Исследование клеточного цикла у людей, подвергшихся низкоинтенсивному хроническому радиационному воздействию
Влияние ионизирующего излучения. Основные стадии клеточного цикла, методы изучения его регуляции. Циклины и циклинзависимые киназы. Ингибиторы клеточного цикла, контроль клетки за ее прохождением. Нарушения регуляции клеточного цикла и канцерогеноз.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.10.2017 |
| Размер файла | 63,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
35
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНОБРНАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Биологический факультет
Кафедра радиационной биологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
Исследование клеточного цикла у людей, подвергшихся низкоинтенсивному хроническому радиационному воздействию
Выполнила: студентка группы ББ-401 (3)
Преображенская Юлия
Научный руководитель: Тряпицына Г.А.
Челябинск
2012 г.
Содержание
- Введение
- 1. Клеточный цикл
- 1.1 Стадии клеточного цикла
- 1.2 Фазы митоза
- 1.3 Методы изучения регуляции клеточного цикла
- 2. Регуляция клеточного цикла
- 2.1 Циклины и циклинзависимые киназы
- 2.2 Ингибиторы клеточного цикла
- 2.3 Контроль клетки за прохождением клеточного цикла
- 2.3.1 Объекты контроля и сверочные точки
- 2.3.2 Механизм остановки цикла
- 2.4 Датчики АТМ и АТR
- 2.5 Чекпойнт-киназы Chk1 и Chk2
- 2.6 Белок Ki-67
- 3. Нарушения регуляции клеточного цикла и канцерогенез
- 4. Клеточный цикл и ионизирующее излучение
- 5. Проведение методики оценки задержки клеточного цикла лимфоцитов периферической крови методом проточной цитометрии
- 5.1 Выделение лимфоцитов периферической крови человека на градиенте фиколл-урографин
- 5.2 Культивирование лимфоцитов периферической крови человека
- 5.3 Анализ пролиферативной активности лимфоцитов с использованием набора Кi-67
- 5.4 Анализ проб на проточном цитометре
- Заключение
- Список использованной литературы
Введение
Деление клетки - важный биологический процесс, контролируемый высоко скоординированными механизмами. Задержка клеточного цикла может свидетельствовать о повреждении генетического материала клетки. А увеличение скорости прохождения клетки по циклу, и/или усиление пролиферации клеток может указывать, как на нарушение механизмов регуляции клеточного цикла (системы сверочных точек), так и на компенсаторные процессы, связанные с восстановлением клеточного состава ткани. Такие эффекты изменения параметров клеточного цикла наблюдаются при радиационном и ультрафиолетовом облучении.
Возрастающий риск облучения человека, связанный с бурно развивающейся атомной энергетикой и широким применением в медицине радиоизотопных методов диагностики и лечения приводит к необходимости исследования эффектов радиационного воздействия. После крупных радиационных инцидентов прошлых лет: атомной бомбардировки городов Хиросимы и Нагасаки, аварии на ЧАЭС, радиоактивного загрязнения вод р. Теча, ставшего результатом деятельности ПО "МАЯК", а также в связи с произошедшей в 2011 году радиационной аварией на Фукусиме-1, особое место занимает проблема отдаленных эффектов радиационного воздействия на человека.
1. Клеточный цикл
1.1 Стадии клеточного цикла
Период жизни клетки от одного деления до другого называется митотическим (клеточным) циклом.
Полный митотический цикл включает 4 периода.
1) G1-пepиод (постмитотический, или пресинтетический): начинается сразу после образования клетки (наряду с сестринской) в результате митоза материнской клетки.
В этот период в новой клетке постепенно растёт содержание цитоплазматнческих белков, отчего сама клетка увеличивается до размеров материнской.
В этот же период принимается "решение": вступает ли клетка (по "стопам" материнской) в митотический цикл или она не будет делиться.
О клетках, вышедших из цикла, говорят, что они вступили в G0-период. Этот выход может быть необратимым (если клетка вступает в дифференцировку и далеко заходит на этом пути), но может быть и обратимым - для "заснувших" стволовых клеток и некоторых дифференцированных клеток (например, фибробластов и лимфоцитов). Возвращаясь под действием внешних сигналов в митотический цикл, клетки вступают в его S - пepиод.
Примерно так же и "решение" о вступлении клетки в деление может быть обратимым и необратимым. Если подготовка к делению зашла слишком далеко, то клетка войдет в S-период даже тогда, когда на нее перестают действовать митогены. В таком случае говорят, что клетка прошла точку рестрикции. Очевидно, эта точка предшествует периоду, т.е. для постоянно делящихся клеток находится где-то в конце G1-периода. а для клетки, начинающей деление после перерыва, где-то в конце Gn - периода.
2) S-период (синтетический): а ядре клетки происходит удвоение ДНК (кроме центромерных участков) и хромосомных белков; в цитоплазме - удвоение центриолей. К концу периода клетка становится тетраплоидной по ДНК.
Каждая хромосома реплицируется сразу во многих точках, что значительно сокращает продолжительность репликации. Но ни в одной такой точке репликации процесс не инициируется более одного раза.
3) G2-период (постсинтетический, или премитотический): происходит синтез других белков, необходимых для прохождения митоза, и в т. ч. тубулина. из которого формируются микротрубочки веретена деления.
4) М - митоз: деление тетраплоидной (по ДНК) клетки на две диплоидные.
Примерная продолжительность периодов цикла для быстро делящихся клеток человека:
G1-период - 9 ч.
S-период - 10 ч.
G2-период - 4,5 ч.
М (митоз) - 0.5 ч.
Итого 24 ч. Но, разумеется, это очень приблизительные оценки, и дли каких-то клеток цикл может быть более продолжительным. В частности для сперматогоний S-период длится 15 ч. И, соответственно, в 1,5 раза больше оказывается у них общая продолжительность цикла примерно 1,5 суток. Так что на 10 митотических делений сперматогоний (происходящих на первом этапе сперматогенеза) требуется 2 недели.
1.2 Фазы митоза
1) Профаза - в ядре клетки конденсируются хромосомы, поэтому они начинают обнаруживаться под световым микроскопом в виде нитчатых структур. При этом каждая хромосома содержит две прилегающие друг к другу хроматиды. что является результатом репликации хромосом S-периоде. я выявляется лишь и конце профазы. Но и в профазе сестринские хроматиды еще связаны друг c другом во многих местах с помощью белков когезинов.
Синтез РНК на хромосомах, естественно, полностью прекращается. Из-за инактивации рибосомных генов исчезают ядрышки. Постепенно разрушается ядерная оболочка:
ядерная ламина (связанная с внутренней ядерной мембраной) разрушается путем деполимеризации составляющих ее промежуточных филамеитов,
а сами ядерные мембраны (внутренняя и наружная) распадаются на мелкие пузырьки.
