Ang mga lamad ng cell ng hopatozygae ay, bilang panuntunan, solid. Ito ang hitsura ng mga adult, ganap na nabuong mga cell. Sa mga cell na kamakailan lamang ay nahahati at hindi pa ganap na mature o nasa yugto ng paghahati, ang isang tao ay maaaring obserbahan ang mga seksyon ng lamad na naiiba sa istraktura, kung minsan ay pinaghihiwalay mula sa isa't isa ng isang malinaw na kapansin-pansin na linya (Larawan 240, 3) . Ang mga nasabing lugar ay kahawig ng mga sinturon (segment) ng ilang species ng genus Penium (Reshit) ng desmidiaceae. Ang ganitong uri ng segmentation ay sinusunod lamang sa mga cell na may hindi ganap na nabuo na panlabas na layer ng lamad. Habang lumalaki ang cell, ang mga segment ay magkakalapit at ang pagkilala sa girdle ay nagiging ganap na imposible.[...]

[ ...]

Ang bawat cell division ay isang tuluy-tuloy na proseso, dahil ang nuclear at cytoplasmic phase, sa kabila ng mga pagkakaiba sa nilalaman at kahalagahan, ay pinagsama-sama sa oras.[...]

Ang kaayusan ng paghahati ng cell sa mga eukaryote ay nakasalalay sa koordinasyon ng mga kaganapan sa siklo ng cell. Sa mga eukaryote, ang koordinasyon na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-regulate ng tatlong panahon ng paglipat sa siklo ng cell, lalo na: pagpasok sa mitosis, paglabas mula sa mitosis at pagpasa sa isang punto na tinatawag na "Start", na nagpapakilala sa pagsisimula ng DNA synthesis (B-phase) sa ang selda.[... .]

Sa kultura ng kalyo, ang paghahati ng cell ay nangyayari nang random sa lahat ng direksyon, na nagreresulta sa isang di-organisadong masa ng tissue; samakatuwid, walang well-defined polarity axes sa callus. Sa shoot o root meristem, sa kabaligtaran, naobserbahan namin ang isang mataas na organisadong istraktura ng tissue, at ang likas na katangian ng dibisyon ay mahigpit na iniutos. Napag-alaman na sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng paglilinang, ang mga stem o root meristem ay nabuo sa callus at, bilang isang resulta, ang mga bagong buong halaman ay muling nabuo.

Sa huling yugto ng paghahati ng cell, nangyayari ang cytokinesis, na nagsisimula sa anaphase. Nagtatapos ang prosesong ito sa pagbuo ng constriction sa equatorial zone ng cell, na naghahati sa naghahati na cell sa dalawang daughter cell.[...]

Mezia D. Mitosis at physiology ng cell division - M.: IL, 1963. [...]

Sa pamamagitan ng modernong ideya, ang cell center ay isang self-reproducing system, ang pagpaparami nito ay palaging nauuna sa pagpaparami ng mga chromosome, bilang isang resulta kung saan maaari itong ituring bilang ang unang pagkilos ng cell division.[...]

Ang mga phytohormones ay maaaring umayos sa paghahati ng selula ng halaman, at sa seksyong ito ay tatalakayin natin ang ilan sa mga paraan kung saan nangyayari ang regulasyong ito. Dahil ang mitosis ay karaniwang nauugnay sa pagtitiklop ng DIC, ang atensyon ng mga mananaliksik ay nakuha sa problema ng impluwensya ng phytohormones sa metabolismo ng DNA. Gayunpaman, ang regulasyon ng cell division ay maaaring walang alinlangan na mangyari sa iba pang mga yugto ng cell cycle, pagkatapos ng pagtitiklop ng DNA. May katibayan na, kahit minsan, kinokontrol ng mga phytohormone ang paghahati sa pamamagitan ng epekto nito sa mitosis sa halip na sa DNA synthesis.[...]

Ang impormasyon tungkol sa epekto ng phytohormones maliban sa mga auxin at cytokinin sa DNA synthesis at cell division ay medyo bihira. May mga ulat ng pagtaas sa nilalaman ng DNA at pagtaas ng rate ng paghahati ng cell sa ilang mga organo at tisyu ng mga halaman sa ilalim ng impluwensya ng gibberellins, ngunit hindi posible na gumawa ng mga tiyak na konklusyon mula sa mga datos na ito, dahil hindi ito malinaw; kung sa kasong ito ay direktang o hindi direktang epekto ang pinag-uusapan natin.[...]

Sa mga nahawaang dahon na lumipas na sa yugto ng paghahati ng cell sa panahon ng kanilang pag-unlad (ang haba ng mga dahon ng tabako at mga halaman ng repolyo ng Tsino sa panahong ito ay humigit-kumulang 4-6 cm), ang mosaic ay hindi bubuo, at ang mga naturang dahon ay nagiging maging pantay ang kulay at mas maputla kaysa sa karaniwan. Sa mga lumang dahon na may mga sintomas ng mosaic, ang isang malaking bilang ng mga maliliit na isla ng madilim na berdeng tisyu ay matatagpuan sa pangunahing, mas magaan na background. Sa ilang mga kaso, ang mga mosaic na lugar ay maaaring makulong sa mga pinakabatang bahagi ng talim ng dahon, ibig sabihin, sa base nito at sa gitnang bahagi ng dahon. Sa sunud-sunod na systemically infected na mga batang dahon, ang bilang ng mga mosaic na lugar ay nagiging, sa karaniwan, mas maliit at mas maliit, habang ang kanilang laki ay tumataas, gayunpaman, ang mga makabuluhang paglihis mula sa pangkalahatang pattern na ito ay maaaring maobserbahan sa iba't ibang mga halaman. Ang likas na katangian ng mosaic ay tinutukoy sa ilang napakaagang yugto ng pag-unlad ng dahon at maaaring manatiling hindi nagbabago sa panahon ng karamihan ng ontogenetic development nito, maliban na ang mga mosaic na lugar ay palaging tumataas sa laki. Sa ilang mosaic na sakit, lumilitaw na ang madilim na berdeng mga lugar ay pangunahing nauugnay sa mga ugat, na nagbibigay sa dahon ng isang katangiang hitsura (larawan 38, B).[...]

Gaya ng nabanggit na, ang meiosis ay binubuo ng dalawang cycle ng cell division: ang una, na humahantong sa paghahati ng bilang ng mga chromosome, at ang pangalawa, na nagpapatuloy tulad ng normal na mitosis.[...]

Ang mga nucleolonemes ay nananatili sa buong cycle ng cell division at sa telophase sila ay lumipat mula sa mga chromosome patungo sa isang bagong nucleolus.[...]

Sa mga apical zone ng mga ugat at mga shoots, kung saan namamayani ang cell division, ang mga cell ay medyo maliit at may malinaw na nakikitang spherical nuclei na matatagpuan humigit-kumulang sa gitna; ang cytoplasm ay hindi naglalaman ng mga vacuoles at kadalasang matinding nabahiran; ang mga cell wall sa mga zone na ito ay manipis (Larawan 2.3; 2.5). Ang bawat cell ng anak na babae na nagreresulta mula sa paghahati ay kalahati ng laki ng parent cell. Gayunpaman, ang mga naturang cell ay patuloy na lumalaki sa laki, ngunit sa kasong ito ang kanilang paglaki ay nangyayari dahil sa synthesis ng cytoplasm at cell wall material, at hindi dahil sa vacuolization.[...]

