Гены, кодирующие как упомянутые нейропептиды и ферменты синтеза прочих сигнальных молекул, так и белки молекулярных мембранных рецепторов, которые их принимают и интерпретируют во внутриклеточные знаки и сигналы. Аналоги системы межличностного общения и коммуникаций. А вот что происходит при патологиях. Все аспекты феноменологии рака поразительно похожи на феноменологию тоталитарных систем. Я насчитал 10 таких сходных синдромов. 1). Поздняя, неумеренная и не координируемая извне работа генов раннего развития. Аналоги: на личностном уровне психопатологии с запоздалыми возвратами взрослых к детским и подростковым комплексам и поведенческим стереотипам, ведущие к маниям, навязчивым идеям, социальной агрессии; на социальном уровне многообразные формы инфантилизации личностей, типичные для тоталитарных систем. 2). Дедифференцировка и уменьшение разнообразия клеток (вследствие п.1). Аналоги социальное, интеллектуальное, эмоциональное, бытовое и культурное однообразие индивидов; их стереотипное поведение. Вспомните облик корейского народа времен Ким Ир Сена ... »
Анти-МакРоберт: Думай! по-русски. Как тренироваться по циклам
Вы не только зря потратите деньги, но и вместо пользы получите вред в виде кишечных воспалительных заболеваний (колиты, энтериты) и дисбактериоза. Итак, не принимайте белковые коктейли холодными из холодильника. Принимайте их теплыми, хотя бы комнатной температуры, а еще лучше их слегка подогревать. Второе замечание касается аминокислотного состава принимаемых смесей. Среди всех аминокислот, я хочу выделить всего одну, как жизненно важную не только для наращивания объемов мышц, но и для здоровья. 2. Аргинин. Окись азота (NO) и аргинин это та тема, которой за последние 10 лет посвящены многочисленные научные исследования биологов. И эти исследования дают очень впечатляющие результаты. Для широкой публики эта тема впервые была обозначена в 1992 г., когда журнал «Science» назвал окись азота (NO) молекулой года. Прошло еще 6 лет, и ученые, сыгравшие особую роль в ее изучении, получили заслуженную награду: 10 декабря 1998 г. в Стокгольме (Швеция) трем ученым из США Роберту Ф. Ферчготту, Луису Дж. Игнарро и Фериду Мураду была вручена Нобелевская премия за 1998 г. в области физиологии и медицины за открытие роли «оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе» ... »
Этология и социобиология
У многих видов животных (например, у лемура галаго) звуки дружелюбных контактов имеют гармонический (музыкальный) спектр, а враждебных – шумовой (Дерягина, Бутовская, 1992). Звук представляет быстрый дальнодействующий канал коммуникации, позволяющий общаться за пределами прямой видимости. При всей значении зрительных средств коммуникации, именно звуковая коммуникация легла в основу человеческого языка. Есть данные о способностях шимпанзе к производству отдельных аналогов фонем человеческой речи (например, гласных а, у, о, э). Однако, большинство ученых склоняется к убеждению, что гортань и нервная система человекообразных обезьян препятствуют освоению ими звукового языка человека, но они способны к запоминанию и адекватному использованию (вплоть до попыток абстракции) сотен слов на языке глухонемых (амслен). 1 У миксобактерий, например, коммуникация осуществляется с использованием сигнальных молекул (таких как белковый фактор С), прикрепленных к поверхности клеточной оболочки. Другая клетка считывает информацию, только прикоснувшись к оболочке сигнализирующей клетки. 2 Гайнутдинов М.Х., Яргунов В.Г., Варламов В.Е., Калинникова Т.Б., Гайнутдинов Т.М. Эффект группы у малощетинковых червей Euchy raeus albidus при действии высокой температуры тела // Докл. Росс. Акад. Наук. 1999. Т.368. № 4. С.565—567. 3 Суров А.В., Соловьев А.В., Бодяк Н.Д. Существуют ли общие маркеры пола в обонятельных системах млекопитающих? // Докл. Росс. Акад. Наук. 1999. Т.368. № 4. С.574—576. 4 Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А. Дистантные взаимодействия разновозрастных эмбрионов вьюна. // Докл. Росс.Акад.Наук. 1999. Т.368. № 4. С.562—564. 5 По некоторым данным, звук (точнее, ультразвук) может участвовать и в коммуникации между бактериальными клетками (см. обзор Олескин и др., 2000). Различные каналы коммуникации часто используются животными в комбинации ("комплексы коммуникации", Дерягина, Бутовская, 1992; Дерягина, 1999). открыть »
Машины создания
