Сигналдардың жасушаға берілуі. Сигналдардың жасушаға берілу кезеңдері. Сигналдық заттар
жүктеу/скачать 3,42 Mb.
|
мб рк3
| Сигналдардың жасушаға берілуі. Сигналдардың жасушаға берілу кезеңдері. Сигналдық заттар. . Сигналдың жасушаға берілуі Жасушаның өмірі физикалық әсерге (температура, электромагнитті сәулелеу) немесе химиялық қосылыс болуы мүмкін сыртқы реттеуші сигналдарға байланысты болып келеді. Эукариотты жасушалар ақпараттық белгіні тасымалдайтын көптеген молекулалармен әсерлесуі мүмкін. Сигнал беретін молекула жасуша бетімен байланысқанда жасушаішілік сигнал үдерістерді, мысалы, пролиферацияның басталуын шақыратын реакциялар тізбегі іске қосылады. Əртүрлі жасушалар келген сигналға түрліше әсер көрсетеді. Əр нақты типтің жасушаларында ядрода, цитоплазмада және жасуша бетінде орналасатын өздеріне тән рецепторлар жиынтығы болады. Бұл рецепторлар арнайы сигналды алу үшін және жасушалық жауап беретін ферментті реакциялардың тізбегін іске қосу үшін қызмет етеді. Организм жасушаның тіршілік әрекетін реттеуге қолданатын заттардың жақсы зерттелгендеріне мысал ретінде келесілерді келтіруге болады: жасуша нысанаға жетізілетін гендер экспрессиясының өзгеруімен байланысты метаболизмдік өзгерістерді шақыратын өсу факторлары, стероидты гормондар, цитокиндер. Сигнал беру үдерісінің жалпы сызбасына бес негізгі кезең жатады. • Жасушаға сигнал беру кезеңдері: 1. Сигналдың лигандпен байланысуы 2. Рецептордың активтенуі 3. Сигналдың жасушаішілік медиаторға берілуі 4. Протеинкиназалардың активтенуі 5. Сигналдың әлсіреуі • Əр кезеңде сигнал берудің патологиялық үдерістер мен ауруларға әкелетін бұзылыстары болуы мүмкін. Фосфатты эфирлі байланыстардың гидролизі мен қайтымды құрылымы - тірі организмнің маңызды химиялық реакцияларының бірі болып саналады. Фосфорлау генетикалық материал түзілуінде, нәруыз трансляциясында, биологиялық мембрана құрғанда және басқа да көптеген жасушаішілік үдерістерде маңызды рөл атқарады. Фосфорлау және фосфорсыздандыру – жасушаішілік сигнал берудің негізгі механизмдері. Бұл үдерістерге қатысатын ферменттердің екі типі, атап айтқанда киназалар мен фосфотазалар сигнал беру үдерістерінде маңызды рөл атқарады. Фосфатты эфирлер мен нәруыздық молекулалар түзілуіне жауап беретін ферменттер киназалар деп аталады. Жасушада орналасатын мыңдаған әртүрлі киназалар бұл ферменттердің жасушаның тіршілік әрекетіндегі маңызды рөлін көрсетеді. Негізінен жасушаға түсетін сигналдардың көпшілігі киназа көмегімен өңделеді. Барлық жасушааралық сигнал беретін заттарды үш топқа бөлуге болады: • 1. Гормондар; • 2. Нейромедиаторлар; • 3. Гистогормондар Жасушааралық сигналдық заттардың жалпы сипаттамасы және жіктелуі. • Барлық жасушааралық сигнал беретін заттарды үш топқа бөлуге болады: • 1. Гормондар; • 2. Нейромедиаторлар; • 3. Гистогормондар Гормондар Эндокринді жасушаларда түзіліп, жасуша-нысанаға қан арқылы түсетін молекулалар Нейромедиаторлар Синапстарда сигналды пресинапстық ұштан постсинапстық мембранаға беретін молекулалар Гистогормондар (цитокиндер жəне өсу факторлары) Эндокринді емес жасушалармен қантамырдан тыс кеңістікке бөлініп, сондықтан жергілікті әсер көрсететін молекулалар Гормондардың жалпы сипаттамасы. Гидрофильді және гидрофобты гормондар. Гормондар – эндокринді жасушаларда түзіліп және қан арқылы жасуша-нысанаға түсетін реттеушілер. Гормондар химиялық табиғаты бойынша болуы мүмкін: • а) нәруыздар немесе пептидтер; • б) амин қышқылдарының туындылары; • в) стероидтар (сирек); • г) жартылай