Ang paunang paglaki ng obaryo sa panahon ng pag-unlad ng bulaklak ay nauugnay sa cell division, na halos hindi sinamahan ng cell vacuolation. Sa maraming mga species, ang paghahati ay humihinto sa panahon o kaagad pagkatapos ng pagbubukas ng mga bulaklak, at ang kasunod na paglaki ng prutas pagkatapos ng polinasyon ay pangunahing tinutukoy ng pagtaas sa laki ng cell kaysa sa bilang ng cell. Halimbawa, sa mga kamatis (Lycopersicum esculentum) at black currant (Ribes nigrum), humihinto ang paghahati ng cell sa pamumulaklak, at ang karagdagang paglaki ay nangyayari lamang sa pamamagitan ng pagpapahaba ng cell. Sa ganitong mga species, ang huling sukat ng prutas ay nakasalalay sa bilang ng mga ovary cell sa panahon ng pagbubukas ng bulaklak. Gayunpaman, sa iba pang mga species (halimbawa, mga puno ng mansanas), maaaring magpatuloy ang cell division nang ilang panahon pagkatapos ng polinasyon.[...]

Ang mga batang dahon sa unang yugto ay lumalaki pangunahin dahil sa paghahati ng cell, at kasunod na pangunahin dahil sa pagpapahaba ng cell. Bagama't ang dahon na may kaugnayan sa morphogenesis nito ay sa prinsipyo ay nagsasarili, tulad ng ipinapakita ng mga eksperimento na may mga batang leaf primordia sa mga kultura sa isang artipisyal na nutrient substrate, ang pangwakas na sukat at hugis ng dahon ay higit na tinutukoy - kasama ang mga kadahilanan sa kapaligiran, lalo na ang liwanag - sa pamamagitan ng ang correlative na impluwensya ng ibang mga organo ng halaman. Ang pag-alis ng dulo ng shoot o iba pang mga dahon ay nagiging sanhi ng paglaki ng natitirang mga dahon. Kung ang dulo ng ugat ay tinanggal, ito ay naobserbahan (halimbawa, sa Armor acia lapathifolia) na ang paglaki ng tisyu ng dahon na matatagpuan sa pagitan ng mga ugat ay nagambala, habang ang mga ugat ng dahon ay lumilitaw nang mas kitang-kita, upang ang mga dahon ay magmukhang puntas. Ang katotohanan na ang mga ugat ay ang lugar ng gibberellin at cytokinin synthesis at ang mga nakahiwalay na dahon ay tumutugon sa parehong mga hormone na ito sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang lugar sa ibabaw ay nagmumungkahi ng isang relasyon sa pagitan ng produksyon ng hormone sa paglaki ng ugat at dahon. Dapat tandaan na ang rate ng paglaki ng dahon ay positibong nauugnay sa nilalaman ng gibberellins at cytokinins.[...]

Ang macrosporogenesis at gametogenesis sa kanila ay bumubuo ng isang solong kadena ng mga dibisyon ng cell, ang pangwakas na link kung saan ay ang pagbuo ng isang babaeng gametophyte ng isang sobrang pinasimple na istraktura, na naging panloob na organo sporophyte. Ang pag-unlad nito ay nabawasan hangga't maaari at ang istraktura nito ay nabawasan sa ilang mga cell. Gayunpaman, sa kabila ng pagbawas ng morphological, ang embryo sac ay binubuo ng isang hiwalay na sistema ng mga cell, na nakikilala sa pamamagitan ng malinaw na functional differentiation sa iba't ibang yugto ng kanilang pag-unlad.[...]

Sa kanyang kilalang talakayan tungkol sa problema ng pagtanda sa antas ng cellular, ang American biochemist na si L. Hayflick ay tumuturo sa tatlong proseso na nauugnay sa pagtanda. Ang isa sa mga ito ay isang pagpapahina ng pagganap na kahusayan ng mga hindi naghahati na mga selula: nerve, kalamnan at iba pa. Ang pangalawa ay ang kilalang unti-unting pagtaas na may edad sa "katigasan" ng collagen, na bumubuo ng higit sa isang katlo ng bigat ng mga protina ng katawan. Sa wakas, mayroong ikatlong proseso - nililimitahan ang paghahati ng cell sa humigit-kumulang 50 henerasyon. Nalalapat ito, lalo na, sa mga fibroblast - mga dalubhasang selula na gumagawa ng collagen at fibrin at nawawalan ng kakayahang hatiin sa mga kultura ng cell sa pamamagitan ng 45-50 henerasyon.[...]

Sa ilang mga kaso, sa panahon ng pagtubo ng zygote, pati na rin sa panahon ng vegetative cell division, ang mga malakas na paglihis sa hugis ng cell mula sa normal na uri ay sinusunod. Ang resulta ay iba't ibang malformed (teratological) form. Ang mga obserbasyon ng mga teratological form ay nagpakita na ang mga ito ay maaaring lumabas mula sa iba't ibang dahilan. Kaya, na may hindi kumpletong paghahati ng cell, tanging nuclear division ang nangyayari, at ang naghahati na transverse partition sa pagitan ng mga cell ay hindi nabuo, na nagreresulta sa pangit na mga cell na binubuo ng tatlong bahagi. Ang mga panlabas na bahagi ay normal na kalahating selula, at sa gitna sa pagitan ng mga ito ay may isang pangit na namamaga na bahagi ng iba't ibang mga hugis. Ang isang tampok ng ilang mga species ay ang pagbuo ng mga abnormal na anyo na may hindi pantay na mga balangkas ng ganap na binuo na mga semi-cell at isang ganap na normal na shell. Sa genus Closterium, halimbawa, ang mga sigmoid form ay madalas na sinusunod, kung saan ang isang kalahating cell ay pinaikot 180° patungo sa isa pa.[...]

Katangian ng qi-tokinin pisyolohikal na epekto- ito ang stimulation ng cell division sa mga tissue ng callus. Sa lahat ng posibilidad, ang mga cytokinin ay nagpapasigla sa paghahati ng cell sa buo na halaman. Ito ay sinusuportahan ng karaniwang sinusunod na malapit na ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng cytokinin at paglago ng prutas sa maagang yugto(tingnan ang Fig. 11.6). Ang pagkakaroon ng auxin ay kinakailangan para kumilos ang cytokinin. Kung ang medium ay naglalaman lamang ng auxin, ngunit walang cytokinin, kung gayon ang mga selula ay hindi nahahati, bagama't sila ay tumataas sa dami.[...]

Ang mga cytokinin ay pinangalanan para sa kanilang kakayahang pasiglahin ang cytokinesis (cell division). Ito ay mga derivatives ng purines. Noong nakaraan, tinawag din silang kinins, at nang maglaon, upang malinaw na makilala ang mga ito mula sa mga polypeptide hormone ng mga hayop at tao na may parehong pangalan, na nakakaapekto sa mga kalamnan at mga daluyan ng dugo, ang pangalan na "phytokinins" ay iminungkahi. Para sa mga dahilan ng priyoridad, napagpasyahan na panatilihin ang terminong "cytokinins".[...]