Аналогичный процесс происходит в цитоплазме: эндо-плазматическая сеть (ЭПС) и аппарат Гольджи тоже распадаются на везикулы. Две диплосомы (каждая из которых - это пара центриолей) постепенно расходятся к полюсам клетки и начинают участвовать в формировании веретена деления. Синтез белка на рибосомах значительно снижается (до 25 % от прежнего уровня).
б) Метафаза - хромосомы достигают максимальной степени конденсации и выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку хромосом, или материнскую звезду. митоза:
Постепенно в хромосомах разрушаются когезиновые комплексы между сестринскими хроматидами. К концу метафазы разделение хроматид завершается; они сохраняют только кажущуюся связь в области центромериых перетяжек.
Путем полимеризации белка тубулииа завершается формирование веретена деления. В его состав входят микротрубочкн трех видов:
кинетохорные - связывают каждую хроматиду (отходя от ее кинетохоры. - специального белкового комплекса в области центромеры) с одной из днплосом;
полярные - идут от одной из диплосом к центру веретена, где перекрываются с микротрубочками от другого полюса;
астральные - направлены от диплосомы к поверхности клетки.
У дрожжей и других грибов ядерная оболочка в профазе митоза не разрушается. Так что митотическое веретено формируется внутри ядра (которое позднее расщепляется на два ядра).
в) Анафаза - это самая короткая стадия митоза. Хроматиды, сохраняя максимальную степень конденсации, теряют связь друг с другом и начинают расходиться к полюсам клетки. При этом они ориентированы центромерными участками к соответствующему полюсу, а теломерными - к экватору клетки.
Причем две хроматиды каждой хромосомы расходятся к противоположным полюсам. Поэтому обе дочерние клетки получают полные и равные наборы однохроматидных хромосом.
Движение хромосом обеспечивается несколькими факторами. С одной стороны, видимо, имеет значение изменение длины микротрубочек веретена деления:
укорочение (разборка) кинетохорных микротрубочек и удлинение полярных микротрубочек (что ведет к расхождению самих полюсов).
С другой стороны, считается, что в процессе участвуют и белки транслокаторы:
одни из них перемещают хромосомы вдоль кинетохорных микротрубочек,
другие перемещают полярные микротрубочкн в стороны друг от друга.
г) Телофаза - каждый набор расходящихся однохроматидных хромосом, приблизившись к "своей" диплосоме, останавливается.
С хромосомами ассоциируют пузырьки, образовавшиеся в профазе из разрушенных ядерных мембран. В их стенки вновь встраиваются комплексы ядерных пор. Через последние в пузырьки проникают белки, формирующие промежуточные филамеиты, которые, в свою очередь, образуют ядерную ламину.
Благодаря этому пузырьки сливаются. Вначале они образуют двойную оболочку вокруг каждой хромосомы. Получаются своего рода мини-ядра, называемые кариомерами. Каждое из них сохраняет связь со "своей" диплосомой.
Позднее сливаются друг с другом сами кариомеры, связанные с одной и той же диплосомой. Таким образом образуются два дочерних ядра.
Хромосомы постепенно деконденснруются, и начинают формироваться ядрышки.
В поздней телофазе происходит цитотомия (иногда называемая цитокинезов) - разделение тела клетки между ядрами. Для этого по экватору клетки формируется актомиозиновое кольцо, которое постепенно сжимается, стягивая за собой плаз - 1 молемму и образуя перетяжку все уменьшающегося диаметра.
В конце концов получаются две дочерние клетки.
После цитотомии в клетках восстанавливаются эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи.
1.3 Методы изучения регуляции клеточного цикла
Даже вышеприведенное краткое описание клеточного цикла (и митоза как его части) показывает, сколь много событий происходит всего лишь за 24-36 часов (составляющих обычную продолжительность цикла.
Очевидно, все это управляется на молекулярном уровне. Т.е. за, казалось бы, чисто морфологическими явлениями стоит некое множество молекул-регуляторов, которое воспринимает митогенные сигналы и затем последовательно инициирует строго определенные события.
Как же расшифровывалась такая сложная молекулярная "кухня"? Это достаточно интересно и поучительно, поэтому хотя бы очень бегло расскажем о соответствующих экспериментах.
Их можно поделить на три типа:
а) эксперименты по слиянию клеток,
б) изучение делений бластомеров,
в) исследования мутантов (в основном, дрожжей).
а) Эксперименты по слиянию клеток. Здесь используются клетки, растущие в культуре.
Вот наиболее характерный эксперимент: специальной обработкой добиваются попарного слияния клеток двух видов - одни находятся в G1-, а другие - в S-периоде цикла. (Для краткости их будем обозначать соответственно G1 и S-клетки.)
Образующиеся химерные клетки содержат по два ядра, причем на момент слияния в одном (нз S-клетки) происходит синтез ДНК, а в другом (из G1-клетки) нет. Так вот, через не большое время синтез ДНК начинается и во втором ядре.
Следовательно, в S-клетке содержатся некие факторы, способные диффундировать в ядра G1-клеток и инициировать репликацию ДНК. Очевидно, это те самые факторы, которые вызывают переход клеток из G1-периода в S-период.
Но если аналогичный эксперимент произвести с G2 - и S - клетками, то результат будет отрицательным: в G2-ядре (уже содержащем удвоенный набор ДНК) репликация ДНК не начинается. Значит, в G2-ядрах имеется механизм, который блокирует избыточную репликацию даже при действии стимулирующих факторов.
Весьма показательны также эксперименты с М-клетками (т.е. клетками, находящимися в митозе). В них нет ядерной оболочки. После же слияния с ними любых ннтерфазных клеток (G1-, S - или G2-клеток) ядерная оболочка последних также разрушается, а хромосомы подвергаются конденсации.
Это свидетельствует, во-первых, о том, что в митотических клетках присутствуют регуляторные факторы, запускающие митоз. Во-вторых, в отличие от синтеза ДНК, контроль над запуском митоза не столь жесткий, так что возможно преждевременное вхождение в митоз (не только из G2-. но также из G1 - и S - периодов). С этим обстоятельством могут быть связаны определенные нарушения клеточного цикла.
б) Изучение делений бластомеров. В данном случае объектом исследования служили крупные яйцеклетки амфибий и морских ежей, а также образующиеся из них зародыши самых ранних стадий развития.
Как известно, на этих стадиях интенсивно происходят митотические деления, причем у зародышей амфибий (как и морских ежей) все клетки делятся одновременно. Кроме того, укапанные объекты удобны тем, что могут быть получены в достаточна. больших количествах. Все это позволяет осуществлять биохимический анализ - фракционировать содержимое клеток, находящихся на определенной стадии цикла, и производить очистку соответствующих белковых факторов.
