал к размножению ниже, чем у стволовой, то меньше и риски для ткани в целом рис.
Модель сегрегации нитей ДНК в стволовых клетках человека. Клетки, которые остаются стволовыми, наследуют старые цепи, а клеткам, которые уходят в дифференцировку, достаются преимущественно новые. Если эта модель верна, то разделение хромосом в митозе будет неслучайным. Изображение из статьи T. The Immortal Strand Hypothesis: Segregation and Reconstruction Гипотезу бессмертной цепи, казалось бы, несложно проверить. Для этого есть два способа. Первый похож на тот, с помощью которого Мезельсон и Сталь подтвердили полуконсервативный принцип репликации: можно добавить в среду меченые нуклеотиды например, тимидин с тяжелым атомом водорода и наблюдать за тем, как они включаются в ДНК новых клеток. Если гипотеза верна, то дочерние клетки будут светиться приблизительно одинаково, а вот в третьем поколении возникнет неравенство.
Второй способ более сложный — секвенировать ДНК клеток в ткани, подсчитать количество возникающих мутаций и сравнить его с теоретическими предсказаниями ведь если все мутации остаются в геноме одной из дочерей, то скорость их накопления в разных клонах будет сильно различаться. Тем не менее, до сих пор ни окончательно подтвердить, ни полностью опровергнуть гипотезу бессмертной цепи не удалось. В одних работах предсказания не сбываются C. Tomasetti, I. Bozic, 2015. The not so immortal strand hypothesis , в других — сбываются, но на отдельных клеточных культурах, условия жизни которых не воспроизводят реальную ситуацию в ткани. Итак, что на самом деле сделал Баптест и его коллеги? Опираясь на известные случаи асимметричного деления и полуподтвержденную теорию бессмертной цепи, они предположили, что симметричное деление в природе невозможно.
А уже исходя из этого утверждения, они распространили теорию «одноразовой сомы» на все живые организмы. Баптест полагает, что асимметричное деление — базовый признак, свойственный всем прокариотам и эукариотам. Если предположить, что этот механизм деления — вторично приобретенный, то из этого следует, что ранее существовало истинно симметричное деление и другие механизмы омоложения. Но с учетом того, что все ныне живущие организмы придерживаются полуконсервативного принципа репликации, и мы не знаем наверняка, было ли когда-то по-другому, этот вариант кажется маловероятным. К этой конструкции, конечно, возникает множество вопросов. Например, насколько логично пытаться применить механизм борьбы с раком у многоклеточных животных к физиологии прокариот? Известно, что у животных существует множество линий противоопухолевой защиты, причем даже у разных классов позвоночных они устроены по-разному. Тогда имеем ли мы право распространить один принцип хотя бы на всех позвоночных, и как быть с беспозвоночными?
Они объединяются в ткани, органы и системы органов. Клетка - элементарная, открытая и живая система, способная к самообновлению, воспроизведению и саморегуляции XX век несомненно стал веком биологических наук: цитологии, генетики. Это произошло во многом благодаря клеточной теории. Я хочу поделиться с вами моим искренним восхищением новой жизни. Вдумайтесь - мы ведь когда-то с вами были всего одной единственной клеткой, зиготой!
Как в одной клетке природе удалось уместить столько всего: кожу, мышцы, нервную систему, пищеварительный тракт? Мы приоткроем завесу этой тайны в статьях по генетике и эмбриологии, и, тем не менее, мое восхищение этим безгранично. При этом наше сознание и память остаются с нами. Мы - чудо, настоящее чудо природы, созданное из одной единственной клетки. Микроскопия Микроскопия - важнейший метод цитологии, в ходе которого объекты рассматриваются при помощи микроскопа.
Его оптическая система состоит из двух основных элементов: объектива и окуляра, закрепленных в тубусе. Микропрепарат срез тканей располагается на предметном столике, расстояние от которого до объектива регулируется с помощью винта винтов. Чтобы посчитать увеличительную способность микроскопа следует умножить увеличение окуляра на увеличение объектива. К примеру, если окуляр увеличивает объект в 20 раз, а объектив - в 10, то суммарное увеличение будет в 200 раз. Некоторое внимание уделим направлениям в биологии, которые необходимо знать на современном этапе технического прогресса.