C- - mga tisyu na autotrophic na may kaugnayan sa cytokinia, na may kakayahang gumawa ng mga kadahilanan ng paghahati ng cell.

Sa mga unlaced form, tulad ng, halimbawa, sa mga kinatawan ng genera Closterium o Peni-um, ang cell division ay nangyayari sa isang mas kumplikadong paraan.

Ang paggamot sa mga nakahiwalay na ugat na may cytokinin, lalo na sa kumbinasyon ng auxin, ay nagpapasigla sa paghahati ng cell, ngunit hindi humahantong sa pagtaas ng rate ng pagpapahaba ng ugat, at dahil ang pagpapasigla ng paghahati ay nakakaapekto lamang sa mga cell na nakalaan para sa pagsasagawa ng tissue, tatalakayin natin ang papel ng cytokinins sa mga ugat sa ibaba [...]

Pagkatapos ng pagsisimula ng isang dahon sa shoot apex, magsisimula ang mga proseso ng paglaki at pag-unlad nito, kabilang ang cell division, paglaki, pagpahaba at pagkita ng kaibhan (tingnan ang Kabanata 2). Ito ay natural na isipin na ang mga prosesong ito ay nasa ilalim ng kontrol ng phytohormones, isa sa kung saan, malinaw naman, ay auxin. Gayunpaman, hindi masasabi na ang pagkilos ng auxin ay nauugnay sa lahat ng aspeto ng paglaki ng dahon. Napag-alaman na ang mga auxin, depende sa kanilang konsentrasyon, ay maaaring pasiglahin o pigilan ang paglaki ng gitnang at pag-ilid na mga ugat, ngunit may maliit na epekto sa mesophyll tissue sa pagitan ng mga ugat. Sa kasalukuyan, ang hormonal regulation ng paglago ng dahon ay hindi gaanong pinag-aralan. Ang alam ay mukhang kailangan ang auxin para sa paglaki ng ugat.[...]

Ang karamihan sa mga single-celled na organismo ay mga asexual na nilalang at nagpaparami sa pamamagitan ng cell division, na humahantong sa patuloy na pagbuo ng mga bagong indibidwal. Ang dibisyon ng prokaryotic cell, kung saan ang mga organismo ay pangunahing binubuo, ay nagsisimula sa paghahati sa pamamagitan ng mitosis ng namamana na sangkap - DNA, sa paligid ng mga kalahati kung saan ang dalawang nuklear na rehiyon ng mga cell ng anak na babae - mga bagong organismo - ay kasunod na nabuo. Dahil ang paghahati ay nangyayari sa pamamagitan ng mitosis, ang mga organismo ng anak na babae, ayon sa namamana na mga katangian, ay ganap na nagpaparami ng indibidwal na ina. Maraming mga asexual na halaman (algae, mosses, ferns), fungi at ilang mga single-celled na hayop ang bumubuo ng mga spores - mga cell na may siksik na lamad na nagpoprotekta sa kanila mula sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran!. Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang spore shell ay bubukas at ang cell ay nagsisimulang mag-fuse sa pamamagitan ng mitosis, na nagbubunga ng isang bagong organismo. Ang asexual reproduction ay umuusbong din, kapag ang isang maliit na bahagi ng katawan ay nahiwalay sa magulang na indibidwal, kung saan bubuo ang isang bagong organismo. Ang vegetative reproduction sa matataas na halaman ay asexual din. Sa lahat ng mga kaso, sa panahon ng asexual reproduction, ang mga genetically identical na organismo ay muling ginawa sa malaking bilang, halos ganap na kinokopya ang magulang na organismo. Para sa mga single-celled na organismo, ang cell division ay isang pagkilos ng kaligtasan, dahil ang mga organismo na hindi nagpaparami ay tiyak na mapapahamak sa pagkalipol. Ang pagpaparami at ang paglaki na nauugnay dito ay nagdadala ng mga sariwang materyales sa cell at epektibong pinipigilan ang pagtanda, sa gayon ay nagbibigay ito ng potensyal na imortalidad.[...]

Ang mga unang pag-aaral, ang direktang layunin kung saan ay pag-aralan ang impluwensya ng phytohormones sa DNA synthesis at cell division, ay isinagawa noong 50s ni Skoog at ng kanyang mga kasamahan sa isang sterile na kultura ng parenkayma mula sa core ng tabako. Natuklasan nila na ang auxin ay kinakailangan para sa parehong DNA synthesis at mitosis, ngunit ang mitosis at cytokinesis ay nangyayari lamang sa pagkakaroon ng isang tiyak na halaga ng cytokine bilang karagdagan sa auxin. Kaya, ang mga unang gawa na ito ay nagpakita na ang auxin ay maaaring pasiglahin ang synthesis ng DNA, ngunit hindi ito kinakailangang humantong sa mitosis at cytokinesis. Ang mitosis at cytokinesis ay tila kinokontrol ng cytokinin. Ang mga natuklasan na ito ay paulit-ulit na nakumpirma ng iba pang mga mananaliksik. Gayunpaman, kakaunti pa rin ang nalalaman tungkol sa mekanismo kung saan pinasisigla ng auxin ang synthesis ng DNA, bagaman mayroong katibayan na ang hormone ay maaaring umayos sa aktibidad ng DNA polymerase. Kaya, sa proseso ng synthesis ng DNA, ang mga auxin ay tila gumaganap ng papel ng isang permissive factor, habang ang cytokinin, ayon sa karamihan ng mga mananaliksik, ay gumaganap ng papel ng isang stimulator (ngunit hindi isang regulator). Gayunpaman, walang duda na ang mga cytokinin ay may tiyak na epekto sa mitosis at cytokinesis, na tila nakakaimpluwensya sa synthesis o pag-activate ng mga partikular na protina na kinakailangan para sa mitosis.

Ang mga unang cell at ang kanilang mga agarang derivatives ay hindi na-vacuolate, at ang aktibong cell division ay nagpapatuloy sa zone na ito. Gayunpaman, habang lumalayo ka sa dulo ng ugat, ang mga dibisyon ay nagiging mas madalas, at ang mga cell mismo ay nagiging vacuolate at lumalaki ang laki. Sa maraming mga species (halimbawa, sa trigo), isang zone ng cell division at isang zone ng cell elongation ay malinaw na nakikilala sa ugat, ngunit sa iba, halimbawa, beech (Fagus sylvatica), isang tiyak na bilang ng mga dibisyon ay maaaring mangyari sa mga cell na nagsimula nang mag-vacuolate.[ .. .]

