III. Клеточное ядро.
Ядро открыто и описано в 1831 г. английским ботаником Р.Броуном.
Характерно для всех эукариотических клеток, за исключением зрелых эритроцитов млекопитающих и ситовидных трубок растений. Клетки могут быть одноядерными (как правило); многоядерными (клетки печени и мышц у человека и млекопитающих, грибы и др.). Форма и размеры ядра клетки очень изменчивы и зависят от вида организма, а также от типа, возраста и функционального состояния клетки. В округлых или многоугольных клетках оно обычно шаровидное, в вытянутых – палочковидное или овальное, в лейкоцитах - лапасное или даже многолопастным (в клетки паутинных желез некоторых насекомых и пауков). Диаметр ядер от 3 до 10 мкм, (5 – 20 мкм)
Иммунотерапия - шанс побить рак собственным оружием. В первую очередь научных прорывов года, редакторы науки решили разместить онкологические иммунотерапии. Не то, чтобы это было обнаружено прямо сейчас. Хотя этот метод в настоящее время используется только для нескольких видов рака, и число пациентов, которые могут извлечь из этого выгоду, мало, результаты последних исследований очень обнадеживают. В значительной степени простота заключается в складывании иммунной системы в атаку и уничтожение опасных клеток.
Многие из современных онкологических иммунотерапевтов берут свое начало в исследованиях с конца первого и половины прошлого века. Позже американский Джеймс Эллисон обнаружил, что эти рецепторы ответственны за то, что лимфоциты не атакованы захватчиками - в том числе раковыми клетками - со всей их силой.
По химическому составу ядро отличается от остальных компонентов клетки высоким содержанием ДНК (15 – 30%) и РНК (12%). 99% ДНК клетки сосредоточено в ядре, где она вместе с белками (гистонами и негистонами) образует комплексы – дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП).
Функции ядра :
1) хранения и воспроизведения генетической информации;
На этом году в Европейском онкологическом конгрессе в Амстердаме проф. Оказалось, что время выживания в этой группе было почти десять месяцев. Помните, однако, что это средний показатель, и, таким образом, охватывает как тех, кто еще жив, и тех, кто умер в начале исследования. Самый длинный пациент, которого мы видели, живет уже почти десять лет.
Каков результат исследований? Более одной пятой пациентов были еще живы через три года после постановки диагноза. Действительно, кажется, что эти три года представляют собой границу - число смертей упало до нуля. Те, кто выжил семь лет, не умерли от какой-либо болезни, объяснил профессор.
2) регуляции процессов обмена веществ, протекающих а клетке.
Жизненный цикл клетки (клеточный цикл) включает два периода:
1) деление, в результате которого образуются две дочерние клетки;
2) период между двумя делениями, который называется – интерфаза.
Во время интерфазы происходит подготовка клетки к делению: клетка растет, происходит репликация ДНК, накапливаются различные вещества, необходимые для деления, происходит запасание энергии. В процессе деления клеточные структуры ядра претерпеваю значительные изменения.
Однако самым большим успехом в истории иммунотерапии является, вероятно, герцептин - моноклональное антитело, используемое у женщин с раком молочной железы. Но последнее гораздо больше. Мы несем микробы, у нас есть здоровье. Есть также много других независимых исследований, которые показывают, что наше здоровье очень сильно зависит от бактериальной флоры, которая живет с нами в симбиозе. Многие из нас еще не привыкли думать, что человек идет по истине бактерий, и теперь кажется, что эти микроорганизмы просто контролируют нас.
Они реагируют на то, как наше тело реагирует на факторы окружающей среды, что мы больны, какие лекарства мы используем, помогают нам поддерживать здоровье. Как это делают микроорганизмы? И какие из них дружелюбны к нам и которые враждебно относятся к нам?
В интерфазном ядре различают: ядерную оболочку; ядерный сок; ядрышки, и хроматин.
