Гилберт с.Биология развития: в 3-х т. Т. I: Пер. С англ. — м.: Мир, 1993. — 228 с.

192_______________ ГЛАВА 6_______________________________________________________________________________

Рис. 6.7. Синтез ДНК в культуре миобластов куриного зародыша. Миобласты были обработаны фосфолипазой С, а затем подвергнуты воздействию 3H-тимидина. Не прикрепившиеся миобласты продолжают делиться и поэтому включают 3Н-тимидин в ДНК. Включенные в ДНК меченые нуклеотиды вызывают потемнение зерен серебра в эмульсии, что можно обнаружить после проявления пленки. Выстроившиеся в одну линию (но еще не слившиеся) клетки (показаны стрелками) метку не включают. (Из NumerolT, Munar, 1976; фотографии с любезного разрешения М. Nameroff.)

ионофорами кальция, такими, как A23I87, который переносит ионы кальция через клеточные мембраны (Schainberg et al., 1969; David et al., 1981). Если выстраивание миобластов в цепочку опосредовано гликопротеидами клеточной мембраны (Knudsen, 1985), то их слияние, по-видимому, регулируется интенсивной реорганизацией мембранных компонентов, приводящей к образованию участков, свободных от белков и содержащих фосфолипиды (Kaufman, Foster, 1985; Wakelam, 1985). Было показано (Kalderon, Gilula, 1979), что опосредованное кальцием слияние миобластов происходит в тех участках их мембран, которые обогащены фосфолипидами. Эта гипотеза объясняет, почему фосфолипаза С является таким мощным ингибитором слияния клеток.

Хотя узнавание клетками друг друга и их слияние — существенные черты миогенеза. видовая специфичность в этих явлениях отсутствует. Миобласты сливаются только с миобластами, и они не обязательно должны принадлежать одному и тому же виду животных. Показано (Yaffe, Feldman, 1965), что миобласты зародышей крысы и курицы легко сливаются, образуя гибридные мышечные трубочки.

Результаты исследований, проведенных на аллофенных мышах, также свидетельствуют в пользу гипотезы о слиянии миобластов. Таких мышей получают путем слияния двух ранних зародышей; у развивающихся мышей имеются две четко различимые популяции клеток (см. рис. 3.29). В одном из опытов (Mintz, Baker, 1967) объединяли зародышей двух линий мышей, у которых синтезируются разные формы фермента изоцитратдегидрогеназы. Этот фермент, обнаруженный во всех клетках, состоит из двух идентичных субъединиц. Если мышечные трубочки образуются из одной клетки, ядра которой делятся без цитокинеза, то следует ожидать появления у аллофенной мыши двух разных («родительских») форм фермента (рис. 6.8). Вместе с тем, если мышечные трубочки формируются путем слияния миобластов, то следует ожидать появления мышечных клеток, в которых экспрессируются гены не только одной из двух «родительских» изоформ фермента (АА или ВВ), но также и третьей изоформы, образованной субъединицами каждого из родительских типов фермента (AB). Различные формы изоцитратдегидрогеназы могут быть разделены и идентифицированы по их подвижности в электрическом поле. Результаты опыта ясно показали наличие гибридного фермента в экстрактах из скелетных мышц, хотя в экстрактах из всех других тканей был обнаружен фермент только двух родительских типов. Следовательно, мышечные трубочки действительно формируются путем слияния многочисленных миобластов.

Все исследователи считают слияние миобластов и синтез специфических мышечных белков независимыми друг от друга явлениями, хотя и происходящими обычно одновременно. Как только миобласты выстраиваются в цепочку и прекращают делиться. они начинают синтезировать тропомиозин, тяжелую цепь миозина и специфичные для мышц изоформы актина и креатинкиназы. Креатинкиназа представляет собой димерный белок. До слияния миобластов в них синтезируется креатинкиназа, состоящая только из субъединиц В (димер ВВ). К моменту слияния в культуре они начинают синтезировать другую специфичную для мыши форму фермента (М), создавая димеры ММ (рис. 6.9. А). Слияние миобластов можно стимулировать, заменив среду, поддерживающую пролиферацию, средой, в которой отсутствуют определенные факторы роста. В лимитированной среде миобласты прекращают делиться и в течение короткого периода времени сливаются. Эта методика была использована (Devlin, Emerson, 1978) для синхронизации слияния клеток и изучения синтеза миозина, актина и тропомиозина (рис. 6.9, Б). В начале культивирования ни одного из белков обнаружить не удается. Однако ко времени слияния миобластов эти структурные белки очень быстро выяв-