44. Нетипичные формы митоза. Полиплоидия и политения.

К нетипичным формам митоза относят эндомитоз и его разновидность – политения.

Эндомитоз характеризуется удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки без разрушения ядрышка и образования веретена деления. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки. Пропорционально увеличению числа генов клетки растет и ее масса, что повышает ее функциональные возможности. В норме процесс встречается в эпителиальных клетках печени, мегакариоцитах.

Политения – при этом типе деления происходит кратное увеличение содержания ДНК в хромосомах при сохранении их диплоидного числа. При этом число хроматид может достигать 1000 и более, хромосомы приобретают гигантские размеры. При политении утрачиваются все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.

45. Дифференцировка клетки.

В ходе дифференцировки, или специализации, клеток начиная от оплодотворенной яйцеклетки, формируются разные клеточные типы с разными фенотипами. При дифференцировке клетки экспрессируют строго определенную часть генома: транскрибируют специфические ДНК и синтезируют специфические белки, что и определяет морфологические и функциональные признаки дифференцированных клеток. Следовательно, различия между клетками, обладающими одинаковым набором генов, определяет дифференциальная активность генов. Дифференцировка обусловлена репрессией и активацией определенных групп генов. Разные клеточные типа экспрессируют разные гены.

Специализация конкретного клеточного типа начинается с преддиференцировки. В эту стадию клетка сохраняет способность к пролиферации, накапливает органеллы, необходимые для выполнения будущей функции. На следующей стадии протодифференцировки пролиферативная активность клетки ограничивается, начинается синтез специфичного продукта. В стадии собственно дифференцировки митозы прекращаются, белок синтезирующий аппарат начинает работать в полную силу. В заключительной стадии терминальной дифференцировки в полном объеме продуцирует специфические белки, приобретает характерные морфологические признаки, специализированные на выполнение определенных функций.

46. Стволовые клетки. Тотипотентные, плюрипотентные, унипотентные, полипотентные.

Стволовыми клетками эмбриона, плода или взрослого организма считаются клетки, способные длительное время воспроизводить себе подобных и в течении жизни давать начало специализированным клеткам организма.

• Тотипотентная клетка обладает потенциалом дать начало всем специализированным клеткам, формирующим ткани эмбриона и обеспечивающим его развитие. Например, зигота и бластомеры по всем признакам относятся к тотипотентным клеткам.

• Плюрипотентные клетки дифференцируются в разные полипотентные клетки всех трех зародышевых листков – экто, энто и мезодермы. Клетки внутренней клеточной массы бластоцисты относятся к плюрипотентным клеткам.

• Полипотентные клетки – стволовые клетки, которые дают начала ограниченному числу типов унипотентных клеток клеток-предшественниц.

• Унипотентные клетки – клетки, способные дать начало одному виду клеток.

47. Эмбриональная стволовая клетка.

Эмбриональные стволовые клетки получают из бластоцисты на 4-5 сутки после оплодотворения яйцеклеток. Полученные клетки культивируют ин витро с целью выделения чистой клеточной линии, способной формировать клеточные скопления – эмбриодные тела. С помощью специфических факторов роста можно направлять дифференцировку диссоциированных клеток эмбриоидных тел в различные клеточные типы всех трех зародышевых листков.

48. Протоонкогены и онкосупрессоры в регуляции клеточного цикла.

Протоонкогены кодируют белки, стимулирующие клеточный цикл. Мутированные протоонкогены называют онкогенами.

• Ras – семейство генов, кодирующие ras-G-белки. Этот белок локализуется на внутренней стороне мембраны и участвует в передаче внешнего сигнала от рецептора к ядру, стимулирующего пролиферацию клеток. В результате мутации ras – г- белок становится неактивированным и клеточный цикл не прекращается.

• Erbb2 – кодирует белок семейства рецепторов эпидермального фактора роста. Рецептор не связывается с фактором роста, но тесно взаимодействует с другими рецепторами эпидермального фактора роста, стабилизируя их связь с лигандами и, таким образом, поддерживая клеточную пролиферацию.

Антионкогены кодируют белки, блокирующие клеточный цикл. Мутации генов онкосупрессоров неизбежно к появлению бесконтрольного пролиферирующего клеточного клона.

• Белок р53 – один из важнейших регуляторов клеточного цикла, специфически связывается с ДНК и активирует экспрессию генов, блокирующих цикл в контрольной точке. При неблагоприятной информации о состоянии генома белок р53 блокирует клеточный цикл до тех пор, пока нарушения не будут устранены. В поврежденных клетках количество р53 возрастает. При серьезных нарушениях ДНК р53 запускает механизм апоптоза.

• Белок р21

• белок р16 – блокирует клеточный цикл в точке рестрикции.