қанықпаған май қышқылдарының туындылары. Полярлық қасиеті бойынша ажыратады: • а) полярлы немесе гидрофилді гормондар – нәруыздар, пептидтер қышқылдарының туындылары (тиреоидты гормондардан басқа); және амин • б) полярлы емес немесе гидрофобты гормондар – стероидтар, май қышқылдарының туындылары және тиреоидты гормондар. • Гормондарды гидрофилдіге және гидрофобтыға бөлу өте маңызды, олармен оның жасуша-нысанаға әсер ету механизмі байланысты. Гидрофилді гормондардың плазмолемма арқылы енетін қабілеті жоқ, осыған байланысты белгіні қабылдап, оны эффекторлық құрылымдарға беретін арнайы механизм болуы керек. Гирофобты гормондар жасуша мембранасы арқылы өтіп, тікелей реттелетін объектіге жетеді (қандай да болмасын хромосомалардың белгілі аймақтары). 8.Гистогормондардың жалпы сипаттамасы. Жіктелуі. • Гистогормондардың қарапайым гормондардан айырмашылығы: a. «қарапайым», яғни эндокринді емес жасушаларда өндіріледі; b. қан арқылы емес, жасушааралық кеңістікте диффузия жолымен таралады; c. жақын орналасқан нысана-жасушаларға жергілікті әсер етеді. Гистогормондар көрсетуі мүмкін: Паракринді (немесе гетерокринді) әсер – егер ол басқа жасушаға әсер етсе; Аутокринді әсер – гормон шығаратын жасуша жасуша-продуцент деп аталады, жасушааралық ортаға бөлінген гистогормон жасушапродуценттің өзінің мембраналық рецепторларымен байланысып әсер көрсетеді. Интракринді əсер: реттеуші зат сыртқы ортаға бөлінбей, «өзінің» жасушасына (өзі түзілген) әсер етеді. Бірақ бұл жағдайдағы зат –гистогормон емес, жасушаішілік медиатор (мессенджер) деп аталады. Интракринді жəне паракринді бір мезгілдегі әсер. 1. Цитокиндер қабыну, иммунды және басқа да қорғаныс реакцияларында жасушалармен реттілікпен бөлінетін ынталандырушы ретінде қатысады. Сондықтан олар әдетте үнемі бөлініп отырмайды. Цитокиндердің келесі топтарын ажыратады: a. Интерлейкиндер (ИЛ) – белсендірілген лейкоциттерден бөлінеді және аталған үдерістер кезінде жасушалардың өзара әсерлесуін қамтамасыз етеді. b. Интерферондар – бұл вирустармен зақымдалған жасушаларда бөлінетін кішігірім сигналдық нәруыздар. Интерферондар жасуша - продуценттерге және көрші жасушаларға әсер етіп, нәруыздық синтезді шектейді, Жасушада жаңа вирусты бөлшектердің түзілуі тоқтайды. c. Кіші цитокиндер – қабыну кезінде түзіліп, белсендіреді. d. КЫФ (колона ынталандырушы фактормен) нейтрофилдерді Барлық гистогормондар цитокиндерге және өсу факторларына бөлінеді: • 2. Өсу факторлары – белгілі бір жасушалардың бөлінуі мен дамуын ынталандыратын (немесе ингибитрлік) нәруыздар. Аталған факторлардың арасында – ЭӨФ (эпидермалық өсу факторы), НӨФ (нейрондардың өсу факторы), ФӨФ (фибробластардың өсу факторы) және т.б. ажыратады. Сонымен: a. Гистогормондар – емес жасушалармен өндірілетін реттеуші факторлар эндокринді ретінде болады және паракринді немесе аутокринді жергілікті әсер көрсетеді. b. Гистогормондар химиялық құрамы бойынша пептидтер нәруыздар болып табылады,олар плазмолемма немесе арқылы диффузиялануға қабілетсіз, сәйкесінше, әр гистогормон үшін нысана-жасушалардың беткейінде арнайы рецепторлар болуы керек. 9.Нейромедиатор және нейромодуляторлардың жалпы сипаттамасы. Әсер ету механизмі. Нейромедиаторлар мен нейромодуляторлар • Нейромедиаторлар мен нейромодуляторлар – жасушадан тыс белгі беретін заттар. Нейромедиатордың пресинапстық ұштан синапстық саңылауға бөлінуі экзоцитоз жолымен жүзеге асады. Нейромедиаторлар синапстарда сигналды пресинапстық ұштан постсинапстық мембрананаға беретін заттар. Нейромодуляторлар – синапстарда сигнал беруге қабілетсіз, бірақ сигналдың медиаторлар арқылы берілуіне әсер ететін заттар (сигнал берілуін жеңілдетеді немесе қиындатады). Нейромедиаторлар рецепторларының сигнал беру механизмі бойынша екі топқа бөлінеді: ионотропты және меботропты. Кейде бір нейромедиатордың бір синапста ионотропты, ал басқасында метаботропты рецепторы болуы мүмкін. Мысалыға ацетилхолин. 10-11-12-13.Жасушааралық түйісулер. Қарапайым типті түйісу.
