Ядро і канцерогенез - рак: експерименти і гіпотези

Відео: Все придумали радянські вчені - Русский УМ | Документальний фільм

Відео: Що і як розганяє частки швидше, ніж Коллайдер

Якщо саме ядро - головний орган клітини, то ядро пухлинної клітини несе відповідальність за неопластические властивості цієї клітини. Експериментальне підтвердження цей простий висновок отримав вже давно.
а. Змінені характеристики хромосом у багатьох пухлинних клітинах прямо вказують на зміни в ядрі. Але навіть невидимі зміни спадкового матеріалу соматичних клітин ( «мутації») в кінцевому підсумку відображають не що інше, як зміни в ядрі. У розділі «Рак і спадковість» ми розглянемо такі зміни докладніше.
б. У спочиваючому ядрі диференційованої соматичної клітини (так зване інтерфазна ядро) були ідентифіковані дві морфологічно різні форми хромосом. Одні ділянки хромосом своєї щільною упаковкою нагадують «гетерохроматин», інші мають вигляд вільно упакованого «еухроматину». Обидві форми хроматину розрізняються і своєю біохімічної активністю: так, еухроматин синтезує більше РНК, ніж гетерохроматин, а актиноміцин (речовину, що блокує синтез РНК на ДНК) в шість разів інтенсивніше зв`язується еухроматин, ніж гетерохроматином.
У соматичної клітці генетична інформація, ув`язнена в хромосомах, розшифровується лише частково. У клітинах печінки, наприклад, вся інформація, притаманна нервовій клітині або клітці нирки, повинна придушуватися. Таким чином, хромосоми соматичної клітини містять активні і пасивні гени. Активні гени, і тільки вони, виробляють інформаційну РНК і тим самим дають початок синтезу специфічних ферментів, які в кінцевому підсумку відповідальні за специфічну активність клітини. На підставі сказаного можна зробити висновок, що еухроматин відповідають активні, а гетерохроматіну- пасивні, пригнічені гени.
Еухроматин і гетерохроматин можна розрізнити не тільки під мікроскопом- їх можна розділити і препаративних шляхом. Для цього ядра опромінюють ультразвуком і центрифугують з різною швидкістю. Важка фракція, отримана після нетривалого центрифугування на низькій швидкості (1000 g9 10 хв), складається головним чином з гетерохроматина, а легка фракція (78 000 g, 60 хв) - переважно з еухроматину.
При канцерогенезі під дією діетілнітрозаміна частка гетерохроматина в ядрі печінки зростає-за даними Харберса, через 40 днів приріст сягає близько 20%. Частка «активного» еухроматину відповідно знижується. Загальна ж зміст ДНК в клітині залишається постійним. Це означає, що доступна генетична інформація в процесі розвитку пухлини сокращается- число активних генів зменшується. У цю картину добре вписуються більш ранні дані щодо збідніння пухлин органоспецифическими ферментами, оскільки часткова втрата еухроматину означає придушення в клітці органоспецифічних синтезів.
З цієї точки зору деякі вчені розглядають канцерогенез як «гетерохроматізацію» (Зандріттер): генетична програма клітини, очевидно, перебудовується. На цьому ми поки відкладемо подальший аналіз аж до того моменту ,, поки не розглянемо і не можна порівняти найважливіші теорії пухлинного росту.
в. Крім ДНК, найважливішим компонентом хромосом слід вважати так звані гістони - білки з високим вмістом лізину і аргініну. Високий вміст цих основних амінокислот дозволяє здійснювати міцну «сольову» зв`язок між ДНК (кислотний компонент) і гистонами (основний компонент).
Довгий час вважалося, що саме гистони покривають деякі ділянки ДНК і таким чином «інактивують» її. Правда, від цього пояснення довелося відмовитися після того, як гістони піддалися більш ретельному аналізу і було виявлено, що є всього близько 10 різних типів гістонів (які можна розділити шляхом електрофорезу в акріламідном гелі). Яким чином настільки обмежене число гістонів в стані специфічно блокувати тисячі різних ділянок генетичної інформації нитки ДНК?
Сьогодні фахівці в галузі молекулярної біології схильні вважати, що специфічна РНК разом зі специфічним білком-репрессором визначає, де і коли слід блокувати ДНК. Гістони ж менш специфічні в цьому відношенні.
Проте ряд авторів описали відмінність між гистонами нормальної і пухлинної клітини. Буш, наприклад, повідомив про фракцію гистона (RP2-L), яку він виявив тільки в клітинах карциноми Уолкера- в нормальних клітинах ця фракція була відсутня. Всі спроби виявити цей незвичайний гистон в інших пухлинних клітинах виявилися безуспішними.
Підводячи підсумок сказаному, ми можемо стверджувати, що роль ядра в пухлинної клітці поки з`ясована далеко не повністю. У припущеннях не бракує, але доказів мало. Все ж, треба сподіватися, ми на правильному шляху. Накопичені дані свідчать про те, що неопластичні властивості пухлинної клітини є спадковими, а також про те, що основна функція ядра - передача спадкових властивостей.