А как проверить биологическую роль выделяемых факторов? Примерно так же, как это делалось в экспериментах предыдущего типа. А именно: ввести либо клеточный экстракт, либо определенную его фракцию в ооциты. покоящиеся в самом начале мейоза. Если в изучаемом образце содержатся факторы, запускающие деления, ооциты "просыпаются" и вступают в мейотические деления, превращаясь в яйцеклетку. Положительные результаты такого тестирования, между прочим, означают, что механизмы митотических и мейотическнх делений во многом близки.
Более того: оказалось, что данный тест можно использовать для оценки экстрактов из делящихся клеток не только самих амфибий, но и других животных, в т. ч. млекопитающих.
в) Исследования мутантов. Как уже отмечалось, в этих генетических экспериментах использовались, в основном, дрожжи. В вегетативной фазе жизнедеятельности их клетки гаплоидны (содержат по одной копии генов), что облегчает выявление мутаций.
Мутации можно индуцировать разными способами: облучением, нагреванием, химическими агентами.
Такие исследования показали, что некоторые мутации нарушают клеточный цикл. При этом характерным образом меняются размеры клеток.
При т. н. cdc-мутациях (от cell division cycle цикл деления клеток) блокировано деление клеток, отчего последние только растут в длину (не почкуясь) и достигают очень больших размеров.
Напротив, при т. н. wee-мутациях (wee - крошечный) деления происходят раньше времени - до того, как клетка успела достаточно удлиниться; поэтому получаются клетки очень малой длины.
Выяснилось, что проявляться как cdc мутация могут повреждения разных генов: то одного, то другого, то третьего - и т.д. То же относится к мутациям wee. Следовательно, все эти гены ответственны за регуляцию клеточного цикла.
А чтобы идентифицировать конкретный продукт каждого такого гена, поступают следующим образом:
выделяют ДНК из нормальных клеток,
фрагментируют ее с помощью рестриктаз,
включают получающиеся фрагменты нормальной ДНК в состав различных плазмид
и вводят плазмиды с испытуемым фрагментом в мутантные клетки.
Если мутация - рецессивная, а введенный фрагмент ДНК содержит "правильную" версию мутированного гена, то клеточный цикл нормализуется и образуется колония клеток обычного размера. Так становится известным очередной ген, отвечающий за клеточный цикл.
После этого сравнительно нетрудно выяснить природу белка, который кодируется данным геном и является одним из регуляторов цикла.
До сих пор речь шла лишь о генах н белках дрожжей. Но белки, регулирующие клеточный цикл, высококонсервативны, т.е. сравнительно мало изменились за время эволюции. Поэтому соответствующие гены даже человека, будучи введенными с плазмидами в мутантные дрожжевые клетки, часто способны восстановить у последних нормальный клеточный цикл.
Следовательно, данная модель подходит для изучения регуляторных генов и высших животных.
2. Регуляция клеточного цикла
2.1 Циклины и циклинзависимые киназы
Клетки вступают в клеточный цикл и осуществляют синтез ДНК в ответ на внешние митогенные стимулы. Лимфокины (например, интерлейкины), цитокины (в частности интерфероны) и полипептидные факторы роста, взаимодействуя со своими рецепторами на поверхности клеток, индуцируют каскад реакций фосфорилирования внутриклеточных белков, сопровождающихся передачей сигнала от поверхности клеток к ядру и индукцией транскрипции соответствующих генов. Одними из первых активируются гены, кодирующие белки циклины, получившие свое название от того, что их внутриклеточная концентрация периодически изменяется по мере прохождения клеток через клеточный цикл, достигая максимума на его определенных стадиях.
Циклины являются специфическими активаторами семейства циклин-зависимых протеинкиназ (CDK) (CDK - cyclin-dependent kinases) - ключевых участников индукции транскрипции генов, контролирующих клеточный цикл. Активация индивидуальной CDK происходит после ее взаимодействия со специфическим циклином, и образование этого комплекса становится возможным после достижения циклином критической концентрации. В ответ на уменьшение внутриклеточной концентрации конкретного циклина происходит обратимая инактивация соответствующей CDK. Некоторые CDK активируются более чем одним циклином. В этом случае группа циклинов, как бы передавая протеинкиназы друг другу, поддерживает их в активированном состоянии длительное время. Такие волны активации CDK возникают на протяжении G1 - и S - фаз клеточного цикла.
Каждый тип циклинов имеет гомологичный участок (150 аминокислотных остатков, называемый "циклиновый бокс". Этот участок отвечает за связывание с CDK. В семействе циклинов известны 14 белков. Циклины делят на два семейства: G1-циклины (C, D и E) и митотические циклины (A и B). Некоторые члены семейства составляют подсемейства. Например, подсемейство циклинов D-типа состоит из трех членов: D1, D2 и D3.
Циклины относятся к быстро обменивающимся белкам с коротким временем полужизни, которое составляет у циклинов D-типа 15-20 мин. Это обеспечивает динамизм их комплексов с циклинзависимыми киназами. За внутриклеточную деградацию циклинов отвечает N-концевая последовательность аминокислотных остатков, названная боксом деструкции. При прохождении клеток через клеточный цикл вслед за активацией отдельных CDK по мере необходимости происходит их инактивация. В последнем случае имеет место протеолитическая деградация циклина, находящегося в комплексе с CDK, которая начинающается с бокса деструкции.
Сами по себе циклины не могут полностью активировать соответствующие CDK. Для завершения процесса активации должно произойти специфическое фосфорилирование и дефосфорилирование определенных остатков аминокислот в полипептидных цепях этих протеинкиназ. Большую часть таких реакций осуществляет киназа, активирующая CDK (CAK - CDK activating kinase), которая представляет собой комплекс CDK7 с циклином H. Таким образом, CDK становятся способными выполнять свои функции в клеточном цикле лишь после их взаимодействия с соответствующими циклинами и осуществления посттрансляционных модификаций под действием CAK и других аналогичных белков-регуляторов клеточного цикла.
2.2 Ингибиторы клеточного цикла
В клеточном цикле имеются две основные стадии (точки перехода, контрольные точки R - restriction points), на которых могут быть реализованы негативные регуляторные воздействия, останавливающие продвижение клеток через клеточный цикл. Одна из этих стадий контролирует переход клетки к синтезу ДНК, а другая - начало митоза. Имеются и другие регулируемые этапы клеточного цикла.
Переход клеток от одной фазы клеточного цикла к другой контролируется на уровне активации CDK их циклинами с участием ингибиторов циклинзависимых киназ CKI. По мере необходимости эти ингибиторы могут активироваться и блокировать взаимодействие CDK со своими циклинами, а следовательно, и клеточный цикл как таковой. После изменения внешних или внутренних условий клетка может продолжить пролиферацию или вступить на путь апоптоза.