Жасушааралық түйісулер — көрші жасушалар арасындағы немесе жасуша мен жасушадан тыс матрица арасындағы байланысты қамтамасыз ететін молекулалық кешендер (ЖТМ). Жасушааралық түйісулер - көп жасушалы организмдердің тіршілігі үшін өте маңызды. Жасушааралық байланыстар тіндердегіжасушалардыңжанасу нүктелерінде пайда болады және заттардыңжасушааралық тасымалдануы мен сигналдардың берілуіне, сондай-ақ жасушалардың бір-біріне механикалық бекітілуіне қызмет етеді. Жасушалар арасындағы байланыстар белоктардың көмегімен пайда болады. • Жасушааралық түйісулер жасушалар арасындағытікелей байланысты қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жасушалар бір-бірімен қашықтықта өзара байланысып, жасушааралық зат арқылы берілетін сигналдарды(негізінен сигнал беретін заттар) қолданады. 4-5-6-7/ Гормон өндіруші құрылымдар. Орталық эндрокринді мүшелер 14.Пролиферация. Пролиферацияға қатысты бойынша жасуша түрлері. Пролиферация- жасушаның бөлінуі, көбеюі. Пролиферация механизмі жасуша көлемінің бөліну арқылы, дене ұлпасының өзгеруімен ерекшеленеді. 15,Жасушалық цикл. Интерфаза. Цитогенетикалық сипаттама. Жасушалық цикл- бұл аналық жасушаның бөлінуі нәтижесінде пайда болған жасушаның қайта бөлінуі немесе өлуіне дейінгі тіршілік ету кезеңі. Жасушалық цикл мынадай кезеңдерден тұрады: а) митотикалық цикл- жасушалардың бөлінуге даярлануы мен оның бөлінуін қамтамасыз ететін заңды түрде және белгілі бір жүйемен жүретін жасушалық, жасуша ішілік құрылымдардың және генетикалық материалдың құрылымдық- функционалдық қайта құрылу процестерінің жиынтығы болып табылады. ә) жасушаның өзіне тән арнайы қызметін атқару кезеңі; б) тыныштық кезеңі; Митотикалық цикл өз алдына мына кезеңдерден тұрады; а) митоз- М: ә) постмитотикалық (пресинтетикалық) кезең - G1; б) синтетикалық кезең- S; в) постсинтетикалық (премитотикалық) кезең - G2 Интерфаза кезеңдеріне G1-фазасы, S-фазасы, G2-фазасы жатады. G1(Gap-1)- пресинтетикалық немесе постмитотикалық кезең жаңадан пайда болған жасушалардың өсуі, ДНҚ молекуласының репликацияға дайындалу кезеңі. Осы кезеңде жасушаның митоздық циклға енуі немесе бөлінудің тоқтатылуы туралы шешім қабылданады. Қандай да бір себептермен бөлінуін тоқтатқан, митоздық циклдан шыққан жасушаларды G0 кезеңінің жасушалары деп атайды. Оларға нағыз жіктелген және ұйқыға кеткен «діңгек» (ствол) жасушалар жатады. Жасушалардың митоздық циклдан шығуы уақытша немесе біржолата болуы мүмкін. Олардың біріншісіне фибробласттар мен лейкоциттер, яғни нағыз жіктелген жасушалар жатады. Осы секілді, жасушаның бөлінуі туралы шешім де кері қайтатын немесе кері қайтпайтын күйде болады.Егер жасуша бөлінуіне дайындық мұқият жүрген болса, онда жасуша қалай болғанда да келесі S- кезеңге өтеді,сәйкесінше жаңа цикл басталады. Бұл жағдайда жасуша рестрикация нүктесінен өтті деп саналады.