В мозгу белки формируют нервные клетки, обсыпают их поверхности, связывают одну клетку с соседней, контролируют поток ионов и каждый нейронный импульс, продуцируют сигнальные молекулы, которые нервные клетки используют, чтобы передавать сигналы по синапсам, и многое, многое другое. Когда принтер печатает слово, он выкладывает на бумагу структуры из чернил; когда нервные клетки изменяют своё поведение, они изменяют свои структуры белков. Печать также оставляет в бумаге некоторые вмятины, и нервные клетки меняют не только свои протеины, однако сказать о чернилах на бумаге и белках в мозгу достаточно, чтобы понять принцип. Происходящие изменения далеко не неуловимые. Исследовании сообщают, что долговременные изменения в поведении нервных клеток включают "поразительные структурные изменения" в синапсах: они заметно изменяются в размере и структуре. По-видимому, долговременная память – это не что-то очень тонкое, готовое испариться из мозга при малейшем случае. Память и личность – прочно внедрённое в то, каким образом срастаются мозговые клетки, в структуры, формирующиеся за годы опыта ... »
Озонный слой над Москвой. Результаты зондирования на миллиметровых радиоволнах
В излучение дают вклад слои стратосферы на разных высотах с различной плотностью и различной концентрацией молекул озона. В миллиметровом спектре ширина линий определяется столкновениями молекул, то есть пропорционально плотности. Поэтому результирующий контур спектральной линии несет информацию о вертикальном распределении молекул озона. Для регистрации этой линии (пример измеренного спектра озона на рис.2) необходима приемная аппаратура высокой чувствительности и высокого спектрального разрешения, что реализовано в озонометре ФИАН. На рис.3 представлен пример восстановленного профиля озона, соответствующего спектральной линии на рис.2. Для восстановления вертикального профиля озона из измеренного спектра (обратная задача) применяются известные математические методы. Погрешности при восстановлении отдельного профиля озона не превышают 10%. ОЗОННЫЙ СЛОЙ НАД МОСКВОЙ Фотохимическая теория формирования озонного слоя, создаваемые численные модели, основанные на всей совокупности современных представлений о химии и динамике атмосферы, накапливаемые экспериментальные данные позволяют составить все более надежную картину глобального состояния стратосферного озонного слоя и его эволюции в ближайшем будущем. открыть »
Одноклеточные альтруисты
Неактивная каспаза, или прокаспаза, построена из четырех частей: -концевого домена, большой и малой субъединиц и короткой связующей области между ними. Чтобы прокаспаза превратилась в активный фермент, связующая область и -концевой домен отщепляются, и образуется гетеродимер из большой и малой субъединиц. Из двух таких димеров и формируется активная каспаза. При апоптозе сначала активируются инициаторные каспазы (-2, -8, -9, -10, -12), а затем, с их помощью, эффекторные (-3, -6, -7). Эти последние расщепляют опорно-двигательные структуры клетки, подавляют биосинтез белков и приводят в действие эндонуклеазу - фермент, расщепляющий ДНК. Остальные каспазы (-1, -4, -5, -11, -13, -14) принимают участие в развитии воспалительных процессов, а также, наряду с эффекторными каспазами, в формировании эпителиальных клеток хрусталика, кератиноцитов (клеток верхнего слоя кожи) и т.д. После того как сигнальная молекула связалась с “рецептором смерти”, с помощью адаптерного белка к ним присоединяется прокаспаза-8. Став в результате этого работающим ферментом, она активирует прокаспазу-3, стоящую на пересечении двух путей запуска апоптоза - рецепторного и митохондриального. Роль каспазы-3 - расщепление опорных клеточных структур. открыть »
Cигнальные пути клеток в онтогенезе животных
Механизмы возникновения огромного разнообразия клеточных типов и морфологических форм в процессе развития высших организмов всегда интересовали биологов разных специальностей. В ранних опытах прошедшего тысячелетия по пересадке тканей от одних эмбрионов другим у многоклеточных организмов было показано, что ведущую роль в регуляции развития животных играют межклеточные взаимодействия. Было сделано предположение о том, что пути развития клеток регулируются секретируемыми сигнальными молекулами, и взаимодействие эмбриональных закладок через детерминацию и дифференцировку приводит к формообразовательному эффекту. В последние два десятилетия генетики и биохимики значительно продвинулись в изучении процессов распространения информации в онтогенезе (Гилберт, 1995; Корочкин, 1999; Jo hs o , Galla , 2002). Роль сигнальных систем в развитии организмов и их свойства Хорошо показано, что в развивающихся эмбрионах различных представителей позвоночных и беспозвоночных животных межклеточные взаимодействия координируются набором сигнальных путей. открыть »
