иии / мроекулярная биология клетки / Глава 1

31

СПРАВОЧНИК ТЕРМИНОВ

Аберрация — оптический артефакт, погрешность изображения оптических систем, а. проявляется тем, что оптическиеизображения в ряде случаев не вполне отчётливы, неточно соответствуют объекту или оказываются окрашенными.

Аберрация сферическая — различие оптических свойств центральной и периферической частей сферической линзы, которая не позволяет одновременно фокусировать изображение по всему полю. А.с. устраняют апохроматические объективы — планахроматы и планапохроматы.

Аберрация хроматическая — фокусное расстояние линзы для лучей разной длины волны различно. Поэтому при использовании немонохроматического света формируемое линзой изображение предмета имеет окрашенные края. Хроматические аберрации устраняют ахроматические и апохроматические объективы.

Аденин — пуриновое основание; входит в состав РНК, ДНК нуклеотидов и играет важную роль в метаболизме клетки.

Азотистые основания — гетероциклические органические соединения — производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот.

Антипараллельность цепей ДНК — противоположная направленность двух нитей двойной спирали ДНК; одна нить имеет направление от 5' к 3', другая — от 3' к 5'.

Артефакт — искусственно созданный факт, связанный с использованием ограниченных методов исследования; хотя а. и обусловлен реальным существованием чего-то, но это что-то отражено неадекватно. Классический пример а. — нейрофибриллы в нейронах и глиоцитах, описанные методами импрегнации солями серебра. На самом деле эти структуры реально не существуют, им соответствуют элементы цитоскелета в виде микротрубочек, нейрофиламентов и глиофиламентов.

Белки гистоновые (гистоны) — небольшие, сильно основные белки, связывающиеся непосредственно с ДНК. Гистоны принимают участие в структурной организации хроматина, нейтрализуя за счет положительных зарядов аминокислотных остатков отрицательно заряженные фосфатные группы ДНК, что делает возможной плотную упаковку ДНК в ядре.

Ген — единица наследственности, занимающая специфическое место (локус) в хромосоме, способна к самовоспроизведению в клеточном цикле; структурный г. в виде последовательности нуклеотидов содержит информацию о последовательности аминокислот пептидной цепи.

32

Геном (ген+хромосома) человека — полный набор генов, определяющих наш внешний вид и внутреннее строение, — упакован в 23 пары хромосом. Хромосомы нумеруют в порядке уменьшения их размера от самой большой (1-й), до самой маленькой (22- й) пары. Но из этого ряда выпадают половые хромосомы: у женщин — две большие хромосомы X, а у мужчин — одна X, а другая, маленькая, Y. По своему размеру хромосома X находится между7-й и 8-й хромосомами, а хромосома Y— самая маленькая в геноме. Гаплоидный набор — 23 хромосомы (22 + Y, 22 + X) — характерен для гамет. Диплоидный набор (44 + XY, 44 + XX)

— для соматических клеток.

Гетерохроматин — участки хроматина, находящиеся в течение клеточного цикла в конденсированном (компактном) состоянии. Особенностью гетерохроматиновой ДНК является низкая транскрибируемость.

Гуанин — азотистое основание, аминопроизводное пурина, является составной частью нуклеиновых кислот.

Дезоксирибонуклеимновая кислотам (ДНК) — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

Диафрагма ирисовая — деталь микроскопа, расположенная между зеркалом и конденсором. Служит для изменения диаметра светового потока, направляемого зеркалом через конденсор на объект.

Иммерсионный микроскоп - специальный микроскоп, позволяющий просматривать объекты в иммерсионной жидкости.

Иммерсионный объектив – объектив светового микроскопа, для эксплуатации которого необходима замена воздушной прослойки между ним и препаратом на другую оптическую среду - иммерсию (кедровое масло и т.д.). К иммерсионным объективам относятся объективы с увеличением 60X, 90X, 100X.

Кинетохор — белковая структура на хромосоме, к которой крепятся волокна веретена деления во время деления клетки. Кинетохоры играют важнейшую роль при сегрегации хромосом для последующего разделения родительской клетки на две дочерние. Кинетохоры формируются на центромерах хромосом у эукариотов. Кинетохорыподразделяют на две области — внутреннюю, крепко связанную с центромерной ДНК, и внешнюю, взаимодействующую смикротрубочками веретена деления.

Конденсор (лат. condenso — уплотняю) — линзовая, зеркальная или зеркально-линзовая оптическая система, собирающая лучи от источника света и направляющая их на рассматриваемый или проецируемый предмет.

33

Лазерная конфокальная микроскопия — метод конфокальной сканирующей микроскопии позволяет получить оптические срезы путём послойного сканирования объектов по глубине (наподобие томографии) и производить пространственную реконструкцию флуоресцирующего объекта. Условие конфокальности, совпадение фокусов диафрагмы детектора и освещающего объект света, выполняется, если один

итот же объектив используется и для освещения объекта, и для детекции изображения. Другим важным условием этого метода является применение диафрагмы детектора с минимальным диаметром, что требует использование мощного источника света, а именно систему лазеров. Большое количество шаговыхдвигателей управляют положением объекта в фокусе конфокального микроскопа как в плоскости XY, так и по оси Z. Конфокальный микроскоп управляется от компьютера, а изображение объекта можно увидеть только на дисплее. Каждый оптический срез запоминается как отдельный файл, после чего с помощью программы воссоздается трёхмерное изображение объекта.