Ang siklo ng buhay ng anumang cell, bilang panuntunan, ay binubuo ng dalawang yugto: isang panahon ng pahinga (interphase) at isang panahon ng paghahati, bilang isang resulta kung saan nabuo ang dalawang mga cell ng anak na babae. Dahil dito, sa tulong ng cell division, na nauuna sa nuclear division, ang paglaki ng mga indibidwal na tisyu, pati na rin ang buong organismo sa kabuuan, ay nangyayari. Sa panahon ng paghahati, ang nucleus ay sumasailalim sa isang serye ng mga kumplikado, iniutos na mga pagbabago, kung saan ang nucleolus at nuclear envelope ay nawawala, at ang chromatin ay namumuo at bumubuo ng mga discrete, madaling matukoy na mga katawan na hugis baras na tinatawag na chromosome, ang bilang nito ay pare-pareho para sa mga cell ng bawat uri. Ang nucleus ng isang nondividing cell ay tinatawag na interphase; Sa panahong ito, ang mga metabolic na proseso sa loob nito ay pinakamatindi.[...]

Ang aming data ay nag-tutugma sa data ng Sachs et al [Jasbek et al., 1959] na ang paggamot sa gibberellin ay makabuluhang pinatataas ang bilang ng mga dibisyon ng cell sa medullary meristem. Ang pagtaas sa aktibidad ng mitotic ng gitnang zone ng mga apex at ang kanilang paglipat sa generative state ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng kanais-nais na haba ng araw nang mas mabilis kaysa sa ilalim ng impluwensya ng paggamot na may gibberellip.[...]

Kapag ang 2,4-D at ang mga derivatives nito ay kumilos sa mga dulo ng mga ugat ng sibuyas sa meristem, pagsisikip at pagdikit ng mga chromosome, mabagal na paghahati, mga tulay ng chromatid, mga fragment ay naobserbahan, at sa kaso ng malubhang pinsala, hindi maayos na pag-aayos ng chromatin sa cytoplasm, pangit na nuclei. Ito ay katangian na, hindi katulad ng mga carbamate, sa ilalim ng impluwensya ng 2,4-D, ang nuclear division ay nagpatuloy (i.e., ang spindle apparatus ay hindi napigilan), at ang cell division ay huminto lamang sa napakataas na konsentrasyon ng 2,4-D (6, 10)....]

Sa normal na mga proseso ng metabolic, ang mga natural na regulator ng paglago (auxins, gibberellins, cytokinins, dormins, atbp.), Na kumikilos nang sama-sama at sa mahigpit na koordinasyon, kinokontrol ang paghahati ng cell, paglaki at pagkita ng kaibhan. Ang pangunahing epekto ng mga phytohormones na ito ay ang mga ito ay "mga epekto," iyon ay, nagagawa nilang i-activate ang mga naka-block na gene at enzyme na naglalaman ng isang sulfhydryl group. Halimbawa, ina-activate nila ang molekula ng DNA, bilang isang resulta, ang mga molekula ng mRNA ay na-synthesize at ang mga kondisyon ay nilikha para sa synthesis ng protina at iba pang mga proseso na nauugnay sa paglago (pagtitiklop ng DNA, paghahati ng cell, atbp.).[...]

Sa panahon ng asexual reproduction, ang isang daughter cell ay nahiwalay o namumuko mula sa mother cell, o ang mother cell ay nahahati sa dalawang anak na cell. Ang nasabing cell division ay nauuna sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga chromosome, bilang isang resulta kung saan ang kanilang bilang ay doble. Ang isang espesyal na apparatus na nabuo sa panahon ng paghahati - ang spindle - ay nagsisiguro ng pantay na pamamahagi ng mga chromosome sa pagitan ng mga cell ng anak na babae. Sa kasong ito, ang mga spindle thread, na nakakabit sa mga espesyal na seksyon ng chromosome na tinatawag na centromeres, ay tila pinaghihiwalay ang dalawang anak na chromosome sa magkabilang dulo ng cell, na nabuo mula sa isa bilang resulta ng pagpaparami nito, na batay sa molekular na mekanismo ng pagpaparami ng deoxyribonucleic acid, na nagsisiguro sa namamana na paghahatid ng mga katangian mula sa orihinal na cell patungo sa mga subsidiary.[...]

Bagaman ang pangunahing pagtaas sa dami ng cell sa panahon ng vacuolization ay nangyayari dahil sa pagsipsip ng tubig, sa panahong ito ang aktibong synthesis ng cytoplasm at mga sangkap ng cell wall ay nagpapatuloy, upang ang tuyong timbang ng cell ay tumataas din. Kaya, ang proseso ng paglaki ng cell na nagsimula bago ang vacuolization ay nagpapatuloy sa yugtong ito. Bilang karagdagan, ang mga zone ng cell division at vacuolization ay hindi malinaw na natukoy, at pareho sa mga shoots at ugat ng maraming species ng halaman, ang dibisyon ay nangyayari sa mga cell na nagsimulang mag-vacuolate. Ang dibisyon ay maaari ding mangyari sa mga na-vacuola na mga selula ng mga nasugatang tisyu. Sa mga dulo ng mga ugat, ang mga zone ng dibisyon at vacuolization ay mas malinaw na natukoy, at ang paghahati ng mga vacuolated na mga cell ay nangyayari nang mas madalas.

Kasabay ng mga panloob na pagbabagong ito, ang panlabas na matigas na dingding ng oospore ay nahati sa tuktok nito sa limang ngipin, na nagbubunga ng isang punla na umuusbong mula sa gitnang selula (Larawan 269, 3). Ang unang dibisyon ng central cell ay nangyayari sa pamamagitan ng isang transverse septum na patayo sa mahabang axis nito at humahantong sa pagbuo ng dalawang magkaibang mga cell na gumagana. Mula sa isa, mas malaking cell, ang isang stem shoot ay kasunod na nabuo, na kung saan paunang yugto Ang pag-unlad ay tinatawag na pre-adult, mula sa isa pa, mas maliit na cell - ang unang rhizoid. Pareho silang lumalaki sa pamamagitan ng transverse cell division. Ang pre-adult ay lumalaki paitaas at nagiging berde nang medyo mabilis, na pinupuno ng mga chloroplast ang unang rhizoid ay bumaba at nananatiling walang kulay (Larawan 269, 4). Pagkatapos ng isang serye ng mga dibisyon ng cell, na nagbibigay sa kanila ng istraktura ng mga single-row na filament, ang kanilang pagkakaiba-iba sa mga node at internodes ay nangyayari, at ang kanilang karagdagang apical na paglago ay nagpapatuloy tulad ng inilarawan sa itaas para sa stem. Mula sa mga node ng pre-growth, ang pangalawang pre-shoots, whorls ng mga dahon at lateral branches ng stem ay lumabas, mula sa mga node ng unang rhizoid - pangalawang rhizoids at ang kanilang mga whorled na buhok. Sa ganitong paraan, nabuo ang isang thallus, na binubuo ng ilang stem shoots sa itaas na bahagi at ilang kumplikadong rhizoids sa ibabang bahagi (Fig. 2G9, 5).[...]

Ang genome ng isang prokaryotic organism, tulad ng bacterium Escherichia coli, ay binubuo ng isang solong chromosome, na isang double helix ng DNA na may pabilog na istraktura at malayang nakahiga sa cytoplasm. Sa panahon ng paghahati ng cell, dalawang double-stranded na molekula ng DNA na nabuo bilang resulta ng pagtitiklop ay ipinamamahagi sa pagitan ng dalawang anak na selula na walang mitosis.[...]