Гены и генная терапия
Таким образом, чтобы обеспечить эффективное распознавание опухолевых клеток, мы должны пометить их маркером “чужой”, а чтобы удалить их - активировать цитотоксический ответ. Антиген-презентирующие клетки (АПК), к которым относятся дендритные клетки, макрофаги и некоторые другие, взаимодействуют с патогеном. Поглощенный патоген индуцирует синтез антигенных пептидов, которые представляются в комплексе с антигенами главного комплекса гистосовместимости (major his ocompla ibili y complex - MHC), формируя первый сигнальный каскад. Одновременно с этим АПК распознает “чужого”, запускает цитокиновый каскад и синтезирует костимуляторную (кооперативно действующую) молекулу В7, обеспечивая второй сигнальный каскад. Таким образом наивная Т-клетка превращается в обученную клетку-помощника. Через сложный каскад цитокинов и взаимодействий такая клетка инициирует антительный и/или цитотоксический Т-лимфоцитарный ответ (рис.2). Для надежности природой придуманы два сигнала, помогающие избежать ответа на “свои” антигены, который может привести к аутоиммунным заболеваниям. открыть »
Молекулярный механизм эволюции
То же самое происходит, если вместо искусственного снижения концентрации HSH-90 просто повысить температуру окружающей среды. Оно и понятно: при повышении температуры часть молекул этого белка отвлекается на защиту клетки от теплового шока, а оставшихся молекул, видимо, недостаточно для стабилизации сигнальных рецепторов. Иными словами, при любом — чисто химическом или тепловом — уменьшении числа молекул HSP-90, обслуживающих сигнальные рецепторы, происходит то или иное нарушение нормальных сигнальных путей. К чему же ведёт такое нарушение? Резерфорд и Лундквист решили выяснить это на примере плодовых мушек, знаменитых дрозофил. В нескольких лабораториях было обнаружено, что у дрозофил можно вызвать такую мутацию в одной из их наследственных молекул, что в результате образующийся в их организме белок HSP-90 окажется „испорченным“. Американские исследовательницы предположили, что это должно повлиять на сигнальные процессы в организмах дрозофил, как влияет на эти процессы снижение концентрации этого белка в организме дрожжей, и задались целью детально изучить последствия таких нарушений. открыть »
Полимеры медико-биологического назначения
Тестирование нового вида терапии на привитой мышам человеческой опухоли (рака груди) показало эффективное достижение высоких концентраций обоих агентов в непосредственной близости к опухоли. Этими агентами являются разработанные ранее противораковое средство паклитаксел (pacli axel) и инициирующий клеточную смерть церамид (сeramide). Рис.1. Изучение биораспределения и фармакокинетических параметров многофункциональных противораковых наночастиц. Паклитаксел – противоопухолевый препарат растительного происхождения, который препятствует образованию митотического веретена делящихся клеток. Церамид –липидный компонент мембраны, который является также сигнальной молекулой и вызывает апоптоз (программируемую клеточную смерть) в случаях повреждения клетки или нарушении клеточного цикла. Результаты работы, проведенной под руководством Мансура Амиджи (Ma soor Amiji), были недавно опубликованы в журнале Molecular Pharmaceu ics (Biodis ribu io a d Pharmacoki e ic A alysis of Pacli axel a d Ceramide Admi is ered i Mul ifu c io al Polymer-Ble d a opar icles i Drug Resis a Breas Ca cer Model). открыть »
Эндометриоз
Простагландины, возможно, стимулируют рост эндометрия, манифестируют основные клинические симптомы - дисменорею и бесплодие. Простагландины и иммунокомплексы представляют не единственные физиологические регуляторы межклеточного взаимодействия. Другими факторами, определяющими судьбу эктопической ткани эндометрия, являются цитокины и факторы роста. Помимо клеток иммунной системы, другие клетки способны секретировать подобные сигнальные молекулы, которые стали называть цитокинами. Цитокины - это пептиды-медиаторы, способствующие взаимодействию клеток. Накоплен определенный материал о роли цитокинов, обеспечивающих благоприятные условия для внедрения и развития жизнеспособных элементов эндометрия. Биологический потенциал цитокинов состоит в регуляции взаимодействия макрофагов с элементами тканей, ормировании очагов воспаления и иммуномодуляции. По сути цитокины - универсальные регуляторы процессов воспаления. Известно, что различные клеточные популяции способны секретировать одинаковые цитокины. Макрофаги, В-клетки и некоторые субпопуляции Т-лимфоцитов продуцируют похожий набор цитокинов. открыть »
