4.2. Распластывание. Мт и пф.

Процесс распластывания сопровождается ростом МТ из центра в периферические участки клетки. На мышиных эмбриональных фибробластах была детально прослежена перестройка системы МТ в процессе распластывания.

На ранних стадиях в филоподиях и формирующейся ламеллярной цитоплазме МТ отсутствуют. В более распластанных клетках одиночные МТ выходят из околоядерной области и направляются в ламеллу. В клетках с хорошо развитой ламеллярной цитоплазмой, на радиальной стадии распластывания, МТ формируют кольцевой пучок, идущий вдоль клеточного края. Кольцо может располагаться как вдоль самой границы клетки, входя в ламеллу, так и несколько отступя от клеточного края. Сам кольцевой пучок образован дистальными концами МТ, выходящими из околоядерной зоны. На разных расстояниях Мт поворачивают и идут параллельно краю. Вероятно, в состав пучка входят также МТ, не связанные с клеточным центром.

Следует отметить, что формирование и прикрепление псевдоподий при распластывании клеток происходит с непременным участием актиновых микрофиламентов. МТ для этого процесса не обязательным. Начальные этапы распластывания вплоть до радиальной стадии идут и при разрушении МТ. МТ начинают играть ведущую роль лишь на последней стадии распластывания, определяя поляризованную форму клетки.

В суспендированных фибробластах мыши ПФ сконцентрированы в перинуклеарной области цитоплазмы. При распластывании центральная сфера постепенно уменьшается, на ранних стадиях из нее выходят пучки ПФ, на поздних стадиях – отдельные ПФ. Перераспределение ПФ происходит вдоль МТ, приблизительно через два часа после пересадки клеток.

5. Клеточный центр.

5.1. Структура и функции центриолей и центросомы.

Обычно в клетке обнаруживаются 2 центриоли, в течение интерфазы локализованные в околоядерной области. Существенные различия в строении позволили разделить их на 2 типа: материнскую и дочернюю центриоли. Дочерняя центриоль, как правило, ни придатков, ни сателлитов не имеет. 2/3 её внутреннего объёма занимает осевая структура, от которой по направлению к микротрубочкам отходят радиальные элементы. Такое образование получило название "ось со спицами" и располагается в проксимальном и среднем отделах центриоли. Осевой элемент, не имеющий радиальных образований – втулка, может обнаруживаться внутри дистальной и средней частей центриоли.

Характерной особенностью материнской центриоли является наличие на дистальном конце придатков. На поперечных срезах они видны как длинные выросты диаметром около 100нм, отходящие от каждого триплета под углом 60º к боковой поверхности и 45º к оси цилиндра. К настоящему времени доказано, что придатки связаны с В-микротрубочкой триплета и направлены в противоположную от оси закручивания сторону. На концах придатков всегда выделяются электроноплотные гранулы.

Функция придатков точно не определена. Предполагается, что они способствуют взаимодействию центриоли с плазматической мембраной при формировании базального тельца; вероятно, что также может существовать связь и с другими мембранными органеллами. Наличие придатков зависит от фазы клеточного цикла и от типа клетки. Так материнские центриоли в клетках культуры СПЭВ содержат придатки на всех стадиях, включая G0-период. А в гепатоцитах мыши материнские центриоли имеют придатки только в G1, при продвижении по циклу они утрачиваются; клетки интактной печени придатков не формируют.

Другой отличительной особенностью материнской центриоли является наличие сателлитов; в зарубежной литературе чаще употребляется термин субдистальные придатки. От придатков они отличаются бóльшей вариабельностью в размерах, числе и расположении. Сателлиты состоят из конусовидных поперечно-полосатых оснований и небольших круглых головок; на одну центриоль приходится 1-5 подобных образований. В отличие от придатков, сателлит прикрепляется одновременно к 2-3 триплетам. Показано, что сателлиты являются центром организации микротрубочек. Интересно, что придатки и сателлиты присутствуют у одних и тех же центриолей – материнских. Биохимическим маркером созревания центриоли является белок ценексин, который присутствует только в зрелой материнской центриоли.

В настоящее время выделяют следующие функции центриолей:

— репликация центриолей;

— образование материнской центриолью первичной реснички;

— организация перицентриолярного материала; в отсутствие центриолей центросома не формируется; однако, с другой стороны, в литературе описаны и данные о существовании бесцентриолярной центросомы в клетках. Согласно последней точке зрения все центросомы можно разделить на две группы: центриолярные (имеющие в своем составе центриоль) и бесцентриолярные (центросомы, в которых центриоль отсутствует).

В перицентриолярном материале располагаются так называемые "затравки" микротрубочек, имеющие вид колец и спиралей диаметром около 30 нм. Непосредственно к ним и прикрепляются микротрубочки. "Затравки", по-видимому, могут входить в состав микротрубочек при полимеризации. "Затравки" часто расположены кластерами, получившими название центры нуклеации микротрубочек (ЦНМТ). ЦНМТ могут быть как прикрепленными к центриолярному цилиндру через ножки сателлитов (и тогда они называются головками сателлитов), так и свободными. В последнем случае они получили название фокусов схождения микротрубочек. Кроме того, в области клеточного центра обнаруживаются плотные "вирусоподобные частицы" (ВПЧ); функция их пока не известна. В постсинтетическом периоде интерфазы сателлиты исчезают; одновременно с этим процессом появляется фибриллярное гало – центр образования микротрубочек веретена деления .

Таким образом, совокупность структур, принимающих участие в формировании микротрубочек на протяжении всего клеточного цикла, получила название центросома. В ней выделяют две основные составные части: центриоли и перицентриолярный материал, организованный в митозе в виде гало, а в интерфазе в форме сателлитов, ЦНМТ, центросомного матрикса и перицентриолярных придатков. Окружающие центросому микротрубочки, а также располагающиеся в этой зоне везикулы, образуют центросферу.

Не смотря на то, что центриоли характерны для большинства изученных клеток, их присутствие в составе центросомы не является облигатным. В связи с этим особое внимание хотелось бы уделить функциям центросомы. Наиболее важной функцией центросомы является формирование разных категорий микротрубочек в течение клеточного цикла. То есть центросома является основным центром организации микротрубочек (ЦОМТ) в клетке. Так, в интерфазе центросома образует цитоплазматические микротрубочки, участвующие в распределении органелл и создании полярности клетки, организовывая, таким образом, направленный транспорт. При вступлении клетки в митоз центросома формирует микротрубочки веретена деления. Кроме того, центросома инициирует рост микротрубочек, образующих стенку центриоли.