Sa kaso ng mga virus na naglalaman ng DNA ng mga tao at hayop, ang kanilang kakayahang magdulot ng mga tumor ay nakasalalay sa ratio ng viral DNA sa mga cell chromosome. Ang virus na DNA ay maaaring manatili, tulad ng mga plasmid, sa isang cell sa isang autonomous na estado, na umuulit kasama ng mga cellular chromosome. Sa kasong ito, ang regulasyon ng cell division ay hindi nagambala. Gayunpaman, ang viral DNA ay maaaring isama sa isa o higit pang mga chromosome ng host cell. Sa kinalabasan na ito, nagiging unregulated ang cell division. Sa madaling salita, ang mga selulang nahawaan ng DNA virus ay nagiging mga selula ng kanser. Ang isang halimbawa ng mga oncogenic na DNA virus ay ang bV40 virus, na nakahiwalay maraming taon na ang nakalipas mula sa mga selula ng unggoy. Ang oncogenic na epekto ng mga virus na ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang mga indibidwal na viral genes ay kumikilos bilang mga oncogenes, nag-a-activate ng cellular DNA at nag-uudyok sa mga cell na pumasok sa β phase, na sinusundan ng hindi makontrol na paghahati. Ang mga virus ng RNA, dahil sa pagsasama ng kanilang RNA sa isa o higit pang mga chromosome ng host cell, ay mayroon ding oncogenic effect. Ang genome ng mga virus na ito ay naglalaman din ng mga oncogenes, ngunit malaki ang pagkakaiba nila sa mga oncogenes ng mga virus na naglalaman ng DNA dahil ang kanilang mga homologue sa anyo ng mga proto-oncogenes ay naroroon sa genome ng mga host cell. Kapag nahawahan ng mga virus ng RNA ang mga cell, "nakukuha" nila ang mga proto-oncogene sa kanilang genome, na mga sequence ng DNA na kumokontrol sa synthesis ng mga protina (kinases, growth factor, growth factor receptors, atbp.) na kasangkot sa regulasyon ng cell division. Gayunpaman, alam na may iba pang mga paraan upang i-convert ang cellular proto-oncogenes sa viral oncogenes.[...]

Ang pagkakaroon ng lahat ng kailangan para sa synthesis ng protina, ang mga chloroplast ay kabilang sa mga self-replicating organelles. Sila ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghihigpit sa dalawa at, sa napakabihirang mga kaso, sa pamamagitan ng namumuko. Ang mga prosesong ito ay nakakulong sa sandali ng paghahati ng cell at nangyayari sa parehong maayos na paraan tulad ng nuclear division, iyon ay, ang mga kaganapan ay sumusunod dito sa mahigpit na pagkakasunod-sunod: ang yugto ng paglago ay pinalitan ng isang panahon ng pagkita ng kaibhan, na sinusundan ng isang estado ng kapanahunan, o kahandaan para sa paghahati.[ ...]

Ang solubility sa tubig ay 90 mg / l, ang mekanismo ng pagkilos ay pagsugpo sa proseso ng photolysis ng tubig. Ang gamot na lentagran s. p. at k.e. ay may pumipili na epekto sa mais, napaka-epektibo laban sa upturned acorn grass sa 4-6 leaf phase, na hindi madaling kapitan sa triazine. Dapat ding tandaan na ang HMC, ang diethanol-amine salt kung saan, malzid-30, na tinatawag na MH-30, ay ginagamit upang sugpuin ang mga proseso ng paghahati ng selula at pagtubo ng binhi.[...]

Ang terminong "paglago ng halaman" ay tumutukoy sa hindi maibabalik na pagtaas sa laki ng halaman1. Ang pagtaas sa laki at tuyong timbang ng organismo ay nauugnay sa pagtaas ng dami ng protoplasm. Maaaring mangyari ito kapwa dahil sa pagtaas ng laki ng cell at bilang ng mga ito. Ang pagtaas sa laki ng cell ay limitado sa ilang lawak sa pamamagitan ng ugnayan sa pagitan ng volume nito at surface area (ang volume ng isang sphere ay mas mabilis na tumataas kaysa sa surface area nito). Ang batayan ng paglago ay cell division. Gayunpaman, ang cell division ay isang biochemically regulated na proseso at hindi kinakailangang direktang kinokontrol ng anumang relasyon sa pagitan ng cell volume at cell envelope area.[...]

Gayunpaman katangian na tampok Karamihan sa mga compound na ito ay nagagawang sugpuin ang proseso ng mitotic cell division sa isang konsentrasyon na humigit-kumulang 50 mM/l.[...]

Ang mga halaman ng Tradescantia (clone 02), na nagdadala ng mga batang inflorescences sa parehong yugto ng pag-unlad, ay lumaki sa mga kondisyon ng laboratoryo sa lupa na pinili mula sa mga deposito ng Permocarbon ng field ng langis ng Usinsk. Habang lumilitaw ang mga bulaklak, ang mga filament na buhok ng Tradescantia ay sinusuri araw-araw para sa dalas ng somatic mutations. Kasabay nito, ang isang talaan ng mga morphological anomalya ay iningatan: higante at dwarf na mga cell, mga sanga at liko ng mga buhok, nonlinear mutants. Isinasaalang-alang din ang mga kaganapang white mutant at pagsugpo sa paghahati ng selula (ang bilang ng mga selula sa isang buhok na mas mababa sa 12).[...]

Bumalik sa simula ng ika-19 na siglo. Ang mga mananaliksik ay labis na nagulat sa pagkakaisa ng istraktura ng mga halaman ng vascular na inaasahan nilang makahanap ng mga solong apical na mga cell din sa gymnosperms at angiosperms at kahit na inilarawan ang mga naturang cell. Gayunpaman, nang maglaon ay naging malinaw na sa mga shoots ng mas mataas na mga halaman ay walang malinaw na nakikilala ang apical cell, ngunit sa apikal na bahagi ng shoot ng mga namumulaklak na halaman dalawang zone ang nakikilala: ang panlabas na tunika, o mantle, na pumapalibot at sumasakop sa panloob na katawan (Larawan 2.3). Ang mga zone na ito ay malinaw na nakikilala sa pamamagitan ng nangingibabaw na mga eroplano ng cell division. Sa tunica, ang mga dibisyon ay nangyayari nang nakararami anticlinal, iyon ay, ang axis ng mitotic spindle ay kahanay sa ibabaw, at ang transverse wall na nabuo sa pagitan ng dalawang anak na cell ay matatagpuan patayo sa ibabaw. Sa katawan, ang mga dibisyon ay nangyayari sa lahat ng mga eroplano, parehong anticlinal at periclinal (i.e., ang spindle ay patayo, at ang bagong pader ay parallel sa ibabaw). Ang kapal ng mga patay na dulo ay nag-iiba sa ilang lawak, at depende sa mga species, maaari itong binubuo ng isa, dalawa o higit pang mga layer ng mga cell. Bilang karagdagan, kahit na sa loob ng isang species, ang bilang ng mga tunic layer ay maaaring mag-iba depende sa edad ng halaman, nutritional status at iba pang kondisyon.[...]