Ядерная оболочка (кардиолемма) представлена двумя элементарными мембранами, между которыми находится перинуклеарное пространство . Наружная мембрана ядерной оболочки, граничащая с гиалоплазмой, имеют сложную складчатую структуру, местами соединенную с каналами ЭПС. Перинуклеарное пространство и ЭПС образуют единую систему сообщающихся каналов. На наружной ядерной оболочке расположены рибосомы, внутренняя мембрана гладкая. Ядерная оболочка пронизана множеством пор, диаметр около 30 – 100 нм. Их число меняется в зависимости от функциональной активности ядра. В молодых клетках пор всегда больше, чем в старых.
Оказалось, что это меламин, который добавляется к детскому молоку. Микробиологическое происхождение этого заболевания доказывает, что крысы, получавшие антибиотики, в подобных ситуациях не развивали камни в почках. Примерно 1 процент. дети являются носителями Клебсиелли.
Более или менее та же доля младенцев, которым кормили зараженное молоко, заболело. В этом году ученые также обнаружили отношения бактерий, населяющих наши тела, с развитием синдрома недоедания. Это заболевание бедных стран, где дети получают слишком мало еды и не получают надлежащего питания. Оказалось, что эта некорректно развитая бактериальная флора детей, страдающих этим заболеванием, не позволяет им правильно обрабатывать аминокислоты, содержащие серу. И это приводит к недоеданию детей даже при нормальном рационе.
Функция ядерной оболочки:
1. регуляция обмена веществ между ядром и цитоплазмой;
2. защитная функция.
Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется несколькими путями:
1. Через поры, обеспечивающих избирательную проницаемость;
Пример: выход в цитоплазму иРНК и рибосомных субчастиц, или поступление в ядро рибосомных белков, нуклеотидов,и молекул регулирующих активность ДНК.
Вы также смогли проследить некоторые связи между бактериями кишечника и раком. Подходящие микробы необходимы для успешного лечения рака. Оказывается, бактерии помогают иммунной системе правильно реагировать на лечение. Также найдены «плохие» бактерии, участвующие в развитии колоректального рака.
Другие бактерии защищают нас от аллергии. Воздействие бактерий на работу нашей иммунной системы кажется огромным. Как кажется, аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, также могут быть вызваны микробами! В этом году мы уже писали об удивительных связях между здоровьем и нашей бактериальной флорой.
2. Путем отшнуровывания выростов и выпячиваний ядерной оболочки.
3. Путем диффузии через ядерную оболочку.
Несмотря на активный обмен веществ между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка, отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, делая возможным существование особой внутриядерной среды отличной от окружающей цитоплазмы.
Все эти отчеты показывают, что если мы рассмотрим будущую персонализированную медицину, мы должны учитывать микрофлору каждого пациента. Это увлекательная область изучения, в которой нас ждут многие необычные открытия. Перовскис, или надежду на дешевую энергию от солнца.
Получение одного ватт солнечной энергии стоит около 75 центов в день. По данным Министерства энергетики США, после чего вы можете говорить о конкуренции с энергией из ископаемого топлива, это 50 центов. На перовскитных клетках работают две основные группы ученых. Первая сосредоточена вокруг Анри Снайта в Оксфорде, другая - команда Михаила Грутцеля в Лозанне в Швейцарии. Оба господа, вы хорошо знаете.
Ядерный сок (нуклеоплазма; кариоплазма) – это однородная масс заполняющая пространство между структурами ядра (хроматином и ядрышками).В его состав входят белки (ферменты), нуклеотиды, аминокислоты и различные виды РНК (иРНК, тРНК, рРНК) и ДНК, а также промежуточные продукты обмена. Ядерный сок осуществляет взаимосвязь ядерных структур и обмен с цитоплазмой клетки.
Какая перовсоновая клетка лучше классического кремния? Силиконовый слой солнечной энергии должен составлять примерно 180 микрометров. Такое же количество энергии поглощает слой перовскита толщиной менее одного микрометра. Кроме того, перовскиты очень распространены и, по словам проф.
Гораздо больше - процесс производства таких клеток. Вы можете просто нарисовать лист из стеклянной фольги или металлической пластины. Для этого мы добавляем несколько других слоев материалов для облегчения потока электронов и готовы - у нас есть панель солнечных батарей.
Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеид (ДНП), выявляемый под световым микроскопом в виде тонких тяжей (фибрилл) мелких гранул или глыбок. Основу хроматина составляют нуклеопротеины – длинные нитивидные молекулы ДНК (около 40%), соединенные со специфическими белками - гистонами (40%), содержащими большое количество лизина и аргинина.
Проблема дешевых ссылок всегда заключалась в их производительности, которая обычно не превышает 10 процентов. Неровные кремниевые элементы дали 15-процентный выход, а невероятно дорогостоящие решения, используемые в лаборатории и спутниках, были менее 30% эффективными. Между тем, клетки перокита уже достигают 15%. Эффективность, то есть, они находятся в середине ставки. Однако исследователи полагают, что дальнейшее развитие этой технологии позволит им достичь даже в два раза больше.
Открытие уже на пороге. Их цена лишь немного превышает цену обычного стекла. Остается только проблема содержания свинца в таких клетках. Однако, по словам Снайта, его можно исключить из перовскитных панелей. Ежегодник года - красиво позолоченный. Сомнительно, что это существо выиграет любой конкурс красоты. Но красота не в счет, но возраст! Учитывая, что обычные грызуны, такие как крыса или моль, живут год, не более трех лет, этот вид выглядит так, как будто он раскрыл тайну долголетия.
В процессе деления ядра нуклеопротеины спирализуются, укорачиваются, тем самым уплотняются (в 100 – 500 раз) в компактные палочковидные хромосомы.
Хромосомы (греч. хрома – краска и сома – тело) были так названы в связи со способностью к интенсивному окрашиванию. В состав хромосом входят также РНК, кислые белки, липиды и минеральные вещества (ионы Ca и Mg), а также фермент ДНК-полимераза, необходимые для репликации ДНК. В интерфазу хромосомы видны только под электронным микроскопом и представляет собой ДНП, именуемые хроматином (деспирализованное состояние хромосом).
Самое главное, опухолей нет. Исследователи утверждают, что секрет может лежать в аппарате клеток млекопитающего. Два исследования этих грызунов, сделанные в этом году, доказывают, что шинеры могут удивительно удалить солод из клеток из клеток. Накопление таких поврежденных белков может способствовать старению.
Второй способ удлинить бритье - убедиться, что моль, по-видимому, защищает моль от заражения раком. Жабры не распространяют эту молекулу так же быстро, как другие животные, но заставляют ее накапливаться в теле. Комплекс развивается между клетками, препятствуя их соединению и формированию опухоли.
Метафазная хромосома состоит из двух продольных нитей ДНП – хроматид, соединенных друг с другом в области первичной перетяжки - центромеры . В центральной части центромеры находятся кинетохоры , к которым во время митоза прикрепляются микротрубочки нитей веретена деления. Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку , не связанную с прикреплением нити веретена. Этот участок хромосом контролирует синтез ядрышка (ядрышковый организатор), и называется спутником. Центромера делит хромосому на два плеча.
Инструмент в мини-версии. Слева в лабораторной кастрюле, стволовые клетки могут размножаться во множество различных специализированных клеток и тканей: нейроны, сердечные клетки или даже волосы или зубы. Проблема в том, что клетки, и да, мы получаем то, что хотим, но в форме полностью дезорганизованной массы. Но мы должны расти от них и заменять их теми, кто уничтожен временем или болезнью.
По словам издателей, «Наука» в прошлом году, однако, зафиксировала впечатляющие успехи. Возможно, они не были полными, зрелыми органами, но уже и даже очень успешными. Особый интерес представляет, конечно, последний. Открытие средств массовой информации в августе - это работа команды во главе с доктором Мэдлин Ланкастер из Венского института молекулярной биотехнологии. Сначала исследователи «пропустили клетки кожи во времени», так что все клетки, способные продуцировать эмбриональные стволовые клетки, родились.