Имеется две группы CKI: белки семейств p21 и INK4 (inhibitor of CDK4), члены которых внутри семейств обладают похожими структурными свойствами. Семейство ингибиторов p21 включает в себя три белка: p21, p27 и p57. Все эти белки обладают широкой специфичностью действия и могут ингибировать различные CDK.
В отличие от них, группа ингибиторов INK4 более специфична. В нее входят четыре белка: p15INK4B, p16INK4A, p18INK4C и p19INK4D. Ингибиторы семейства INK4 функционируют во время фазы G1 клеточного цикла, подавляя активность киназы CDK4, однако второй белковый продукт гена INK4A - p19ARF, взаимодействует с регуляторным фактором MDM2 белка p53 и инактивирует фактор. Это сопровождается увеличением стабильности белка p53 и остановкой клеточного цикла.
2.3 Контроль клетки за прохождением клеточного цикла
2.3.1 Объекты контроля и сверочные точки
В ходе цикла клетка не просто "бездумно" следует по раз и навсегда заданному маршруту. Нет, одновременно происходит и самоконтроль собственного состояния. Этот контроль приурочен к определенным стадиям цикла. В клеточном цикле существует несколько "сверочных точек" - по одной на каждый из четырех периодов цикла (G1-, S-, G2-периоды и митоз).
Главное, что подвергается контролю, - это состояние наследственного материала, хромосом. И, в зависимости от результатов "проверки", выбирается один из трах вариантов дальнейшего "поведения":
а) безостановочный переход к следующей стадии цикла,
б) более или менее длительная задержка на текущей стадии - для исправления обнаруженных дефектов, если таковое возможно;
в) запуск механизма апоптоза, если выявленные нарушения неисправимы.
Последний вариант выбирается не только тогда, когда хромосомные дефекты просто "несовместимы с жизнью", но и тогда, когда они в принципе не препятствуют прохождению последующих стадий цикла. Так что здесь имеет место "забота" о том, чтобы в организме не появлялись клетки с "неправильным" геномом, - даже если эти клетки и были бы жизнеспособными.
В таблице указано, что конкретно может быть признано "неудовлетворительным" в каждой из сверочных точек.
Иначе говоря, какие причины могут задержать клетку на данной стадии цикла или даже индуцировать ее "самоубийство", т.е. апоптоз.
|
Возможные причины остановки цикла в данной точке |
||
|
Сверочная точка G1-периода |
1) Двухцепочечные разрывы в молекулах ДНК (под действием УФ - и гамма-облучения, алкилирующих агентов и т.д.). 2) Неправильная сегрегация хромосом во время предыду - щего деления (в т. ч. проявляющаяся образованием микроядер). 3) Ризрушение системы микротрубочек. |
|
|
Сверочная точка S-периода |
Недостаток нуклеотидов в клетке. |
|
|
Сверочная точка G2-периода |
1) Незавершенность репликации каких-либо участков хромосом. 2) Крупные повреждения ДНК (сохранившиеся с предыдущих периодов или полученные вновь) |
|
|
Сверочная точка метафазы митоза |
Неправильная сборка веретена деления. Например, неприкрепление кинетохоры какой-либо хроматиды к микротрубочкам веретена деления. В частности, это может быть следствием неправильного функционирования белков (из семейств BUB или MAD), ассоциированных с кинетохорами |
Все эти причины действительно так или иначе связаны с состоянием хромосом. Даже тогда, когда речь идет о микротрубочках и образующемся из них веретене деления. Ведь от функционирования этого веретена непосредственно зависит сегрегация хромосом (расхождение их к разным полюсам анафазной клетки).
Неправильная сегрегация хромосом может привести не только к аномалиям их числа, но и к образованию стабильных микроядер. Это наблюдается тогда, когда у каких-либо хромосом нарушается связь с диплосомой. Такие хромосомы в анафазе перемещаются (если перемещаются вообще) к одному из полюсов с видимым отставанием. В телофазе же они, как обычно, служат центрами формирования микроядер. Но из-за отсутствия связи с единым центром эти микроядра так и не сливаются с "основным" ядром. Видимо, образование единой ядерной ламины (заставляющее микроядра объединяться друг с другом) происходит при формообразующем участии микротрубочек клеточного центра.
В процессе репликации ДНК могут происходить те или иные ошибки (например, включение "неправильного" нуклеотида). Такие ошибки детектируются и исправляются специальной системой репарации; поэтому они, как правило, не приводят к остановке цикла и тем более к апоптозу.
Кроме того, в ДНК на всех стадиях цикла могут появляться и другие "точечные" повреждения. Они тоже - предмет "заботы" соответствующих систем репарации ДНК, но не тех систем, которые отвечают за прохождение цикла. Если, конечно, эти повреждения не настолько множественные, что серьезно нарушают структуру хромосом.
Таким образом, контроль за состоянием хромосом касается лишь достаточно крупных нарушений их структуры - начиная с двухцепочечных разрывов и кончая изменением числа хромосом (в результате ошибок сегрегации).
Как и в случае систем репарации ДНК, эффективность контроля и элиминации (в т. ч. и путем апоптоза) крупных хромосомных нарушений - все же не стопроцентна. Эти нарушения могут "переходить" из одного периода цикла в другой. И о том же говорит сам факт существования таких известных хромосомных аномалий, как синдромы Дауна, Шерешевского-Тернера и другие.
2.3.2 Механизм остановки цикла
В большинстве случаев остается пока неизвестным, какие конкретно структуры являются сенсором или детектором нарушений хромосомной структуры. Но в отношении двухцепочечных разрывов ДНК некоторая определенность есть. Считают, что их узнает специальная ДНК протеинкиназа.
Само исправление таких разрывов осуществляется, вероятно, путем гомологичной рекомбинации поврежденной хромосомы (или хроматиды) с интактной. Между этими хромосомами происходит обмен таким фрагментом одной из цепей ДНК, в котором и заключен разрыв. В результате обмена в каждой хромосоме оказывается молекула ДНК с одноцепочечным разрывом. А такие разрывы устраняются ДНК-лигазой. Но все это требует времени. Для чего и происходит остановка клеточного цикла.
В большинстве, если не во всех, случаях хромосомных повреждений центральную роль в остановке цикла играет белок р53. Он синтезируется в клетке постоянно, но в обычных условиях очень быстро разрушается, так что его концентрация в клетке оказывается весьма низкой.
При наличии же в клетке хромосомных повреждений "включение" белка р53 происходит следующими способами:
путем уменьшения скорости его распада
путем повышения активности его молекул
На активность р53 влияет, в частности, его специфический ингибитор - белок Mdm2. В то же время связывание этого ингибитора зависит от того, фосфорилирован ли соответствующий локус белка р53.
Так, если речь идет о двухцепочечных разрывах ДНК, то обнаруживающая их ДНК протеинкиназа фосфорилирует р53 и тем самым освобождает его от ингибирующего влияния белка Mdm2.