Рестрикация нүктесі үнемі бөлінетін жасушаларда G1 кезеңінің аяғында, ал митоздық циклға қайта кіретін жасушаларда (діңгек жасушалары,фибробласттар,лейкоциттер) G0 кезеңінің аяқ жағында болады. Сүтқоректілердің көпшілігінде бұл кезең 9-12 сағатқа созылады. S- синтетикалық кезең ядрода ДНҚ молекуласы екі еселенеді, цитоплазмада органеллалар, оның ішінде центриолалар көбейеді. Бұл кезеңнің аяғында жасуша ДНҚ бойынша тетраплоидты болады. Синтетикалық кезеңнің ұзақтығы шамамен 10 сағат. G2(Gap-2)- постсинтетикалық немесе премитотикалық кезеңде жасуша бөлінуге дайындалады, яғни митоздың қалыпты жүруі үшін қажет барлық ақуыздар, соның ішінде бөліну жіпшесін түзетін тубулин синтезделеді. Бұл кезеңнің ұзақтығы 4,5-5 сағат. 16,Жасушалық цикл. Митоз. Цитогенетикалық сипаттама. М-митоз-жасушанын бөліну кезеңі, ол 4 фазадан-профаза, метафаза, анафаза, телофазадан түрады. Митоздын жалпы ұзақтығы 30-40 мин. а) Профазада-жасуша ядросында хроматин жіпшесі ширатылып, тығыздалып, жуандап, микроскоп арқылы көруге болатындай, жіпше тәрізді қүрылымдар- митоздық хромосомаларға конденсацияланады(. Бүл кезде әрбір митоздық хромосома бір-біріне жабысқан екі хроматидадан тұрады. Олар когезин деп аталатын ақуыз арқылы байланысқан. Жалпы хромосома деген терминді 1883 ж. Вальдейер ұсынған. Хромосомаларда РНҚ синтезі толығымен тоқталады; рибосома гендерінің әлсіреуі нәтижесінде ядрошықтар жойылады, біртіндеп ядро қабықшасы ыдырап бұзылады: -ядроның ішкі мембранасымен байланысқан ядро ламинасы, онын негізін құрайтын аралық филаменттердің деполимеризациялануы салдарынан ыдырайды, ал ядро мембраналары ұсақ көпіршіктерге бөлшектенеді. Осы сияқты құбылыс цитоплазмада да байкалады, яғни эндоплазмалык тор(ЭПТ), Гольджи жиынтығы везикулаларға (кепіршіктерге) ыдырайды. Әрқайсысы жұп центриоладан тұратын екі диплосома жасуша полюстеріне карай біртіндеп ығысып жылжиды және бөліну жіпшелерін қалыптастыра бастайды. Рибосомаларда ақуыз синтезі күрт төмендейді. б) Метафазада-митоздык хромосомалардын конденсациялануы ең жоғарғы шегіне жетеді және олар бөлінуші жасушанын экваторлық жазықтығына (ортасына) шоғырланады. Хромосома хроматидаларын өзара байланыстыратын когезин кешені бүзылады жэне метафаза аяғында хроматидалар бір-бірінен азды-көпті ажырайды, олар тек сырт көзге ғана байланысқан күйде болады. Тубулин ақуызының полимерленуі ар¬қылы бөліну жілшесінің қа- лыптасуы толығымен аяқталады . Оның құрамына 3 түрлі микротүтікшелер кіреді: 1) кинетохорлық — центромера айналасындагы ерекше ақуыз кешені-кинетохорлардан басталатын жөне хроматидаларды байланыстыратын микротүтікшелер; 2) полярлық — бір диплосомадан басталып, бөліну жішпесінің ортасына карай бағытталған және қарама-қарсы полюс микротүтікшелерімен жанасатын микротүтікшелер; 3) астралдық — диплосомалардан жасуша беттеріне бағытталған микротүтікшелер. в) Анафазада-хроматидалар конденсацияланған күйде болып, бір- бірінен байланысын толық үзіп, бөлінуші жасушанын қарама-карсы полюстеріне қарай тартыла бастайды. Бұл кезде олар центромералық учаскелерімен тиесілі полюске, ал теломерлік учаскелерімен жасуша экваторына қарай бағытталған болады. Бір-бірінен ажырасқан хромосомалардың қозғалып жылжуы бірнеше факторларға негізделеді: а) бөліну жіпшесінің микротүтікшелер ұзындығының өзгеруіне: -кинетохорлық микротүтікшелердің қысқаруына; -полярлық микротүтікшелердің ұзаруына; б) ақуыз-транслокаторлар әсерлеріне: -олардьң кейбіреулері хромосомаларды кинетохорлық микротүтікшелер бойымен жылжытады; -екінші біреулері полярлық микротүтікшелерді карама-қарсы бағыттарға жылжытады. г) Телофазада-жасуша полюстеріне қарай жылжып қозғалушы хромосома жиынтығы «өздерінің» диплосомасына жақындап барып