Расположение центромеры определяет 3 основных типа хромосом:
Равноплечие
(метацентрические) – с плечами равной длины;
Субметацентрические или неравноплечие - плечи неравной длины;
Палочковидные – с одним длинным и вторым очень коротким плечом (акроцентрические).
Они, в свою очередь, направили их на превращение в нейроны. Затем они перенесли их в специальный биореактор. Через некоторое время клетки начали организовываться в мозг. Когда он достиг размера яблони, он прекратил расти, потому что кислород и питательные вещества попали в самые глубокие клетки.
Несмотря на это, ученые были поражены тем, что орган или органоид, как он его называл, воспроизводили все этапы развития человеческого мозга в течение жизни плода. Почему животное, включая людей, засыпает, когда оно угрожает хищникам? Является ли сон самой большой ошибкой эволюции?
Строение хромосом хорошо видно на стадии метафазы митоза. Изучение хромосом позволило установить следующие факты:
ü Во всех соматических клетках любого растительного или животного организма число хромосом одинаково;
ü В половых клетках содержатся всегда вдвое меньше хромосом, чем в соматических клетках данного вида организмов;
Исследователи из Медицинского центра Университета Рочестера обнаружили, что сон среди других. Чтобы смыть нейротоксины из мозга, которые накопились там после интенсивного дня мысли. Мозг имеет собственную систему самоочистки. Это трубная система, которая окружает кровеносные сосуды, которые могут быстро вызывать вредные или ненужные вещества. Кажется, что те же функции в лимфатической системе в других частях тела, поэтому американцы назвали его глимафической системой.
Глиматическая система основана на глиальных клетках, которые питаются и поддерживают нейроны. Из «собственного тела» они образуют снаружи артерий и живут в трубах. Они включают аквапорины - интегральную белую мембрану, образующую каналы, через которые течет спинномозговая жидкость. Он закачивается в заполненный давлением канал через каналы, окружающие протектор, излечивает ткань, а затем собирает в каналах вокруг и удаляется из мозга. Это активная система, что означает, что ее действие не связано с медленной диффузией, а принудительное давление в мозг.
ü У всех организмов, относящихся к одному виду, число хромосом в клетки одинаково.
Пример: лошадиная аскарида – 2; Муха дрозофила – 8; Шимпанзе – 48; Ясень – 46; Человек – 46; Голубь – 80; Сазан – 104; Радиолярия (протист) – 1000 – 1600.
Число хромосом не зависит от высоты организации и не всегда указывает на филогенетическое родство: одно и то же число может встречаться у видов очень далеких друг от друга в систематическом отношении и сильно отличаться у близких по происхождению организмов. Число хромосом не является, таким образом, видоспецифическим признаком. Однако, характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична, т.е. свойственна только одному какому–то виду растений или животных.
Исследователи обнаружили, что более половины бета-амилоидных мышей, удаленных из мозга, исчезают через глиметическую систему. Глиматическая система работает, прежде всего, когда мы спим. Во время сна глиальные клетки сжимаются и увеличивают межклеточное пространство на 60%! Небольшие «дыры» образуются в ткани мозга, что позволяет больше проникать в спинномозговую жидкость, которая очищает токсины.
Если система идет плохо или если мы хронически пропустим, это может привести к нейродегенеративному заболеванию. Ископаемое года - Череп Дманиси. Череп Дманиси 1, 8 миллиона лет назад. Зубчатое колесо обычно используется для синхронизации двух движущихся объектов. Зуб помещается в верхний сегмент задних ног, который насекомое использует для выключения во время прыжка.
Кариотип - совокупность количественных (число и размеры) и качественных (формы) признаков хромосомного набора соматической клетки. Число хромосом в кариотипе всегда четное. Это объясняется тем, что в соматических клетках находится 2 одинаковых по форме и размерам хромосомы. Одна происходит от отцовского организма, вторая от материнского.
Благодаря этому он может синхронизировать обе грани с точностью до 30 микросекунд. Без этой синхронизации перемычка будет левая или правая. Малыш работает только у молодых людей. Взрослые уже не нуждаются в этом, и сама система исчезает - зубы просто размазаны.