При других повреждениях ДНК могут работать иные механизмы. Например, после УФ-облучения в действие вступает казеинкиназа II: она тоже способна фосфорилировать и тем самым активировать белок р53. Способов регуляции активности этого белка очень много.
Белок р53 - это транскрипционный фактор. И одно из первых его действий в таком качестве - активация гена белка р21. Белок р21 - ингибитор всех комплексов циклин-Cdk. По этой причине и наступает остановка клеточного цикла, в каком бы его периоде не находилась клетка.
Если повреждения хромосом достаточно велики и их исправление затягивается, то длительно сохраняющий высокую активность белок р53 начинает стимулировать (как транскрипционный фактор) серию других генов (ВАХ, KILLER/DR5. и др.) запускающих апоптоз. Одновременно ингибируются антиапоптозные гены (BCL2, RELA). В итоге в такой клетке начинает выполняться сложная программа самоуничтожения.
2.4 Датчики АТМ и АТR
Центральное положение в системе контроля повреждений ДНК занимают две киназы: ATM и ATR. Эти белки, схожие между собой по структуре и функции, относятся к классу PI3K-белков. ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated) и его гомолог ATR (ATM and Rad3 Related) активируются после связывания с разорванными концами ДНК и/или модифицированными белками хроматина, а также с белком BRCA1. При этом ATM активируется преимущественно в ответ на возникновение двунитевых разрывов ДНК, тогда как другие нарушения структуры ДНК (сшивки оснований, вызванные УФ-облучением; повреждения, индуцируемые алкилирующими соединениями и др.) активируют и привлекают в комплекс белок ATR.
Индивидуумы, имеющие мутации в двух аллелях гена ATM, страдают тяжелым заболеванием атаксией-телеангиоэктазией. Это заболевание характеризуется нейродегенеративными процессами, иммунодефицитом и предрасположенностью к злокачественным новообразованиям.
2.5 Чекпойнт-киназы Chk1 и Chk2
Чекпойнт-киназы Chk1 и Chk2 - это серин/треонин-киназы, негомологичные по структуре, но сходные по функциям и субстратам фосфорилирования. Возможно, чекпойнт-киназы, являются опухолевыми супрессорами. В биопсиях мелкоклеточного рака легкого находят мутантную форму Chk2 и минорную изоформу Chk1.
При возникновении повреждений ДНК датчики ATM и ATR фосфорилируют Chk2, в результате чего происходит ее активация. Активированная Chk2, в свою очередь, фосфорилирует различные мишени, среди которых опухолевые супрессоры p53 и BRCA1, а также фосфатаза Cdc25С, играющая важную роль в регуляции G2-чекпойнта.
Так, Chk2 фосфорилирует p53 по Ser-15, "защищая" от атаки Mdm2. У клеток, мутантных по двум аллелям CHK2, нарушены p53-зависимые процессы, такие, как остановка в G1 и апоптоз. Известны случаи синдрома Ли-Фраумени, вызванного мутациями в гене Сhk2, а не p53.
Chk2 колокализована в ядре с опухолевым супрессором BRCA1. Ионизирующее излучение активирует Сhk2, которая, в свою очередь, фосфорилирует BRCA1. При этом BRCA1 также активируется, что сопровождается его выходом из очагов локализации.
Chk2 ингибирует фосфатазу Cdc25С. Видимо, в связи с этим клетки CHK2-/ - не способны поддерживать остановку клеточного цикла в G2 (G2-arrest), хотя инициация G2-чекпойнта у них не нарушена.
В отличие от Chk2, активность чекпойнт-киназы 1 не увеличивается в ответ на повреждения ДНК. Тем не менее, показано, что при ДНК-повреждающих воздействиях Chk1 фосфорилируется датчиками ATR и, возможно, ATM. Каким именно образом фосфорилирование Chk1 влияет на ее активность, до конца не выяснено. Предполагается, что в фосфорилированной форме Chk1 легче связывается со своими мишенями.
Функции Сhk1 изучены в меньшей степени, чем Chk2, поскольку мутации CHK1-/ - летальны. Мыши, нокаутированные по двум аллелям CHK1, умирают в раннем эмбриогенезе из-за p53-независимого апоптоза эмбриональных стволовых клеток. Тем не менее, удалось показать, что клетки CHK1-/ - не способны к остановке клеточного цикла в G2.
Имеются данные, что Сhk1 фосфорилирует p53 in vitro. Однако имеет ли место этот процесс in vivo, пока неизвестно. In vivo выявлено, что p53 при участии опухолевых супрессоров p21waf1 и pRb способен действовать как ингибитор Chk1. Возможно, Chk1 и p53 регулируются реципрокно.
Основной механизм действия Chk1 на клеточный цикл - инактивация фосфатаз Cdc25 A и C.
Chk1-зависимый распад Cdc25A лежит в основе p53-независимой остановки в G1. Роль Chk1 в системе G2-чекпойнта активно изучается. Имеются данные, что Chk1 не только инактивирует Cdc25С, но также активирует Wee1. Таким образом, возможно, Chk1 осуществляет "двойной удар" по комплексу циклин B-Сdk1, задерживая клетки в G2.
2.6 Белок Ki-67
В настоящее время известно несколько ядерных и мембранных антигенов, изменение экспрессии которых связано с пролиферативной активностью клеток. Одним из наиболее изученных молекулярных биомаркеров является показатель пролиферативной активности Ki-67, антитела к антигену которого реагируют с пролиферирующими клетками, находящимися в G1, S, M, G2 стадиях клеточного цикла. Если клетка не пролиферирует, такого взаимодействия не происходит.
На протяжении большей части интерфазы Ki-67 локализован в ядрышке. В начале периода G1, Ki-67 антиген обнаружен в большом количестве дискретных очагов во всей нуклеоплазме, распространяясь на ядерную оболочку. В S - и G2-периодах антиген находится в ядрышке.
С помощью двойной непрямой иммунофлюоресценции было показано, что в начале-середине G1-периода Ki-67 связан с реформированием ядрышек в дискретных доменах, которые отличаются от доменов, содержащих фибрилларин и РНК-полимеразы I.
В онкологии изучение негистонового протеина Ki-67 (маркера пролиферации), экспрессирующегося во всех клетках, вышедших из G0-фазы, представляется актуальным и позволяет определить именно "скрытый" пролиферативный потенциал опухоли и судить о степени злокачественности, а также разделить пациентов на группы с относительно благоприятным и неблагоприятным прогнозом. Пролиферативную активность опухоли оценивают как процент Ki-67-положительных клеток от общего числа опухолевых клеток. При прогрессировании опухоли выявляется тенденция к усилению экспрессии Ki-67.