Лайонизация — механизм компенсации дозы генов X хромосомы у женщин объясняет гипотеза Мэри Лайон. Согласно гипотезе, инактивация X хромосомы происходит в раннем эмбриогенезе, осуществляется случайным образом (инактивированной может быть либо отцовская, либо материнская X хромосома), затрагивает целиком всю X хромосому и характеризуется устойчивостью, передаваясь клеточным потомкам. Клетки женского организма по экспрессии генов X хромосомы мозаичны.

Мазок — способ подготовки материала для цитологического исследования. Известны мазки гематологические (например, крови и красного костного мозга) и гинекологические (например, ПАП мазок), маз- ки-отпечатки (например, слизистой оболочки щеки для определения тельца Барра).

Макрометрический винт (кремальера, зубчатка, макровинт) —

деталь микроскопа, которая служит для предварительной ориентировочной установки изображения рассматриваемого объекта на фокус.

Нуклеосома — структурная единица хроматина. В н. неконденсированного хроматина содержится по две копии гистонов H2A, H2B, H3

иH4. Двойная спираль ДНК лежит на поверхности октамера гистонов

инакручена на него. В конденсированном хроматине дополнительно присутствует гистон H1, соединяющий нуклеосомы.

Нуклеозид — N гликозильные производные (N гликозиды) разных азотистых оснований.

Нуклеоплазма — полужидкое ве-щество, представляющее собой коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, фермен-

34

тов, минеральных со-лей; заполняет пространство между ядерными, структурами, уча-ствует в транспорте, нуклеиновых кислот, субъединиц рибосом, ферментов, факторов транскрпиции. При делении клетки смешивается с гиалоплазмой. По окончании деления в телофазе концентрируется в ядре.

Нуклеотид — соединение пуринового или пиримидинового основания, сахара (обычно рибозы или дезоксирибозы) и фосфатной группы.

Объектив — оптическое устройство, предназначенное для создания увеличенного изображения объекта.

Окуляр — оптическая система, расположенная непосредственно перед глазом и предназначенная для рассматривания изображения, образованного предыдущей оптической системой.

Просвечивающая электронная микроскопия — метод исследования объекта с помощью прибора, в котором вместо света используется пучок электронов, а для получения изображения применяются магнитные линзы, управляющие движением электронов. При создаваемой высокой разности потенциалов (ускоряющем напряжении 50"600 кВ) электроны, составляющие пучок, имеют очень малую длину волны, что позволяет получать изображение изучаемого объекта с высоким разрешением. Теоретически разрешение просвечивающего электронного микроскопа составляет 0,002 нм. Реальное разрешение современных микроскопов приближается к 0,1 нм. Для биологических объектов разрешение ПЭМ на практике составляет 2 нм.

Разрешающая способность микроскопа — наименьшее расстояние между двумя точками предмета, при котором они различимы как отдельные объекты (т.е. воспринимаются в микроскопе как две точки).

Револьвер — деталь микроскопа, предназначенная для быстрой смены объективов, которые ввинчиваются в его гнезда. Центрированное положение объектива обеспечивает защелка, расположенная внутри револьвера.

РНК (рибонуклеиновая кислота) — макромолекула, состоящая из остатков рибонуклеозидов, соединённых фосфатом в направлении от 3'-гидроксила одного остатка к 5'-гидроксилу следующего; присутствует во всех эукариотических клетках (в ядре и цитоплазме), а также во многих вирусах

РНК матричная (мРНК) — вид РНК, с которой в рибосомах синтезируется белок.

РНК рибосомная (рРНК) — РНК, входящая в состав рибосом и полирибосом.

РНК транспортная (тРНК) — низкомолекулярная РНК, присутствующая в клетке по крайней мере в виде 20 различных молекул, каждая

35

из которых способна связываться с одной из аминокислот; соединяясь своими антикодонами с определёнными участками (кодонами) на мРНК и неся на другом конце аминокислоту є растворимая РНК

Сканирующая электронная микроскопия — метод получения изображения поверхности объекта с высоким (до 0,4 нанометра) пространственным разрешением с помощью растрового (сканирующего) электронного микроскопа. В ходе исследования электронный луч фокусируется на небольшом участке объекта. Передвигая сфокусированный луч над объектом, получают общую картину изучаемой поверхности.

Теломера – концевая часть плеча хромосомы . Теломеры представляют собой повторяющиеся последовательности ДНК . Повторы теломер состоят из G-богатых единиц длиной 6-8 п.о. Эти последовательности играют важную роль в защите концов хромосом от деградации.