Первые человеческие клоны из Америки. Гонка клонирования человеческих эмбрионов продолжается уже много лет. И по пути, как это происходит в жизни, были некоторые читы и горбачи. Однако на этот раз они были не правы. В большой очереди это происходит так. Вы должны получить правильное количество яиц от молодых женщин. Яйца удаляют ядро клетки и заменяют его клеткой, которая удаляется из нормальной клетки, такой как кожа. Яйца подумали, что он голоден и превратился в эмбрион.
Хромосомы одинаковые по форме и размерам и несущие одинаковые гены называются гомологичными.
Число хромосом в зрелых половых клетках называются гаплоидным (одинарным) и обозначается латинской буквой n. Соматические клетки содержат двойное число хромосом – диплоидный набор – обозначаемое 2n. Клетки, имеющие более двух наборов хромосом, называются полиплоидными (4n, 8n, 16n и т.д.)
Ядрышки – это округлые, сильно уплотненные, не ограниченные мембраной участки клеточного ядра диаметром 1 – 2 мкм и больше. Форма, размеры и количество ядрышек зависит от функционального состояния ядра: чем крупнее ядрышко, тем выше его активность. В ядре может содержаться от 1 до 10 ядрышек, а иногда, например в ядрах у дрожжей, их нет совсем. В состав ядрышек входит около 80% белка, 10 – 15% РНК, некоторое количество ДНК и других химических компонентов.
Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время деления они исчезают, а после завершения деления образуются вновь, вокруг определенных участков хромосом – генов, называемых ядрышковыми организаторами.
В ядрышке происходит объединение РНК с белками, в результате чего образуются рибонуклеопротеины – предшественники рибосом. Последние через поры ядерной оболочки переходят в цитоплазму, где заканчивается их формирование. Таким образом, ядрышки – это скопление рРНК и рибосом на разных этапах формирования.
Ядро было открыто и описано в 1833 г. англичанином Р. Броуном. Ядро присутствует во всех эукариотических клетках, за исключением зрелых эритроцитов и ситовидных трубок растений. Клетки, как правило, имеют одно ядро, но иногда встречаются многоядерные клетки.
Ядро бывает шаровидной или овальной формы. В некоторых клетках встречаются сегментированные ядра. Размеры ядер - от 3 до 10 мкм в диаметре.
Ядро необходимо для жизни клетки. Оно регулирует активность клетки. В ядре хранится наследственная информация, заключенная в ДНК. Эта информация, благодаря ядру, при делении клетки передается дочерним клеткам. Ядро определяет специфичность белков, синтезируемых в клетке. В ядре содержится множество белков, необходимых для обеспечения его функций. В ядре синтезируется РНК.
Ядро имеет ядерную оболочку, отделяющую его от цитоплазмы, кариоплазму (ядерный сок), одно или несколько ядрышек, хроматин
Ядерная оболочка состоит из двух мембран. В ней имеются поры, играющие важную роль в переносе веществ в цитоплазму и из нее. Поры не являются постоянными образованиями. Их число меняется в зависимости от функциональной активности ядра. Число пор увеличивается в период наибольшей ядерной активности. Ядерная оболочка связана непосредственно с эндоплазматической сетью.
На наружной мембране ядерной оболочки, с внешней стороны находятся рибосомы, синтезирующие специфические белки, образующиеся только на рибосомах ядерной оболочки.
Ядерный сок (кариоплазма) - внутреннее содержимое ядра, представляет собой раствор белков, нуклеотидов, ионов, более вязкий, чем гиалоплазма. В нем
присутствуют также фибриллярные белки. В кариоплазме находятся ядрышки и хроматин. Ядерный сок обеспечивает нормальное функционирование генетического материала.
Ядрышки - обязательный компонент ядра, обнаруживаются в интерфазных ядрах и представляют собой мелкие тельца, шаровидной формы. Ядрышки имеют большую плотность, чем ядро. В ядрышках происходит синтез р-РНК, других видов РНК и образование субъединиц рибосом.