тоқтайды. Профазада ядро мембранасынын ыдырауы нәтижесінде түзілген көпіршіктер хромосомалармен қосылады. Олардың қабырғасына ядроның поралык кешені қыстырылады. Ол аркылы аралық филаменттерді қалыптастырушы ақуыздар көпіршіктерге енеді де ядро ламинасын пайда етеді. Осының нәтижесінде көпіршіктер өзара қосылады. Алғаш әрбір хромосома айналасында қос қабат қабықша пайда болады, яғни кариомералар деп аталатын көптеген мини-ядролар түзіледі. Олардың әрқайсысы «өзінің» диплосомасымен байланысқан болады. Кейінірек диплосомамен байланысқан кариомералар өзара қосылады да жаңадан 2 ядро түзеді. Хромосомалар біртіндеп деконденсацияланады (кері ширатылып босайды, ұзарады, жінішкереді) және ядрошықты қалыптастыра бастайды. Телофазаның аяғында цитокинез орын алады, яғни цитоплазма екіге бөлінеді, ақырында екі жаңа жасуша түзіледі. 17,Жасушалық циклдің реттелуі. Циклиндер және циклинтәуелді киназалар. Жасушалық циклдің реттелуіне қатысатын нәруыздар. Жасуша циклының кезеңдерінің рет-ретімен алмасуында протеинкиназалар яғни циклинтәуелді киназалар ЦТК, (ағыл. CdK- cyclin-dependent kinases) шешуші рөл атқарады. Циклин тәуелді киназалар (ЦТК) жасуша циклының фазаларында қызмет атқаратын белгілі бір ақуыз молекулаларын фосфорлап, оларды активтендіреді, не ингибиторлык әсер етеді (пассив күйіне көшіреді). Циклинтәуелді киназалар (ЦТК) молекулалары бір бөлшектен (субъединицадан) түрады және өз бетінше белсенді болмайды. Олардың активтенуі арнайы ақуыз-Циклинмен (Ц) байланысып Ц-ЦТК кешен пайда етуі арқылы жүзеге асады. Сонымен, белсенді (актив) күйінде аталған протеинкиназалар- Циклин-Циклинтәуелді (Ц-ЦТК) кешендер болып табылады, оның Циклині (Ц)-активтендіруші, ал циклннтәуелді киназасы (ЦТК)- катализдеуші қызметтер атқарады. Циклиндердін (Ц)-бірнеше түрлері белгілі, оларды латын әрпімен-Ц-А, Ц-В, Ц-Д, Ц-Е деп бейнелесе, циклинтәуелді киназаларды (ЦТК)-араб цифрларымен бейнелейді- ЦТК-1, ЦТК-2, ЦТК-4, ЦТК-6. Жасуша циклиннің басталуын Циклин Д-ЦТК-4 не Циклин-Д- ЦТК-6 кешендері анықтайды. Бұл кешендер G1- пресинтетикалық кезеңнің басында қызмет етіп, тиесілі жасушаішілік құбылыстарды тудырып, жасушаның рестрикция нүктесінен өтуіне мүмкіндік жасайды. Осы кешен бөлінуін уақытша тоқтатқан, яғни «ұйқыға» кеткен, G0-жасушаларының митоздық циклға қайта оралуын да қамтамасыз етеді. Gl-кезеңнің екінші жартысы, яғни «рестрикция нүктесінен» өткеннен кейін, Циклин Е-ЦТК-2 кешенінің басқаруымен өтеді. Келесі-S кезеңде Циклин А-ЦТК-2 және Циклин-В-ЦТК-2 кешендері белсенді кызмет атқарып, ДНҚ репликациясын жүзеге асырады. Постсинтетикалық G2- кезенде Циклин В-ЦТК- 1 кешені жасушаны митозға «енгізіп», оның бір қалыпты жүруін басқарады, яғни митозды іске қосады. 18Бақылау нүктелерінің сипаттамалары. Бақылау нүктелерінде болуы мүмкін құбылыстар Жасуша циклі кезінде жасуша өзінің жағдайын өзі бақылауды жүзеге асырады. Бұл бақылау жасушалық циклдің нақты кезеңдеріне орай-ластырылған (G1, S, G2, митоз-дағы «бақылау нүктелері»). Негізі бақыланатын – бұл тұқым қуалайтын материал – хромосомалардың жағдайы. «Тексеру» нәтижесіне байланысты әрі қарайғы «тәртіптің» үш вариантының біреуі таңдалады: а) циклдің келесі кезеңіне өту; б) анықталған ақауларды түзеу үшін ағымдағы кезеңді қадаға-лау; в) егер анықталған ақаулар түзел-мейтін болса апоптоз механизмін іске қосу. Кейде хромосомалық ақаулар циклдің келесі кезеңдерінің өтуіне кедергі болмаса да апоптоз механизмі іске қосылады («өзінөзі өлтіру»). Бұл «геномы дұрыс емес» жасуша пайда болуына кедергі болады. 