Гормоны
Комплекс цитоплазматического Р и гормона может воздействовать на ядерные рецепторы и вызывать изменения в генетическом аппарате, что ведет к синтезу новых белков. Рассмотрим это поподробнее. Механизм действия стероидных (жирорастворимых) гормонов I. Проникновение стероида (С) в клетку II. Образование комплекса СР Все Р стероидных гормонов представляют собой глобулярные белки примерно одинакового размера, с очень высоким сродством связывающие гормоны III. Трансформация СР в форму, способную связываться ядерными акцепторами Любая клетка содержит всю генетическую информацию. Однако при специализации клетки большая часть ДНК лишается возможности быть матрицей для синтеза иРНК. Это достигается путем сворачивания вокруг белков гистонов, что ведет к препятствию транскрипции. В связи с этим генетический материал клетки можно разделить на ДНК 3-х видов: 1.транскрипционно неактивная 2.постоянно экспрессируемая 3.индуцируемая гормонами или другими сигнальными молекулами. IV. Связывание с хроматиновым акцептором Следует отметить, что этот этап действия С полностью не изучен и имеет ряд спорных моментов. открыть »
Репарация ткани и раковое перерождение
Такой механизм клеточной саморегуляции, известный как аутокринная петля регуляторного роста, выводит процесс роста опухолевых клеток из-под влияния контролирующих систем организма и многими исследователями он рассматривается в качестве промотора канцерогенеза в солидных опухолях человека различной локализации и гистогенеза. В одной клетке-мишени может одновременно активироваться несколько аутокринных петель, гетерогенных по составу лигандов и их рецепторов. ЭФР-подобные цитокины могут стимулировать пролиферацию трансформированных клеток также с помощью паракринного механизма, например, в случае их синтеза нормальными клетками, соседствующими с опухолевым очагом. Учитывая то, что предшественники цитокинов семейства ЭФР локализованы в плазматической мембране клеток, следует иметь в виду и их способность стимулировать пролиферацию сопредельных клеток по юкстакринному механизму, т.е. когда сигнальная молекула фактора роста, обладая физиологической активностью еще находясь в составе плазматической мембраны, может взаимодействовать с клеткой-мишенью. открыть »
Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов
Причём, на каждом этапе развития культуры доминирует свой субколониальный кластер . Тема микробной колониальной организации уже разрабатывалась авторами в предшествующих статьях , однако настоящая работа привлекает новейшие данные и соответственно расширяет список охватываемых в обзоре рубрик за счёт таких популярных в последние годы направлений исследований как бактериальный апоптоз и альтруизм, эффекты кворума и др. В последние годы опубликован ряд серьёзных обзорных работ по микробной колониальной организации и био-коммуникации (см., например, ), однако недостаточно разработанными в литературе остается вопрос о роли эволюционно-консервативных (т. е. химически идентичных или явно гомологичных у различных форм живого) сигнальных молекулах, выступающих как факторы межклеточной коммуникации и социального поведения, а у многоклеточных животных и растений также и в более специализированных ролях (гистогормоны, гормоны, нейромедиаторы). На эволюционно-консервативный характер многих сигнальных молекул ранее обратил внимание А. М. Уголев, обосновывая свою теорию эволюции живого "на основе комбинирования ограниченного числа универсальных функциональных блоков" . открыть »
Ферменты и белки живой клетки – это молекулярные биологические автоматы с программным управлением