3. Нарушения регуляции клеточного цикла и канцерогенез
Нарушение нормальной регуляции клеточного цикла является причиной появления большинства твердых опухолей. В клеточном цикле прохождение контрольных пунктов возможно только в случае нормального завершения предыдущих этапов и отсутствия поломок. Для опухолевых клеток характерны изменения компонентов сверочных точек клеточного цикла. При инактивации сверочных точек клеточного цикла наблюдается дисфункция некоторых опухолевых супрессоров и протоонкогенов.
В основе образования опухоли лежит избыточное размножение определенных клеток. Совершенно естественно поэтому, что нарушения регуляции клеточного цикла являются неотъемлемым и основополагающим признаком неопластической клетки. "Мотором" клеточного цикла, как известно, служат активности последовательно сменяющих друг друга циклинзависимых киназ.
Регуляция активности циклинзависимых киназ осуществляется за счет направленного изменения уровня определенных циклинов в определенные фазы клеточного цикла. Кроме того, активность Сdk регулируется изменениями фосфорилирования их определенных аминокислотных остатков. В активной форме комплексы циклин-Cdk фосфорилируют регуляторные белки, контролирующие протекание данной фазы.
Большинство известных протоонкогенов и опухолевых супрессоров тем или иным образом регулируют активность циклинзависимых киназ, ответственных за вход в S-фазу клеточного цикла. Продукты некоторых из клеточных (Mdm2) или вирусных (Т-антиген вируса SV40, E1A аденовирусов, E7 HPV и др.) онкогенов связывают и инактивируют основной субстрат таких Cdk - pRb. Нарушения в сигнальных путях Cdk2,4/6 - pRb - E2F/DP являются необходимыми для появления постоянно пролиферирующих неопластических клеток. Нарушение регуляции клеточного цикла - это способ подстегнуть клетку к нерегулируемому размножению.
Раковые клетки могут производить избыточные количества циклина D и циклина Е, в них могут отсутствовать такие ключевые регуляторы клеточного цикла, как р53 или р16. Белок p53 является одним из факторов транскрипции, который инициирует синтез белка p21, являющегося ингибитором комплекса CDK-циклин, что приводит к остановке клеточного цикла в G1 и G2 периоде. Таким образом клетка, у которой повреждена ДНК, не вступает в S-фазу. При мутациях, приводящих к потере генов белка p53, или при их изменениях, блокады клеточного цикла не происходит, клетки вступают в митоз, что приводит к появлению мутантных клеток, большая часть из которых нежизнеспособна, другая - дает начало злокачественным клеткам.
4. Клеточный цикл и ионизирующее излучение
В случае возникновения нарушений, вызванными различными экзогенными факторами (в том числе и радиацией) клетка приостанавливает продвижение по клеточному циклу. Иногда - на некоторое время, если последствия воздействий среды окажутся обратимыми. Иногда - навсегда, если последствия окажутся необратимыми.
Облучение клеток в очень высоких дозах (несколько десятков грей) может вызвать мгновенное прекращение метаболизма и разрушение клетки. Этот тип гибели, часто называемый "немитотической" или "интерфазной" гибелью, наблюдается в неделящихся или редко делящихся клетках, таких, например, как клетки печени взрослых животных, почек, мышечной и нервной ткани.
Однако облучение в гораздо более низких дозах также может привести к гибели клеток подавлением способности к делению. Этот вид клеточной гибели, которую можно определить как потерю клеткой способности к неограниченному размножению, назывеют "репродуктивной гибелью". Клетки, способные к ограниченному делению после облучения, дающие стерильное потомство, считаются погибшими, несмотря на то, что с морфологической, физиологической и биохимической точек зрения они кажутся нормальными. Таким образом, термин "репродуктивная гибель" относится как к клеткам делящимся, но постепенно деградирующим после облучения в умеренных дозах, так и к клеткам, полностью утратившим репродуктивную способность.
После воздействия ионизирующего излучения происходят двунитевые разрывы ДНК. Если происходит репарация ДНК, то клеточный цикл восстанавливается, если нет - происходит гибель клетки путем апоптоза или развивается мутантный клон. Клеточный цикл при воздействии радиации может быть блокирован в двух критических точках-перехода из G1 в S и/или из G2 в М фазу.
Существуют различные методы определения гибели клеток ин витро при облучении. Например, по методу Пака популяция одиночных клеток высеивается в чашку Петри. После облучения в разных дозах определяют способность каждой клетки к делению и образованию макроколоний. Если клетка образует макроколонию, она считается выжившей, если нет - погибшей. Обычно клетки, используемые для таких экспериментов, случайно распределены по клеточному циклу.
В отличие от такого случайного распределения клеток по стадиям клеточного цикла можно получить популяции, в которых все клетки делятся синхронно и проходят клеточный цикл с одинаковой скоростью. Цель экспериментов - выяснение зависимости чувствительности клеток от стадии клеточного цикла, в которой они находились во время облучения (например, в митозе, синтезе ДНК и т.д.). Такие опыты возможны только в условиях ин витро, так как большинство клеточных популяций ин виво делится асинхронно. Популяции клеток ин витро и ин виво имеют тенденцию к асинхронному делению, поскольку каждая клетка немного отличается от соседней по скорости, с которой она проходит клеточный цикл.
В условиях ин витро существует несколько способов накопления клеток в одной определенной фазе клеточного цикла и наблюдения за синхронным прохождением фаз. Строгая синхронность сохраняется лишь у одной или двух генераций клеток (один или два цикла деления), и затем индивидуальные различия между клетками приводят к постепенной ее потере.
Первый эксперимент по определению зависимости радиочувствительности клеток от фазы клеточного цикла проведен в 1963 г. на линии раковых клеток человека, известных как клетки Не1_а. В этих опытах клетки, находящиеся в определенной фазе клеточного цикла, облучали однократно в дозе 3 Гр. Было установлено, что гибель клеток, вызванная облучением, существенно зависит от фазы, в которой клетки облучали. Клетки в стадии митоза были наиболее чувствительными, а клетки в начале G1-фазы, поздних частях S-фазы и G2 были наиболее резистентными. Клетки в начале S-фазы имели промежуточную чувствительность.
Термин чекпойнт клеточного цикла (или сверочные точки) обозначает механизмы, способные останавливать клеточный цикл в определенных точках в ответ на различные повреждения. Эти системы достаточно консервативны в эволюции (основные принципы одинаковы, как у млекопитающих, так и у низших эукариот, дрожжей), что отражает их важность не только для конкретной особи, но и для популяции в целом. Чекпойнты можно представить себе как многоуровневые системы, на "верхних этажах" которых происходит контроль повреждений, в то время как "нижние этажи" ответственны за остановку клеточного цикла при их возникновении.