Итак, встречайте — неподражаемые кластеры дифференцировки. Кластер дифференцировки cluster of differentiation, cluster designation, CD — это маркер, который идентифицирует конкретный паттерн клеточной дифференцировки, выявляемый специфическим моноклональным антителом [3]. Номенклатура CD завоевала официальный статус: она принята научным сообществом и одобрена Международным союзом иммунологических обществ и Всемирной организацией здравоохранения. Рожденные гибридомной революцией Возникновению системы CD способствовало получение моноклональных антител с уникальной специфичностью Георг Келер, Цезарь Мильштейн, 1975 год [4]. Это стало возможным благодаря разработке метода гибридом, воплощающего мечту «приставить губы Никанора Ивановича к носу Ивана Кузьмича». Соматический гибрид нормальной антителообразующей и опухолевой клетки гибридома передает своим потомкам как бессмертие злокачественно трансформируемой клетки, так и возможность синтезировать антитела. Белки имеют специальный узор из опознавательных знаков — детерминантных групп, каждая из которых представлена несколькими остатками аминокислот или сахаров. То есть один белок имеет несколько различных детерминант и, следовательно, широкий спектр антител, с которыми возможно образование связи.
Узнавание молекулы антителом подразумевает образование с ней значительно более прочной связи по сравнению с другими молекулами. Крепость «уз» в данном случае измеряется сродством или константой диссоциации. Для многих исследований требуются структуры с более четкими характеристиками. Моноклональные антитела нацелены на одну конкретную детерминанту, а их физико-химическая однородность превращает их в высокочувствительные реагенты [5]. Открывшиеся перспективы поражали воображение, и радостные иммунологи генерировали все большее количество антител. Однако новой технологии отчаянно не хватало упорядоченности. Иногда полученные в разных лабораториях разноименные структуры фактически распознавали одни и те же паттерны. Это привело к хаотичному называнию молекул — Вавилонской башне терминологии [6].
В итоге удалось объединить исследованные на тот момент антигены в 15 кластеров, обозначенных буквами CD [7]. Мультилабораторный слепой анализ антител обеспечил независимую проверку специфичности молекул и послужил основой для уверенного использования этих реагентов в фундаментальных исследованиях и клинической практике. Сложные коммуникации клеток иммунной системы и невозможность рассматривать ее изолированно привели к расширению объектов исследований экспертов HLDA. На сегодняшний день, помимо классического анализа лейкоцитов, в качестве объектов рассматриваются и другие типы клеток: гемопоэтические стволовые, кроветворные клетки-предшественницы, тромбоциты, дендритные и эндотелиальные клетки. Актуальный список маркеров включает 371 CD [8]. Строгое определение СD как поверхностных белков лейкоцитов утратило свою актуальность. Не все CD — белки, не все поверхностные, не все встречаются на лейкоцитах.