Такое динамическое информационное взаимодействие элементов в составе биологических молекул, которое особенно характерно для белковых молекул, является основой динамического механизма их биологических функций. Биохимическая логика информационных взаимодействий, в частности, предопределяет и протекание химических реакций, так как она основана на явлениях стереохимического узнавания соответствующими ферментами различных био-логических элементов или их функциональных и боковых атомных групп и их химических связей, то есть различных химических букв, символов и знаков биологических молекул субстрата . Стереохимические коды активных центров построены на основе аминокислотного кода, поэтому ферменты могут адресно взаимодействовать с молекулой субстрата и быстро находить нужную им химическую связь и связывающую группу. Кодовые компоненты активных центров ферментов могут комплементарно взаимодействовать с доступными для них функциональными или боковыми атомными группами и атомами молекулы субстрата. Поэтому все субстраты для своих ферментов являются сигнальными молекулами, несущими осведомляющую стереохимическую информацию. На этих принципах основана биохимическая логика информационных взаимодействий между ферментами и их субстратами. открыть »
Что общего в иммунитете растений и животных
Ведь у растений каждая клетка способна к синтезу молекул, узнающих чужое, к трансдукции сигнала в ядерный аппарат, токсическому действию на паразита и т.д. Сигнальные молекулы функционируют внутриклеточно, обеспечивая локальную иммунную реакцию. Хотя в ответ на заражение может возникнуть системная приобретенная устойчивость, она не абсолютна и проявляется лишь в снижении восприимчивости к повторному заражению неинфицированных участков. У животных иммунные функции разделены между рядом клеток - Т- и В-лимфоцитами, макрофагами и др. Сигнальные молекулы передают информацию между клетками, что обеспечивает усиление сигнала и его системное распространение. Этот механизм обусловил возникновение семейства сигнальных молекул - цитокинов (интерлейкины, ФНО и др.) и их рецепторов на поверхности иммунных клеток. У растений возникновение такого механизма маловероятно и по структурным соображениям - наличию клеточных оболочек, препятствующих межклеточным обменам. Вероятно, с появлением функционально различных, способных к автономному размножению и системному распространению, клеток связано и другое принципиальное различие между иммунными системами растений и животных. открыть »
Микробная эндокринология и биополитика
У eurospora crassa инсулин принимает участие в регуляции метаболизма углеводов. Этот грибок содержит ген, гомологичный инсулиновому гену млекопитающих (Le ard, 1992). Другие гормоны, идентифицированные у микроорганизмов, включают кортикотропин ( e rahyme a pyriformis), соматостатин (Bacillus sub ilis, простейшее Plasmodium falciparum), прогестерон (грибок rychophy o me agrophy es), а также a-фактор (дрожжи Saccharomyces cerevisiae), гомолог гонадотропин-высвобождающего гормона высших животных (Le ard,1992). Дальнейшие примеры приведены в таблице, суммирующей данные литературы. Существенное значение, помимо данных об обнаружении тех или иных "животных" сигнальных агентов у про- или эукариотической микрофлоры, имеют также следующие факты: 1) обнаружение у микроорганизмов специфических рецепторов, с высоким сродством связывающих сигнальные вещества животных/человека (например, кортикостероид-связывающего белка у дрожжей Ca dida albica s, Le ard, 1992); 2) данные об эффектах в микробных системах гормонов и других внутриорганизменных сигнальных молекул. открыть »
Биология опухолевых клеток
Сейчас выявлено уже несколько десятков протоонкогенов, кодирующих молекулы сигналов, рецепторов, посредников и эффекторов разных типов. Опухолевые клетки обеспечивают себе питание, индуцируя рост сосудов Опухолевые клетки перестают реагировать на нормальные сигнальные молекулы и, вместе с тем, многие из них сами начинают вырабатывать и выделять специальные сигнальные молекулы, специальные факторы роста. Речь идет прежде всего о белках, вызывающих рост кровеносных сосудов, так называемых ангиогенных факторах. Ведь опухолевым клеткам, как и всем клеткам организма, нужна еда, питательные вещества (сахара, аминокислоты и т.д.) и кислород для дыхания. Нормальные клетки получают все это из крови через кровеносные капилляры, которые есть в каждой ткани. Опухолевые клетки все время делятся, их число увеличивается, и ясно, что кровоснабжение опухоли тоже должно все время увеличиваться, иначе рост опухоли остановится и клетки ее начнут погибать от голода и недостатка кислорода. Однако, этого обычно не происходит, так как опухолевые клетки начинают выделять в окружающую их ткань различные ангиогенные белки, например, фактор роста сосудистого эндотелия, белок, рецепторы к которому имеются на мембране эндотелиальных клеток, выстилающих просвет кровеносных капилляров. открыть »