19,Жасушалық циклдің тоқтауы және апоптоздың іске қосылуы. Бақылау нүктелерінде жалпы хромосома мен ДНҚ құрамының ірі бұзылыстарын қадағалау жүзеге асырылады. Хромосомалық бұзылыстардың көп жағдайында циклдің тоқтауында жасушада тұрақты синтезделетін, бірақ әдеттегі жағдайда тез бұзылатын p53 нәруызы орталық рөл атқарады. Ал жасушада хромосомалық зақымдану болған жағдайда апоптозды белсендіретін p53 нәруызы «қосылады». Хромосомалық зақымдануларда оларды анықтайтын ДНҚ-протеинкиназалар р53-ті фосфорлап (бұл жағдайда белсендіреді), оны баяулататын Mdm2 нәруызынан босатады. р53 нәруызы жасушалық циклды кез-келген кезеңде тоқтататын р21 нәруызының генін белсендіреді. Егер хромосомалар айтарлықтай зақымданған болса онда р53 нәруызы апоптозды іске қосады. р53 нәруызы р21 нәруызының генін ынталандырады, бұл нәруыз жасушалық циклдің әр кезеңінде циклин Cdk-кешенін басады. р53 нәруызы апоптозды іске қосады 20Апоптоз. Ішкі фактордан болатын апоптоз. Молекулалық механизмдерінің сипаттамасы Ағзада жасушалардьң өліп жойылуы ертеден белгілі. Оны жіктелудің ақырғы нәтижесі (эритроциттер, кератиноциттер) немесе қартаю (нейрондардың өлуі) секілді дегенеративтік қүбылыстардан болады деп түсіндіріліп келген. Бірақ, кейін, тіршілік ету мүмкіншілігін (потенциясын) әлі толық жоймаган жасушалардың да өлетіні белгілі болды, мысалы: эмбриогенезде пронефрос (алғашкы бүйрек) жасушаларының немесе қол басы саусақтары арасындагы перде жасушаларынын өлуі т.с.с. Бүл құбылыстардың бәрінде де жасушалардың өлуі табиғи жолмен, яғни коршаған орта жасуша тіршілігі үшін қажет заттармен, энергиямен камтамасыз етуін тоқтататуынан болады. Бірақ, тек соңғы 15-20 жыл көлемінде гана, жасушалардьщ өлуі тек дегенеративтік кұбылыстар, табиғи жолдар аркылы болып коймай, сол сиякты жасушаньң өзін-өзі өлтіретіндігі, яғни жасушаньң өлуінде өзі белсенді рөл атқаратындығы белгілі болды. Жасушанын мүндай өлуін-апоптоз-жасушаньщ генетикалык бағдарланған өлуі деп атайды. „ Апоптоз-грекше «жапырактардьщ түсуі» дегенді білдіреді. Апоптоз тетуктерінің іске қосылуын 2 топқа бөледі: 1)жасушаның өзінің қанағаттанарлықсыз күйіндегі,яғни жасушаішілік факторлардан болатын апоптоз 2)жасушаның арнайы рецепторларынан берілетін жағымсыз сыртқы сигнализация,яғни сыртқы факторларынан болатын апоптоз 1.Жасуша ішілік фактор А)репарацияланбайтын немесе нашар репарацияланатын хромасоманың бұзылыстары- ДНҚ көптеген үзілістері,конфармациясының бұзылуы, тізбектер арасындағы тігілулер,хромасоманың дұрыс ажыраспауы т.б Б)Жасуша ішілік мембраналар,көбіне митхондриялардың Бұл бұзылыстарда әртүрлі факторлар: иондаушы сәулелер,температураның өзгеруі,химиялық қосылыстар т.б Бөлінуші жасушаларда апоптоздың болу себебі- жасушаның өзінің бөліну үдерісі есептеледі,себебі хромосомалық бұзылыстардың көбісі осы үдерісте пайда болады,ал жасуша циклы әрқашан бақылауда және оның 4 бақылау нүктесі болады.Сонымен қатар апоптоз жыныс жасушаларының түзілетін кезде кезеңдерде көп кездеседі.Себебі бұнда апоптоз негізгі мақсаты- сапасыз геномы бар жасушаларды жою.Жалпы бұнда р53 ақуызы маңызды рөл атқарады... 21Апоптоз. Сыртқы фактордан болатын апоптоз. Молекулалық механизмдерінің сипаттамасы. .Сыртқы фактор Бүл жағдайда, жасуша калыпты тіршілік етуге әбден кабілетті, бірак ағза түрғысынан кажеті жоқ, тіпті знянды болады. Сондықтак да өлуге- сигнал жіберіледі және ол міндетті түрде жүзеге асырылады. 