Показано, что в системе Nadia есть встроенное пошаговое меню, которое подсказывает оператору, что нужно сделать, а в Nadia Go есть камера, которая позволяет визуализировать и получить такие интересные картинки. Процедура довольно простая: прибор сам подсветит лунки, в которые нужно внести образец или реактивы, подскажет оператору, когда что нужно открыть или закрыть, подаст звуковой и световой сигнал о том, что инкапсуляция завершена. Картридж — от 1 до 8 образцов. Показана также загрузка образцов в Nadia Go — тот же самый картридж и принцип, но без подсветки. Преимущества систем Nadia Если говорить о приборной составляющей, основным преимуществом этого оборудования можно назвать его гибкость. Можно использовать систему для работы с клетками большего диаметра — с нейронами, или вязкими буферами различной вязкости протопласты растений, агароза, коллаген и отредактировать протокол. Реагенты для систем Nadia Относительно недавно компания DolomiteBio запустила производство наборов реагентов под отработанный протокол. Приобретая такой набор, пользователь получает все необходимое для создания инкапсулятов на 8 образцов. Набор позволяет инкапсулировать до 1 млн клеток за запуск: можно запускать по одному образцу или до 8 образцов параллельно, если есть Nadia Instrument. Или на Nadia Go можно запускать по одному образцу 8 раз, 8 запусков поочередно. Результатом такой инкапсуляции в любом случае будет суспензия клеток, которую можно отправить на проточную цитометрию , чтобы оценить эффективность включения клеток в инкапсуляты. Здесь не требуется каких-то знаний в области микрофлюидики, пользователю не придется рассчитывать вязкость жидкости, концентрации — все прописано в протоколах пошагово: сколько чего капнуть, что с чем смешать, сколько инкубировать, куда добавить. Этот набор совместим с обеими системами. Протокол здесь довольно простой. Следует взять суспензию единичных клеток — например, диссоциировав какую-то ткань в диссоциаторе , подчистив и подсчитав количество живых клеток. После оптимизации концентрации эту суспензию заливают, вносят масло, полимер — например, какой-нибудь коллаген — и запускают процесс. На выходе пользователь получает инкапсуляты клеток, в которых через какое-то время образуются агрегаты клеток и начинается формирование сфероидов. После чего с помощью подходящих реактивов можно разрушить коллагеновую оболочку и помочь клеткам «вылупиться» из этого кокона, получив в результате такие агрегаты. На слайде приведены клетки 3Т3, которые пролиферировали внутри трехмерных каркасов на основе коллагена и через 7 дней начали выходить наружу в окружающую среду. Итак, суспензию клеток нужно зарядить в картридж, туда же зарядить коллаген, запустить прибор, и он на выходе даст эмульсию, содержащую инкапсуляты клеток в какой-то биополимер. Потом производится инкубация и после этого разрушение оболочки-каркаса с помощью каких-либо ферментов либо внешних факторов. В частности, приведена картинка, предоставленная Dolomite Bio: клетки 3Т3 пролиферировали внутри трехмерных каркасов на основе коллагена, через неделю их обработали коллагеназой , чтобы обеспечить разрушение этого матрикса. Как пример — и эксперимент с использованием контрольной линии: клетки до обработки коллагеназой оставались в своем коконе. И вот они полностью освободились от коллагенового каркаса и показывают хорошую жизнеспособность. Нижний ряд — это уже контроль жизнеспособности с использованием флуоресцентных красителей. Здесь тот же концепт: все компоненты уже подобраны для инкапсулирования миллиона клеток за запуск с концентрацией 500 клеток на мкл. Набор довольно гибок, можно запускать от 1 до 8 образцов параллельно. Сохраняется возможность работы с проточным цитометрическим анализом, чтобы произвести анализ включения клеток, оценить по каким-то маркерам, насколько эффективно произошло включение клеток в капсулу и насколько это повлияло на профиль и жизнеспособность клетки. Протокол чем-то похож, тоже осуществляется инкапсуляция клеток с использованием данного набора, идет генерация капель, а дальше при необходимости можем разрушить или не разрушать клетки, если не разрушили — можем их сортировать, при необходимости в одну каплю можно добавлять два типа клеток, смотреть, как влияет их соседство друг на друга на уровне транскриптома или протеома конкретно взятых клеток. Можно потом их отправить на какие-то генетические исследования или для дальнейшего культивирования, если этот тип клеток интересен и есть задача наработать побольше этой культуры. Пример из публикации: две живые клетки, дифференцированные и инкапсулированные вместе в один агарозный шарик на платформе DolomiteBio система Nadia Innovate. Также данный набор может быть интересен тем, кто ищет или создает новые линии продуцента антител. Можно собрать клетки продуцента от людей, которые переболели и выжили в какой-то локальной пандемии. Далее такие клетки нужно инкапсулировать, отсортировать по тому, как они вырабатывают антитела и использовать далее эти клетки для создания новой линии продуцентов антител. Если говорить о наборе для работы с агарозой, то есть возможность применять его не только для работы с эукариотами. Это будет интересно и тем, кто работает с клетками-продуцентами прокариот. Приведены публикации Зинченко и др.