Существуют различные чекпойнты, которые контролируют процессы репликации ДНК, сегрегации хромосом, следят за повреждениями ДНК, концентрацией кислорода в клетке, выявляют гиперпролиферативные сигналы. Каждая из этих систем, состоит из множества белков, различных по структуре и биохимической функции. Наиболее хорошо изученной является система, активирующаяся при повреждении ДНК. По функциональному критерию компоненты этой системы можно разделить на 3 группы: сенсоры, датчики и эффекторы. Сенсорные белки находят поврежденные участки ДНК и передают информацию датчикам, которые, в свою очередь, распределяют ее по различным эффекторам. Эффекторы активируют различные системы ответа на повреждения ДНК: комплекс репарационных белков, механизмы остановки клеточного цикла в чекпойнтах, и т.д.
5. Проведение методики оценки задержки клеточного цикла лимфоцитов периферической крови методом проточной цитометрии
5.1 Выделение лимфоцитов периферической крови человека на градиенте фиколл-урографин
В стерильную центрифужную пробирку вносят 1 мл стерильного раствора фиколл-урографина. Кровь в шприце хорошо перемешивают и наслаивают по стенке 4 мл крови. Центрифугируют 25 минут со скоростью 1500 оборотов в минуту при комнатной температуре.
Аккуратно забирают кольцо лимфоцитов с частью плазмы и помещают в чистую стерильную пробирку. Проводят 3-кратную отмывку средой Хенкса (199).
5.2 Культивирование лимфоцитов периферической крови человека
Приготовление культуральной среды: подписывают бакпечатки, вскрывают их. Вносят стерильным шприцом в каждую бакпечатку 4 мл среды RPMI, 0.5 мл эмбриональной телячьей сыворотки и 130 мкл ФГА наконечником. Аккуратно перемешивают.
Выделенную клеточную суспензию хорошо перемешивают и равномерно разделяют на две части.
Клеточную суспензию, предназначенную для оценки спонтанного уровня клеток, фиксируют не позднее 30 минут.
Клеточную суспензию, предназначенную для оценки уровня клеток после стимуляции клеток к делению, инкубируют в бакпечатках 42 часа в термостате при температуре +37°C.
5.3 Анализ пролиферативной активности лимфоцитов с использованием набора Кi-67
Клеточную суспензию из бакпечаток переливают в чистые центрифужные пробирки, подписывают. Центрифугируют 7 минут со скоростью 1500 оборотов в минуту. Добавляют 200-250 мл Cytofix/Cytoperm, перемешивают и инкубируют 15 минут при температуре +4°С. Центрифугируют 7 минут со скоростью 1500 оборотов в минуту. Затем проводят 2-кратную отмывку раствором Perm/Wash. Добавляют 1000 мл охлажденного 70% спирта, хорошо перемешивая, и инкубируют на льду не менее 2 часов.
Окраска Ki-67. Клеточную суспензию по окончании фиксации однократно отмывают раствором BSA или Perm/Wash. Затем снова добавляют 1 мл раствора BSA или Perm/Wash и инкубируют 30 минут при комнатной температуре. Клетки осаждают центрифугированием, надосадочную жидкость сливают.
Добавляют 100 мкл буфера BSA, перемешивают и переносят по 100 мкл клеточной суспензии в чистые пробирки для проточного цитометра. В первую пробирку добавляют 8 мкл изотипического негативного контроля, во вторую - 8 мкл анти-Ki-67. Инкубируют 40 минут при комнатной температуре в темноте. Затем проводят 2-кратную отмывку раствором BSA или Perm/Wash.
Добавляют 450 мкл PI/RNase, инкубируют 30 минут при комнатной температуре в темноте.
5.4 Анализ проб на проточном цитометре
Принципы проточной цитометрии весьма просты. Клетки или ядра поодиночке пересекают сфокусированный световой пучок, обычно лазерный. Свет определенной длины возбуждает молекулы флуоресцирующих красителей, связанных с различными клеточными компонентами, при этом при этом может происходить одновременное возбуждение нескольких разных красителей, что позволяет оценить сразу несколько клеточных параметров. Свет, испускаемый красителями, собирают с помощью системы линз и зеркал и разлагают на компоненты. Световые сигналы детектируют, преобразуют в электрические импульсы и далее в форму, удобную для компьютерной обработки и хранения информации.
Анализ проб проводят с учетом правил проточной цитометрии.
Первая гистограмма (FSxSS) предназначена для выделения области лимфоцитов. Оно проводится по соотношению размера клеток (FS) и ее гранулярности (SS).
Вторая гистограмма (Main) необходима для исключения дебриса (мусора).
На третьей гистограмме выделяют область клеток, окрашенных ДНК-тропным красителем PI и красителем FITS, конъюгированным с антителами против белка Ki-67. Все клетки, попадающие в эту область, считаются как Ki-67-положительные.
Заключение
Ионизирующие излучение индуцируют комплекс цитогенетических, биохимических и биофизических изменений в клетках организма животных и человека, в том числе изменяет состояние клеточных защитных механизмов: систем антиоксидатной защиты, систем репарации и клеточного цикла. Одним из основных механизмов радиационной защиты клетки, направленных на предотвращение деления клеток с повреждениями ДНК, является блок клеточного цикла. В случае нарушения этого защитного механизма повреждения ДНК, возникающие при длительном облучении, могут проявляться в виде соматических мутаций, что в конечном счете, может привести к продукции пула дефектных, структурно и функционально неполноценных клеток.
Исследование клеточного цикла у людей, подвергшихся низкоинтенсивному хроническому радиационному воздействию, позволяет оценить пролиферативную активность и клеточный цикл лимфоцитов периферической крови как модели гемопоэтической клетки красного костного мозга, в отдаленные сроки после радиационного воздействия. Особенно актуальна оценка данных параметров в период, когда большая часть облученных людей достигла пожилого возраста, когда происходит снижение адаптационных резервов, ослабление систем контроля клеточного цикла и репарации, а также спонтанное увеличение частоты соматических мутаций.
клеточный цикл ингибитор излучение
Список использованной литературы
1. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология: Учебное пособие для студентов медицинских вузов. - М.: ООО "Медицинское информационное агентство", 2007. - С.405-412, 439-443
2. Коггл Дж. Биологические эффекты радиации. Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - С.46, 57-58
3. Бондарева В.А., Шпонька И.С. Значение прогностических маркеров опухолевой прогрессии Ki-67 и р53 в опухолях молочной железы // Морфологiя. 2007. - Т.1. - №1. - С.40
4. Копнин Б.П. Опухолевые супрессоры и мутаторные гены. В кн: Канцерогенез. / Под ред ДГ Заридзе / Москва: Медицина, 2004. - С.125 - 156.
5. Копнин Б.П. Мишени действия онкогенов и опухолевых супрессоров: ключ к пониманию базовых механизмов канцерогенеза. Биохимия. 2000. - С.5-33.