1) Апоптоздын осындай түрлері онтогенездің белгілі бір сатысымен байланысты болады, мысалы: -насекомдар метоморфозында куыршақ сатысы жасушаларының өлуі; -омыртқалылар эмбриогенезінде алғашкы бүйрек (прокефрос) және баска да ұрық жасушаларының (хорда, мезонефралдык арна т.б.) редукцняланып жойылуы; Эмбрионнын қол аяктары пайда болған кезде миллиондаған жана жасушалар түзіліп қана қоймай, миллнондаған бүрынгы жасушалардың өлуі. 2) Бұл апоптозға келесі бір мысал ретінде, иммундык жүйенін калыптасуын жэне кызмет етуін карастыруға болады: -Т және В-лимфовдптердің аутореактивтіх клондарынын жойылуы; -антигеннің үзақ уакыт болмауы салдарынан антигенмен стимулданған лимфоциттердін өлуі; -гликокортихондгардың өте көп болуы әсерінен лимфоциттердің өлуі. 22,Апоптоздың қарулары. Апоптоздың ең маңызды «каруларының* бірі цитоплазмалық протеазалар-каспазалар саналады. Каспазалар-сериндік не цистеиндік протеазаларға жатады, себебі олардың белсенді орталықтарында тиесілі аминкышкылдар көптеп кездеседі. Каспазалар өздерінің ақуыз - нысаналарьнда аспарагин кышқылының қатынасуымен пайда болған пептидтік байланыстарды үзеді. Апоптоздық сигнал келіп жетпеген қалыпты тіршілік ететін жасушаларда белсенді емес каспазалар-прокаспазалар болады. Активтенген кезде прокаспазалар N -ұшы доменін жойып, 2 субъединицаға ыдырайды. Кейін осы субъединнцалар тетрамералық құрылымға жинақталып ең белсенді орталық пайда етеді. Каспазаларга 10 фермент кіреді, олар бір бірізділікпен бірін-бірі активтендіріп тармақталған каскад пайда етеді. Плазмолеммадан басталатын сигналдан бірінші каспаза 8 активтенеді. Сол сияқты,митохондриядан бөлініп шығатын факторлар да протеаза АІF жэне цитохром-С; каспазаларды активтендіруі мүмкін, мысалы АIF-каспаза 9-ды активтендіреді, ал цитохром-С прокаспаза-9 бен АраF-1 акуызының әрекеттесуін стимулдап, прокаспазаның бір бірімен байланысуын және активтенуін жеңілдетеді. Каспаздық каскадтың орталық, түйінді объектісі- каспаза 3. Каспаза-З-тің нысаналары осы каскадтың баска да мүшелері немесе кейбір каспазалық емес акуыздар болуы мүмкін. Каскадтың соңғы мүшелерін ICE деп атайды. Оның негізгі қызметі-белгілі бір ақуыз нысаналарды протеолиздеу. 2) Каспазалар ингибиторлары. Каспазалар белсенділігі кажетті деңгейге жету үшін жасушада олардың ингибиторлары болуы кажет. Каспазалар ингибиторлары болып IАР ақуыздары саналады. Олардың синтезделуі транскрипциялық фахторлар NF-KB, PKB/AKf-протеинхиназа арқылы фосфорлануынан кейін стимулданады. Ал протеинфосфотаза PTEN каспаза ингибиторларының пайда болуына кедергі келтіреді. Сондықтан да осы акуыздың концентрациясы жеткілікті мөлшерде болған жагдайда ғана апоптоз дамиды. 3) Каспаздық каскад нысаналары. Каспаза нысаналарына цитоплазмалық жэне ядролық акуыздар жатады. а) Цитоплазмалык нысаналарының жалпы саны өте көп, бірақ жақсы зерттелгендері: -цитоскелеттің кейбір акуыздары, мыс. фодрин және актин; -кейбір реттеуші ферменттер-фосфолипаза А2, протсинкиназа-С т.б. Фодрин протеолизі жасуша бетінің өзгеруіне, ойықтардың, ісінулердің, кыртыстардың пайда болуына әкеледі. б) Апоптоздың дамуында ядролық ақуыздардың рөлі өте зор, оларға: -Гистон Н1 жэне ламина В жатады. Митоз профазасында осы ақуыздардың фосфорлануы хроматиннің конденсацияланып, ядро қабыкшасының микрокөпіршіктерге ыдырауына әкеледі. в) Каспаздардың басқа да ядролық нысаналары: -репликация және репарация ферментері-топоизомеразалар, ДНҚ протеинкиназалар (ДНҚ-ПК) т.