Medyo kamakailan lamang, sa cytoplasm ng mga cell ng iba't ibang mga organismo, kabilang ang algae, ang maikli (kumpara sa mga channel ng endoplasmic reticulum) na mga pormasyon na may matibay na makinis na mga contour, na tinatawag na microtubule, ay natuklasan (Fig. 6, 3). Sa cross-section, mukhang mga cylinder na may diameter na lumen na 200-350 A. Ang mga microtubule ay naging napaka-dynamic na mga istraktura: maaari silang lumitaw at mawala, lumipat mula sa isang lugar ng cell patungo sa isa pa, tumaas o bumaba sa numero. Ang mga ito ay nakararami sa kahabaan ng plasmalemma (ang pinakalabas na layer ng cytoplasm), at sa panahon ng cell division ay lumipat sila sa lugar kung saan nabuo ang septum. Ang kanilang mga akumulasyon ay matatagpuan din sa paligid ng nucleus, kasama ang chloroplast, malapit sa stigma. Ipinakita ng mga sumunod na pag-aaral na ang mga istrukturang ito ay naroroon hindi lamang sa cytoplasm, kundi pati na rin sa nucleus, chloroplast, at flagella.[...]

Ginamit ni Skoog ang sumusunod na tissue culture technique. Naglagay siya ng mga nakahiwalay na piraso ng tabako sa ibabaw ng isang agar gel na naglalaman ng iba't ibang sustansya at iba pang hormonal factor. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng komposisyon ng agar medium, naobserbahan ni Skoog ang mga pagbabago sa paglaki at pagkita ng kaibahan ng mga pith cell. Natuklasan na para sa aktibong paglaki ng cell kinakailangan na magdagdag hindi lamang ng mga sustansya sa agar, kundi pati na rin ang mga hormonal na sangkap, tulad ng auxin. Gayunpaman, kung isang auxin (IAA) lamang ang idinagdag sa nutrient medium, ang mga piraso ng pith ay lumago nang napakaliit, at ang paglago na ito ay pangunahing tinutukoy ng pagtaas ng laki ng cell. Ang mga dibisyon ng cell ay napakakaunti, at ang pagkakaiba-iba ng cell ay hindi naobserbahan. Kung ang purine base adenine ay idinagdag sa agar medium kasama ng IAA, ang mga selula ng parenchyma ay nagsimulang hatiin, na bumubuo ng isang masa ng kalyo. Ang adenine na idinagdag nang walang auxin ay hindi nagdulot ng paghahati ng cell sa pith tissue. Samakatuwid, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng adenium at auxin ay kinakailangan para sa induction ng cell division. Ang adenine ay isang derivative ng purine (6-aminopurium), bahagi ng natural mga nucleic acid.[ ...]

Kinokontrol ng Auxin hindi lamang ang pag-activate ng cambium, kundi pati na rin ang pagkita ng kaibahan ng mga derivatives nito. Alam din na ang auxin ay hindi lamang ang hormonal regulator ng aktibidad ng cambium at ang pagkita ng kaibahan ng pagsasagawa ng tissue. Ito ay pinakasimple at malinaw na ipinakita sa mga eksperimento kung saan sa unang bahagi ng tagsibol Bago magbukas ang mga putot, kumuha sila ng mga sanga ng mga halaman na may bukas na butas na kahoy, inalis ang mga putot mula sa kanila, at sa pamamagitan ng itaas na ibabaw ng sugat ay ipinakilala ang mga hormone ng paglago sa mga segment na ito ng stem sa lanolin paste o sa anyo. may tubig na solusyon. Pagkatapos ng humigit-kumulang 2 araw, ang mga seksyon ng stem ay inihanda upang subaybayan ang aktibidad ng cambium. Kung wala ang pagpapakilala ng mga hormone, ang mga cell ng cambium ay hindi nahati, ngunit sa variant na may IAA, ang dibisyon ng mga cell ng cambium at ang pagkita ng kaibahan ng mga bagong elemento ng xylem ay maaaring maobserbahan, bagaman ang parehong mga prosesong ito ay hindi masyadong aktibo (Larawan 5.17). . Kapag ang GA3 lamang ang ipinakilala, ang mga cell ng cambium ay nahati, ngunit ang mga nagmula na mga cell sa panloob na bahagi nito (xylem) ay hindi nag-iba at napanatili ang protoplasm. Gayunpaman, sa maingat na pagmamasid, mapapansin na bilang tugon sa GA3, nabuo ang ilang bagong phloem na may magkakaibang mga tubo ng salaan. Ang sabay-sabay na paggamot sa IAA at GA3 ay humantong sa pag-activate ng cell division sa cambium, at ang karaniwang pagkakaiba-iba ng xylem at phloem ay nabuo. Sa pamamagitan ng pagsukat ng kapal ng bagong xylem at phloem, posible na quantitatively approach ang pag-aaral ng interaksyon ng auxin, gibberelli at iba pang regulators (Fig. 5.18). Ang ganitong mga eksperimento ay nagmumungkahi na ang konsentrasyon ng auxin at gibberellia ay kinokontrol hindi lamang ang rate ng paghahati ng cell sa cambium, ngunit nakakaapekto rin sa ratio ng paunang xylem at phloem cells. Ang medyo mataas na konsentrasyon ng auxin ay pinapaboran ang pagbuo ng xylem, habang sa mataas na konsentrasyon ng Gibberellia mas maraming phloem ang nabuo.[...]

Ang pinsala sa radiation sa mga natatanging istruktura ay maaaring manatiling nakatago sa loob ng mahabang panahon (maging potensyal) at maisasakatuparan sa proseso ng pagtitiklop ng genetic apparatus. Ngunit ang ilan sa mga potensyal na pinsala ay naibalik sa pamamagitan ng isang espesyal na enzymatic DNA repair system. Nagsisimula na ang proseso sa panahon ng pag-iilaw. Ang sistema ay idinisenyo upang alisin ang mga depekto ng nucleic acid hindi lamang sa pinanggalingan ng radiation, kundi pati na rin sa mga nagmumula sa iba pang mga di-pisyolohikal na impluwensya. Hindi ito nakakagulat, dahil ang mga non-radiation na kadahilanan ay nag-uudyok ng mga mutasyon na sa prinsipyo ay hindi naiiba sa mga sanhi ng radiation. Ang pinsala sa radiation sa mga mass structure ay kadalasang hindi nakamamatay para sa mga cell, ngunit nagiging sanhi ito ng pagtigil ng cell division at pagbabago ng maraming physiological function at enzymatic na proseso. Ang pagpapatuloy ng cell cycle ay nagmamarka ng paglabas ng pinsala na naging sanhi ng pagkaantala sa paghahati.

Ang pinakamainam na yugto para sa pag-aaral ng mga kromosom ay ang yugto ng metaphase, kapag umabot ang mga kromosom maximum na paghalay at matatagpuan sa isang eroplano, na nagpapahintulot sa kanila na makilala nang may mataas na katumpakan. Upang pag-aralan ang isang karyotype, maraming mga kondisyon ang dapat matugunan:

Pagpapasigla ng mga paghahati ng cell upang makuha ang maximum na halaga naghahati ng mga selula,

- pagharang ng cell division sa metaphase;

- hypotonization ng mga cell at paghahanda ng paghahanda ng chromosome para sa karagdagang pagsusuri sa ilalim ng mikroskopyo.