Теломераза — фермент, добавляющий особые повторяющиеся последовательности ДНК к 3'-концу цепи ДНК на участках теломер, которые располагаются на концах хромосом в эукариотических клетках. Теломеры содержат уплотненную ДНК и стабилизируют хромосомы. При каждом делении клетки теломерные участки укорачиваются. Теломераза является обратной транскриптазой, причем с ней связана особая молекула РНК, которая используется в качестве матрицы для обратной транскрипции во время удлинения теломер.

Тельце Бара — во всех соматических клетках генетически женского организма одна из X хромосом инактивирована и известна как половой хроматин (тельце Барра). Инактивация Х хромосомы — лайонизация.

Темнопольная микроскопия — вид световая микроскопия в которой используют специальный конденсор, выделяющий контрастирующие структуры неокрашенного материала. Темнопольная микроскопия позволяет наблюдать живые объекты. Наблюдаемый объект выглядит как освещённый на тёмном поле. При этом лучи от осветителя падают на объект сбоку, а в линзы микроскопа поступают только рассеянные лучи.

Тимин (5-метилурацил) — производное пиримидина, одно из четырёх азотистых оснований. Входит в состав ДНК, комплементарно связывается с аденином, образует две водородные связи.

Транскрипция — синтез РНК на ДНК-матрице; осуществляется РНК-полимеразой.

Трансляция — перевод генетического кода с нуклеотидов мРНК на аминокислотную последовательность полипептидной цепи в рибосомах.

Тубус микроскопа - узел, служащий для установки объективов и окуляров на определенном расстоянии друг от друга. Он представляет

36

собой трубку, в верхней части которой находится окуляр или окуляры, а в нижней - устройство для крепления и смены объективов. Обычно это револьвер с несколькими гнездами для быстрой смены объективов различного увеличения. Механическая длина тубуса биологических микроскопов обычно составляет 160мм. В тубусе между объективом и окуляром могут располагаться призмы, изменяющие направление хода лучей и промежуточные линзы, изменяющие окулярное увеличение и оптическую длину тубуса.

Урацил (2,4-диоксопиримидин) — пиримидиновое основание, которое является компонентом рибонуклеиновых кислот и как правило отсутствует в дезоксирибонуклеиновых кислотах, входит в состав нуклеотида. В составенуклеиновых кислот может комплементарно связываться с аденином, образуя две водородных связи.

Фазово-контрастная микроскопия — вид световой микроскопии, позволяющий изучать живые и неокрашенные объекты. При прохождении света через окрашенные объекты изменяется амплитуда световой волны, а при прохождении света через неокрашенные — фаза световой волны, что и используют для получения высококонтрастного изображения в фазово-контрастной микроскопии.

Фокусное расстояние — это расстояние между линзой объектива и препаратом при котором можно четко видеть изображение предмета.

Флуоресцентная микроскопия — принцип действия основан на использовании явления люминесценции наблюдаемых объектов, возникающей под действием света определенного спектрального состава. Освещение объектов для возбуждения люминесценции производится сверху через объектив микроскопа. В люминсцентных микроскопах источником света служит ртутная лампа. Одним из видов флуоресцентной микроскопии является лазерная конфокальная микроскопия

Хроматин — генетический материал в ядре, образован дезоксирибонуклеопротеином; в фазе между митотическими делениями — гетерохроматин (хорошо различимые конденсированные глыбки) или как эухроматин — диспергированный, плохо или совсем неокрашивающийся материал.

Хромосома — структурный элемент клеточного ядра, содержа-щий ДНК и белки, различимый в виде образования определенного размера и формы только во время деле-ния клетки. Самоудвоение и закономерное распределение хромо-сом по дочерним клеткам обеспечивает передачу наследственной информации.

Хромосомы гомологичные — парные хромосомы из диплоидного набор хромосом, одинаковые по структуре и набору генов. Одна из них имеет материнское происхождение, другая – отцовское.

37

Хромосомы не гомологичные — хромосомы из диплоидного набор хромосом, которые отличаются друг от друга по структуре и набору генов.

Центромера — участок хромосомы, удерживающий вместе две ее нити (хроматиды). Во время деления центромеры направляют движение хроматид к полюсам дочерних клеток.

Цитозин (2-окси-4-аминопиримидин)— пиримидиновое основание. Присутствует во всех живых клетках в составе нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Входит в состав некоторых коферментов.

Эухроматин — участки хромосом, сохраняющие деспирализованное состояние в интерфазном ядре и спирализующиеся при делении клеток (в профазе). Эухроматин отличается от гетерохроматина менее плотной упаковкой ДНК, меньшим содержанием метилированных оснований, большим количеством негистоновых белков (факторы транскрипции, ферменты) и ацетилированных молекул гистонов.

Ядро (лат. nucleus) — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация генетической информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хроматимна, кариопламзмы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки.

Ядрышко — это высокоорганизованная структура внутри ядра; место тандемно повторяющихся генов рибосомных РНК (рРНК). В составе ядрышка выявляются большие петли ДНК, содержащие гены рРНК, которые с необычайно высокой скоростью транскрибируются. Функцией ядрышка является формирование субъединиц рибосом.

Ядрышковые организаторы — участки хромосом, образующие внутри ядра клетки так называемое ядрышко.

38