Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ УПОРЯДОЧЕННОСТЬ КЛЕТОК 23

Рис. 15.22. Специфичность клеточной поверхности нейральной сетчатки цыпленка. А. Фазово-контрастная фотография среза нейральной сетчатки только что вылупившегося цыпленка. Б. Срез сетчатки, окрашенный флуоресцирующими моноклональными антителами, узнающими клетки сетчатки (но не другие нервные клетки). В. Срез сетчатки, окрашенный флуоресцирующими моноклональными антителами, узнающими нервные (но не глиальные) клетки сетчатки. Г. Срез сетчатки, окрашенный флуоресцирующими моноклональными антителами, узнающими антигены на фоторецепторах и телах ганглиозных клеток. (Фотографии с любезного разрешения G. Grunwald.)

Рис. 15.23. Временные изменения клеточной мембраны, коррелированные с морфогенезом фоторецепторных клеток сетчатки. По мере дифференцировки фоторецепторов на их клеточной мембране репрессируются различные антигены. (По Venkatesh et al., 1985.)

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

24 ГЛАВА 15

Дополнительные сведения и гипотезы: От белка к гену

Поскольку антигенами дифференцировки часто служат белки, экспрессия которых регулируется в пространстве и во времени, и поскольку эти изменения часто коррелируют со специфическими морфологическими переходами (что иллюстрирует рис 15.23), было бы интересно знать, каким образом регулируется активность их генов. Например, если бы нам было известно, как экспрессируется белок 24В10, то это послужило бы ключом к разгадке генетического механизма дивергенции нейронов. Каким образом можно проследить эту «обратную генетику» – от белка к гену?

Рис. 15.24. Протокол опыта по выявлению гена, кодирующего белок, идентифицированный моноклональными антителами. Объяснения см. в тексте. 1 – сетчатка; 2 – базальная пластинка; 3 – мозг. (По Venkatesh et аl., 1985; фотография с любезного разрешения S. Benzer.)

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ УПОРЯДОЧЕННОСТЬ КЛЕТОК 25

Для начала моноклональные антитела связывают с гранулами сорбента и гомогенаты сетчатки пропускают через колонку этого материала (рис. 15.24). (Она называется иммуноаффинной колонкой.) Антитела связываются только с теми антигенами, которые они узнавали изначально; затем связанный с гранулами белок элюируют с гранул (используя ионные растворы) и очищают от любых возможных примесей с помощью гель-электрофореза. Область геля, содержащую этот белок, вырезают, белок элюируют с гелевого матрикса и частично секвенируют. Затем синтезируют радиоактивные олигонуклеотиды, которые связались бы с последовательностью ДНК, способной кодировать данный белок. В случае белка 24В10 их использовали для скрининга библиотеки клонов рекомбинантной ДНК, содержащих области генома дрозофилы, ДНК положительного клона секвенировали. чтобы убедиться в ее соответствии последовательности исходного белка, выделенного с помощью моноклональных антител. Таким образом можно пройти путь от редкого белка, идентифицированного моноклональным антителом, до специфического участка геномной ДНК (Zipursky et at., 1984; Venkatesh et al., 1985).

Регуляция антигенов дифференцировки – важнейшая проблема экспериментальной эмбриологии, поскольку эти молекулы, возможно, играют определяющую роль в морфогенезе. Кроме того, нарушения в регуляции таких антигенов могут иметь тяжелые последствия у взрослых. Известна серия заболеваний, называемых паранеопластическими синдромами; эти нарушения у взрослых иногда развиваются наряду со злокачественными новообразованиями, но, по-видимому, не вызываются непосредственно опухолью. Например, у некоторых больных с мелкоклеточной карциномой легкого развивается дегенерация сетчатки, ведущая к слепоте. Каким образом опухоль в легком может вызвать заболевание глаз? Данные, касающиеся возможного механизма этого паранеопластического синдрома приводятся в работе Грюнвальда и др. (Grunwald et al., 1985, 1987); эти авторы показали, что особый тип опухолевых клеток содержит антигены дифференцировки, обычно экспрессируемые клетками сетчатки. Иммунная система производит антитела к этому опухолевому белку (который воспринимается организмом как «чужой» из-за того, что иммунная система нормального организма не контактирует с клетками центральной нервной системы в пределах гемато-энцефалического барьера) и циркулирующие антитела разрушают клетки сетчатки. В результате нарушение регуляции антигена дифференцировки в опухолевых клетках может вызвать деструкцию той ткани, которая обычно его экспрессирует.