6. Антонеева И.И., Петров С.Б. Маркеры апоптоза и пролиферации опухолевых клеток в динамике прогрессирования рака яичника. Онкология. 2008. - Т.10. - №2. - С.235
7. Маркина Т.Н., Веремеева Г.А., Аклеев А.В. Пролиферация и задержка клеточного цикла лимфоцитов периферической крови человека в отдаленные сроки после хронического радиационного воздействия // Хроническое радиационное воздействие: эффекты малых доз. Тезисы докладов IV международной конференции 9-11 ноября 2010 года, г. Челябинск, Россия
8. Хлебникова А.Н., Селезнева Е.В., Бобров М.А. Экспрессия маркера пролиферации Ki-67 и структурного протеина клеточной адгезии Е-кадхерина при актиническом кератозе // Современные аспекты дерматовенерологии. Тезисы докладов II научно-практичесой конференции 2-3 декабря 2010 года, г. Москва, Россия
...Подобные документы
Иммунные реакции клеточного типа. Основные задачи и функции Т-лимфоцитов в организме, их дифференцировка. Схема клеточного иммунного ответа. Недостаточность хелперной функции Т-лимфоцитов, наблюдаемая при синдроме приобретенного иммунодефицита (СПИД).
презентация [872,7 K], добавлен 24.09.2013Рецепторное взаимодействие вируса и клетки. Разработка методики нахождения кинетических параметров вирус-клеточного взаимодействия и определения эффективности ингибитора с применением флуоресцентной детекции. Применение построенной теоретической модели.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.04.2012Цитокины и их клеточные рецепторы. Фагоцитоз как важный компонент антимикробной защиты. Выбор эффекторных механизмов клеточного иммунитета. Сетевые взаимодействия цитокинов. Реакции, направленные на устранение инфицированных вирусами клеток организма.
реферат [35,7 K], добавлен 28.09.2009Главное предназначение лимфоцитов. Роль медиаторов клеточного и гуморального иммунитета в патогенезе бронхиальной астмы, обструктивной болезни легких, идеопатического фиброзирующего альвеолита. Изучение клинических данных пациентов с туберкулезом.
статья [37,2 K], добавлен 28.01.2015Описание фаз месячного цикла женщины: фолликулярной, разрыва главного фолликула и лютеиновой, понятие о менструации. Причины и факторы нарушения менструального цикла, его проявления в подростковом периоде и в пременопаузе. Проблемы гормонального сбоя.
презентация [1,1 M], добавлен 18.09.2017Изучение основных характеристик физиологического менструального цикла. Влияние экстрагенитальной патологии на нарушение МЦ в подростковом периоде и в репродуктивный период (18-45 лет). Приближение менопаузы и наступление климакса в женском организме.
дипломная работа [230,1 K], добавлен 02.06.2015Основное отличие деления здоровой и опухолевой клетки. Механизмы активации онкогена и инактивация генов-супрессоров. Опухолевый рост: определение, причины увеличения количества злокачественных заболеваний. Основная особенность малигнизированной клетки.
реферат [14,1 K], добавлен 13.04.2009Ингибиторы синтеза белка и клеточного деления. Токсическое действие ипритов и рицина, помощь при отравлении. Мышьяксодержащие вещества: характеристика, применение, токсикокинетика и механизм воздействия. Токсичные модификаторы пластического обмена.
курсовая работа [288,7 K], добавлен 19.10.2011Сон как специфическое состояние головного мозга или ЦНС и организма в целом, его характеристики и основные факторы, оказывающие влияние на продолжительность и качество. Физиологическое значение и теории сна, классификация фаз и причины нарушений.
презентация [5,2 M], добавлен 12.01.2014Участие протеогликанов (сложных белково-углеводных молекул) в регуляции клеточного деления. Определение путем эксперимента состава протеогликанов и экспрессии белковой молекулы D-глюкуронил С5-эпимеразы в нормальной и опухолевой ткани молочной железы.
дипломная работа [922,8 K], добавлен 30.04.2011Фазы жизненного цикла клетки. Общие механизмы повреждения клетки. Патогенез повреждения клеточных мембран. Стадии острого и хронического повреждения клетки. Специфические и неспецифические проявления повреждения. Виды гибели клетки. Некроз и апоптоз.
лекция [12,4 M], добавлен 20.02.2013Предмет и методы изучения медицинской генетики, ее проблематика на современном этапе. Понятие и строение хромосом. Правила хромосом. Стадии жизненного цикла клетки. Митоз и мейоз, их сущность, этапы, значение в жизни организма, возможные патологии.
реферат [16,9 K], добавлен 22.02.2009Понятие и значение менструального цикла в жизни женщины, методы и уровни регулирования, связь с гормональной системой. Основные этапы менструального цикла, механизм оплодотворения яйцеклетки. Внутриутробное развитие, периоды: эмбриональный, фетальный.
презентация [1,2 M], добавлен 10.01.2014Формы волчаночного нефрита. Предрасполагающие факторы, течение, обострения, лечение. Нарушения клеточного иммунитета. Синдром Жаку (хронический волчаночный артрит). Поражение слизистых оболочек, суставов, костей и сухожилий. Проявления кожного васкулита.
презентация [1,4 M], добавлен 03.03.2015Эпидемиология и симптоматика почечно-клеточного рака; основные факторы риска его развития. Гистологическая и клиническая классификация рака почки. Методы диагностики заболевания; способы его лечения: оперативное вмешательство, лучевая и таргетная терапия.
презентация [954,1 K], добавлен 04.11.2014Исследование основных причин нарушений менструального цикла у подростков. Гипоталамический синдром периода полового созревания. Анализ этиологии и патогенеза дисфункции гипоталамуса. Изучение клинической картины, диагностики и методов лечения больных.
презентация [2,4 M], добавлен 31.10.2016Современная клинико-диагностическая лаборатория. Методы выявления изменений клеточного и химического состава биожидкостей и других биоматериалов. Лабораторные показатели и их клиническое значение. Свертывающая система крови. Обследования при беременности.
презентация [2,6 M], добавлен 21.04.2016Хроническая обструктивная болезнь легких. Ошибки антибактериальной терапии при заболеваниях ХОБЛ. Естественные природные методы лечения. Влияние эфирного масла из полыни тонкорассечённой Artemisia Tenuisecta Nevsci на состояние клеточного иммунитета.
презентация [2,3 M], добавлен 08.12.2016Клиническая характеристика менструального цикла. Иерархический принцип организации репродуктивной системы. Изменения, происходящие в фолликуле. Факторы, влияющие на процесс овуляции. Биологическая роль эстрогенов. Образование некрозов и очаговых гематом.
презентация [3,0 M], добавлен 19.02.2014Основные этапы дыхания человека. Транспортная система дыхания, включающая систему внешнего дыхания, систему кровообращения и систему клеточного дыхания. Ветвление дыхательных путей. Спирограмма и плетизмография. Возрастная динамика легочных объемов.
презентация [1,5 M], добавлен 06.05.2014