б. -реттеуші ақуыздар. мыс. жасуша циклын бақылаушы ақуыз pRb; -эндонуклеаза ингибиторлары. Эндонуклеаза Өзгермеген жасушаларда көптеген нуклеазалар кездеседі, мысалы цитоплазмада-ДНК-аза I және ІІ. ДНК-аза I және II қатынасуымен некроз кезінде жасуша ДНҚ-сы деградацияланады, хроматин жеке-жеке нуклеотидтерге ыдырайды, мембрана өткізгіштігі жоғарылайды. Ал апоптоз кезінде ядролық эндонуклеазалар жүмыс істейді, олар өте нәзік әрекет етеді, яғни олар да ДНҚ молекуласын бұзады, бірақ жеке-жеке нуклеотидтерге дейін ыдыратпай үлкенді кішілі фрагментгерге бөледі. Ядрода репарациялық эндо және экзонуклеазалар кездеседі және эндонуклеазалар ДНҚ-ның ортаңғы нуклеотидтераралық байланыстарын үзсе, экзонуклеазалар шеткі 5' не 3' ұштарындағы нуклеотидтераралық байланыстарды үзеді. Бірақ бұл нуклеазалар апоптозға катынаспайды. Ядрода тағы бір нуклеаза-Са, M g тәуелді эндонуклеазалардың болатындығы анықталды, бірақ қалыпты жағдайда олар активсіз күйінде болады. Ал белгілі бір жағдайларда ДНҚ-ның линкерлік учаскелерін үзіп, хроматинді фрагменттерге бөледі. Сондыктан да Са Mg -тәуелді эндонуклеазалы апоптоздың негізгі ферменті. 23,Апоптоз және некроздың морфологиялық сипаттамасы. Апоптоз морфологиясының өз динамикасы және оның дамуының бірнеше айкын ажыратуга болатын кезеңдері болады.Олар төмендегідей: а) Хроматиннің конденсациялануы (1->2). Хроматиннің ядроның шетінде орналасқан тығыз және айқын байқалатын гомогендік масса күйінде болады. Цитоплазма көлемі де кішірейіп, жасуша пішіні өзгереді. б) Ядроның жэне цитоплазманың фрагменттерге бөлініп, апоптоздық денешіктердің түзілуі (2->3). Бүл сатыда ядро, тығыз хроматин массасынан түратын, қабыкшамен қоршалған жеке фрагменттерге ыдырайды. Жасуша формасы өзгеріп, онда ішке карай терең тартылыстар пайда болады. Олардың цитоплазманы бөліп тұратын учаскелері бірте бірте тарылған аяқшалары бар құлақшаларға уқсайды. Жасушаның бүл фрагменттері ерте ме кеш пе үзіліп, апоптоздық денешіктерге айналады. Кейбір денешіктерге ядро фрагменттері, екіншілеріне-тек цитоплазма, жинақталады. Олардың екеулері де біршама өзгерген плазмолеммамен қоршалған. в) Көрші жасушалардың апоптоздық денешіктерді фагоцитоздауы (3->4). Көрші жасушалар апоптоздық денешіктерді плазмолемма беттерінде пайда болған өзгерістер арқылы танып фагоцитоздайды. Фагоцитоздалган денешіктер фаголизосомаларда тез ыдырайды. 2) Некроз-жасушаның өте күшті бұзылыстары немесе тіршілік ету жагдайларының күшті өзгеруі салдарынан дамиды, яғни бүл өзгерістер нәтижесінде апоптоз тетіктері іске косыла алмайды, себебі:-не олардың өздері бүзылған; -не жасушада қызмет етуге қажет энергетикалық және материалдық ресурстар болмайды, а) Некроздың бастапқы сатыларында плазмолемма және басқа да мембраналар бүзылады. Олардың судың және басқа да заттарды өткізгіштігі жоғарылайды. б) Бүл, жасушаның және оның органеллаларының ісінуіне алып келеді. Сонымен некрозда жасуша көлемі үлкейеді, ал апоптозда, керісінше, кішірейеді. в) Хроматиннің бүзылыстары үдерістін бастапкы сатыларында емес, онын ортаңғы,кейінгі сатыларында болады. Алғаш ол ядро мембранасының маңында конденсацняланады, бірақ апоптозбен салыстырғанда, гомогенді емес, айқын байкалмайтын күйде болады. Содан кейін кариолизис нәтижесінде хроматин ыдырап жойылады, ал апоптоз кезінде хроматин фрагменттері апоптоздық денешіктер құрамында болады. г) Некроз плазмолемманың үзіліп, жасуша метоболизмі өнімдерінің жасушааралык қуысқа шығуымен аяқталады. Бүл: -біріншіден-көрші жасушалардың бұзылуына; -екіншіден-қабыну үдерісінің басталуына алып келеді жүктеу/скачать 3,42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|