Возникновение ядрышек связано с определенными зонами хромосом, называемыми ядрышковыми организаторами. Число ядрышек определяется числом ядрышковых организаторов. В них содержатся гены р-РНК.
Хроматин (окрашенный материал) - плотное вещество ядра, хорошо окрашиваемое основными красителями. В состав хроматина входят молекулы ДНК в комплексе с белками (гистонами и негистонами), РНК.
В неделящихся (интерфазных) ядрах хроматин может равномерно заполнять объем ядра, находясь в деконденсированном состоянии. Этот диффузный хроматин (эухроматин) генетически активен. Молекулы ДНК, содержащие наследственную информацию, способны удваиваться при репликации, и возможна передача (транскрипция) генетической информации с ДНК на и-РНК.
Иногда в интерфазном ядре бывают видны глыбки хроматина, представляющие собой участки конденсированного хроматина (гетерохроматина). Это неактивные участки. Например, в клетках женского организма, где присутствуют две X -хромосомы, одна находится в активном диффузном состоянии, а вторая в неактивном, конденсированном состоянии.
Во время деления ядра хроматин окрашивается интенсивнее, происходит его конденсация - образование более спирализованных (скрученных) нитей, называемых хромосомами.
Хромосомы синтетически неактивны. Строение хромосом лучше всего изучать в момент их наибольшей конденсации, т. е. в метафазе и начале анафазы митоза.
Каждая хромосома в метафазе митоза состоит из двух хроматид, образовавшихся в результате редупликации, и соединенных центромерой (первичной перетяжкой). В центральной части центромеры находятся кинетохоры, к которым во время митоза прикрепляются микротрубочки нитей веретена (рис. 47). В анафазе хроматиды отделены друг от друга. Из них образуются дочерние хромосомы, содержащие одинаковую генетическую информацию. Центромера делит хромосому на два плеча. Хромосомы с равными плечами называют равноплечими или метацентрическими, с плечами неодинаковой длины - неравноплечими -субметацентрическими, с одним коротким и вторым почти незаметным - палочковидными или акроцентрическими.
Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку, отделяющую спутник. Вторичные перетяжки называют ядрышковыми организаторами. В них в интерфазе происходит образование ядрышка. В ядрышковых организаторах находится ДНК,
отвечающая за синтез р-РНК. Плечи хромосом оканчиваются участками, называемыми теломерами, не способными соединяться с другими хромосомами.
Кинетохоры располагаются в центромерном районе хромосом. / - кинетохор, 2 - пучок кинетохорных микротрубочек; 3 - хроматида.
Число, размер и форма хромосом в наборе у разных видов могут варьировать. Совокупность признаков хромосомного набора называют кариотипом
Хромосомный набор специфичен и постоянен для особей каждого вида. У человека 46 хромосом, у мыши - 40 хромосом и т.д.
В соматических клетках, имеющих диплоидный набор хромосом, хромосомы парные. Их называют гомологичными. Одна хромосома в паре происходит от материнского организма, другая - от отцовского.
Изменения в структуре хромосом или в их числе возникают в результате мутаций.
Каждая пара хромосом в наборе индивидуальна. Хромосомы из разных пар называют негомологичными.
В кариотипе различают половые хромосомы (у человека это Х-хромосома и Y -хромосома) и аутосомы (все остальные).
Половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом.
Основу хромосомы составляет молекула ДНК, связанная с белками (гистонами и др.) в нуклеопротеид.
Основное положение молекулярной биологии, сформулированное Ф. Криком, утверждает, что перенос генетической информации осуществляется:
1) от ДНК к ДНК путем репликации;
2) от ДНК через и-РНК (м-РНК) к белку.
Процесс самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот (репликация) обеспечивает точное копирование генетической информации и передачу ее от поколения к поколению.
Принцип комплементарности, лежащий в основе структуры молекулы ДНК, дает возможность понять, как синтезируются новые молекулы в синтетическом периоде интерфазы жизненного цикла клетки перед ее делением.