Upang pag-aralan ang mga kromosom maaari mong gamitin mga selula mula sa aktibong nagpapalaganap na mga tisyu(mga cell ng bone marrow, testicular wall, tumor) o mga kultura ng cell, na nakukuha sa pamamagitan ng pag-culture sa ilalim ng kontroladong mga kondisyon sa espesyal na nutrient media ng mga cell na nakahiwalay sa katawan (peripheral blood cells*, T lymphocytes, red bone marrow cells, fibroblasts ng iba't ibang pinagmulan, chorion cells, tumor cells)

* Ang pamamaraan ng pagkuha ng mga chromosomal na paghahanda mula sa peripheral blood lymphocytes na naka-culture sa mga nakahiwalay na kondisyon ay ang pinakasimpleng paraan at binubuo ng mga sumusunod na hakbang:

Pagkolekta ng venous blood sa ilalim ng mga kondisyong aseptiko;

Pagdaragdag ng heparin upang maiwasan ang pamumuo ng dugo;

Paglipat ng materyal sa mga vial na may espesyal na nutrient medium;

Pagpapasigla ng paghahati ng cell sa pamamagitan ng pagdaragdag phytohemagglutinin;

Ang pagpapapisa ng itlog ng kultura sa loob ng 72 oras sa temperatura na 37 0 C.

Hinaharang ang paghahati ng cell sa yugto ng metaphase nakamit sa pamamagitan ng pagpapakilala sa daluyan colchicine o colcemid – mga sangkap - cytostatics na sumisira sa spindle. Resibo paghahanda para sa mikroskopiko Kasama sa pagsusuri ang mga sumusunod na yugto:

- hypotonization ng mga cell, na nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang hypotonic solution ng potassium chloride; humahantong ito sa pamamaga ng cell, pagkalagot ng nuclear membrane at pagpapakalat ng chromosome;

- pag-aayos ng cell upang ihinto ang aktibidad ng cell habang pinapanatili ang istraktura ng chromosome; para dito, ginagamit ang mga espesyal na fixative, halimbawa, isang halo ng ethyl alcohol at acetic acid;

- paglamlam ng gamot ayon sa Giemsa o ang paggamit ng iba pang paraan ng paglamlam;

- pagsusuri sa ilalim ng mikroskopyo upang makilala numerical disturbances (homogeneous o mosaic) At mga aberasyon sa istruktura;

- pagkuha ng litrato at pagputol ng mga chromosome;

- pagkakakilanlan ng mga kromosom at pagsasama-sama ng isang karyogram (idiogram).

Mga yugto ng karyotyping Differential coloring ng chromosomes

Sa kasalukuyan, kasama ang mga nakagawiang pamamaraan ng pag-aaral ng karyotype, ginagamit ang mga pamamaraan ng paglamlam ng kaugalian, na ginagawang posible upang makilala ang mga alternating na kulay at hindi nabahiran na mga banda sa mga chromatids. Tinatawag sila mga banda at magkaroontiyak Ateksakto pamamahagi dahil sa mga kakaibang katangian ng panloob na organisasyon ng chromosome

Ang mga pamamaraan ng differential staining ay binuo noong unang bahagi ng 70s ng ikadalawampu siglo at naging isang mahalagang milestone sa pagbuo ng cytogenetics ng tao. Mayroon silang malawak na praktikal na aplikasyon, dahil:

Ang paghahalili ng mga guhit ay hindi random, ngunit sumasalamin panloob na istraktura ng chromosome, halimbawa, ang pamamahagi ng mga rehiyong euchromatic at heterochromatic na mayaman sa mga sequence ng AT o GC DNA, mga rehiyon ng chromatin na may iba't ibang konsentrasyon ng mga histone at hindi mga histone;

Ang pamamahagi ng mga banda ay magkapareho para sa lahat ng mga cell ng isang organismo at lahat ng mga organismo ng isang partikular na species, na ginagamit para sa tumpak na pagkakakilanlan ng mga species;

Ang pamamaraan ay nagpapahintulot sa iyo na tumpak kilalanin ang mga homologous chromosome, na magkapareho mula sa isang genetic na pananaw at may katulad na pamamahagi ng mga banda;

Ang pamamaraan ay nagbibigay ng tumpak pagkakakilanlan ng bawat chromosome, kasi iba't ibang chromosome ay may iba't ibang pamamahagi ng mga banda;

Ang pagkakaiba-iba ng kulay ay nagpapahintulot sa amin na makilala ang marami mga abnormalidad sa istruktura ng mga chromosome(mga pagtanggal, pagbabaligtad), na mahirap matukoy gamit ang mga simpleng paraan ng paglamlam.

Depende sa paraan ng chromosome preprocessing at staining technique, maraming mga differential staining method ay nakikilala (G, Q, R, T, C). Gamit ang mga ito, posible na makakuha ng isang kahalili ng mga may kulay at walang kulay na mga banda - mga banda, matatag at tiyak para sa bawat kromosoma.

Mga katangian ng iba't ibang pamamaraan para sa paglamlam ng differential chromosome

Ang ika-21 siglo ay minarkahan ng pagdating ng isang bagong panahon sa larangan ng nutrisyon, na nagpakita ng napakalaking benepisyo na maidudulot ng tamang pagpili ng diyeta sa kalusugan ng tao. Mula sa puntong ito, ang paghahanap para sa sikreto ng "mga tabletas para sa katandaan" ay hindi na mukhang isang panaginip sa tubo. Ang mga kamakailang pagtuklas ng mga siyentipiko ay nagpapahiwatig na ang isang partikular na diyeta ay maaaring, hindi bababa sa bahagyang, baguhin ang takbo ng biological na orasan ng katawan at pabagalin ang pagtanda nito. Sa artikulong ito, ang kasalukuyang impormasyon na nakuha ng mga nutritional scientist ay sinusuri sa konteksto ng pagpapabuti ng kalusugan ng telomere, na isang pangunahing mekanismo para sa pagbagal ng pagtanda sa literal na kahulugan ng salita.

Ang mga Telomeres ay paulit-ulit na mga pagkakasunud-sunod ng DNA na matatagpuan sa mga dulo ng chromosome. Sa bawat paghahati ng cell, ang mga telomere ay pinaikli, na sa huli ay humahantong sa pagkawala ng kakayahan ng cell na hatiin. Bilang resulta, ang cell ay pumapasok sa isang yugto ng physiological aging, na humahantong sa kamatayan nito. Ang akumulasyon ng naturang mga selula sa katawan ay nagdaragdag ng panganib na magkaroon ng mga sakit. Noong 1962, binago ni Leonard Hayflick ang biology sa pamamagitan ng pagbuo ng isang teorya na kilala bilang Hayflick limit theory. Ayon sa teoryang ito, ang maximum na potensyal na haba ng buhay ng tao ay 120 taon. Ayon sa mga teoretikal na kalkulasyon, sa edad na ito na ang katawan ay may napakaraming mga selula na hindi kayang hatiin at suportahan ang mga mahahalagang tungkulin nito. Pagkalipas ng limampung taon, lumitaw ang isang bagong direksyon sa agham ng mga gene, na nagbukas ng mga prospect para sa tao na i-optimize ang kanyang potensyal na genetic.

Ang iba't ibang mga kadahilanan ng stress ay nag-aambag sa napaaga na pag-ikli ng telomeres, na, sa turn, ay nagpapabilis sa biological aging ng mga cell. Marami ang nakakasama sa kalusugan mga pagbabagong nauugnay sa edad ang mga organismo ay nauugnay sa pag-ikli ng telomere. May katibayan ng kaugnayan sa pagitan ng pag-ikli ng telomere at sakit sa puso, labis na katabaan, Diabetes mellitus at pagkabulok ng tissue ng kartilago. Ang pagpapaikli ng telomeres ay binabawasan ang kahusayan ng paggana ng gene, na nagsasangkot ng isang triad ng mga problema: pamamaga, oxidative stress at pagbaba ng aktibidad ng immune cell. Ang lahat ng ito ay nagpapabilis sa proseso ng pagtanda at pinatataas ang panganib na magkaroon ng mga sakit na nauugnay sa edad.

Ang isa pang mahalagang aspeto ay ang kalidad ng telomeres. Halimbawa, ang mga pasyente na may Alzheimer's disease ay hindi palaging may maikling telomeres. Kasabay nito, ang kanilang mga telomere ay palaging nagpapakita ng malinaw na mga palatandaan ng mga functional disorder, ang pagwawasto nito ay pinadali ng bitamina E. Sa isang tiyak na kahulugan, ang mga telomere ay ang "mahina na link" ng DNA. Madali silang masira at kailangang kumpunihin, ngunit walang makapangyarihang mekanismo ng pagkukumpuni na ginagamit ng ibang mga rehiyon ng DNA. Ito ay humahantong sa akumulasyon ng bahagyang nasira at mahinang gumaganang telomeres, ang mababang kalidad nito ay hindi nakasalalay sa kanilang haba.

Ang isang diskarte sa pagpapabagal sa proseso ng pagtanda ay ang paggamit ng mga estratehiya na nagpapabagal sa proseso ng pag-ikli ng telomere, habang pinoprotektahan ang mga ito at inaayos ang nagresultang pinsala. Kamakailan lamang, ang mga eksperto ay nakatanggap ng higit at higit na data ayon sa kung saan ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng tamang pagpili ng diyeta.

Ang isa pang kaakit-akit na pag-asa ay ang posibilidad ng pagpapahaba ng telomeres habang pinapanatili ang kanilang kalidad, na literal na magpapabalik sa mga kamay ng biological na orasan. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-activate ng enzyme telomerase, na maaaring ibalik ang mga nawalang mga fragment ng telomere.

Pangunahing nutrisyon para sa telomeres

Ang aktibidad ng gene ay nagpapakita ng ilang kakayahang umangkop, at ang nutrisyon ay isang mahusay na mekanismo para mabayaran ang mga kakulangan sa genetiko. Maraming genetic system ang inilatag sa mga unang linggo ng intrauterine development at nabuo sa murang edad. Pagkatapos nito, nalantad sila sa isang malawak na hanay ng mga kadahilanan, kasama. pagkain. Ang mga impluwensyang ito ay maaaring tawaging "epigenetic settings," na tumutukoy kung paano ipinapahayag ng mga gene ang kanilang mga nilalayon na function.

Ang haba ng telomere ay kinokontrol din ng epigenetically. Nangangahulugan ito na ito ay naiimpluwensyahan ng diyeta. Ang mga ina na mahina ang nutrisyon ay nagpapasa ng mga may sira na telomere sa kanilang mga anak, na nagpapataas ng panganib na magkaroon ng sakit sa puso sa hinaharap (ang mga selula sa mga arterya na apektado ng atherosclerosis ay nailalarawan ng isang malaking bilang ng mga maikling telomere). Sa kabaligtaran, ang sapat na nutrisyon ng ina ay nag-aambag sa pagbuo ng mga telomere ng pinakamainam na haba at kalidad sa mga bata.

Para sa buong paggana ng telomeres, ang kanilang sapat na methylation ay kinakailangan. (Ang methylation ay isang kemikal na proseso na nagsasangkot ng paglakip ng methyl group (-CH3) sa nucleic base ng DNA.) Ang pangunahing donor ng mga methyl group sa mga selula ng tao ay ang coenzyme S-adenosylmethionine, para sa synthesis kung saan ang katawan ay gumagamit ng methionine, methylsulfonylmethane, choline at betaine. Para sa normal na kurso ng proseso ng synthesis ng coenzyme na ito, ang pagkakaroon ng bitamina B12 ay kinakailangan. folic acid at bitamina B6. Ang folic acid at bitamina B12 ay sabay na kasangkot sa maraming mga mekanismo na nagsisiguro sa katatagan ng telomere.

Ang pinakamahalagang nutritional supplement para sa pagpapanatili ng telomeres ay mataas ang kalidad mga bitamina complex, na kinuha kasabay ng diyeta na naglalaman ng sapat na dami ng mga protina, lalo na ang mga protina na naglalaman ng asupre. Ang diyeta na ito ay dapat magsama ng mga produkto ng pagawaan ng gatas, itlog, karne, manok, munggo, mani at butil. Ang mga itlog ang pinakamayamang pinagmumulan ng choline.

Para sa pagsuporta Magkaroon ng magandang kalooban ang utak ay nangangailangan din ng malaking halaga ng mga methyl donor. Ang talamak na stress at depresyon ay kadalasang nagpapahiwatig ng kakulangan ng mga methyl donor, na nangangahulugan ng mahinang kalusugan ng telomere at pagkamaramdamin sa napaaga na pagpapaikli. Ito ang pangunahing dahilan kung bakit ang stress ay tumatanda sa isang tao.

Ang mga resulta ng isang pag-aaral na kinasasangkutan ng 586 kababaihan ay nagpakita na ang telomeres ng mga kalahok na regular na umiinom ng multivitamins ay 5% na mas mahaba kaysa sa telomeres ng mga babaeng hindi umiinom ng bitamina. Sa mga lalaki, ang pinakamataas na antas ng folic acid ay katumbas ng mas mahabang telomeres. Ang isa pang pag-aaral na kinasasangkutan ng parehong kasarian ay natagpuan din ang isang positibong relasyon sa pagitan ng mga antas ng folate ng katawan at haba ng telomere.

Kung mas stressed ka at/o mas malala ang pakiramdam mo sa emosyonal o pag-iisip, mas maraming atensyon ang dapat mong bayaran sa pagkuha ng sapat na mahahalagang nutrients na makakatulong hindi lamang sa iyong utak, kundi pati na rin sa iyong telomeres.

Tumutulong ang mga mineral at antioxidant na mapanatili ang katatagan ng genome at telomere

Ang nutrisyon ay isang mahusay na mekanismo para sa pagbagal ng pagkasira sa katawan. Pinoprotektahan ng maraming nutrients ang mga chromosome, kabilang ang telomerase DNA, at pinatataas ang kahusayan ng mga mekanismo ng pagkumpuni ng pinsala sa DNA. Ang kakulangan ng mga antioxidant ay humahantong sa mas mataas na pinsala sa libreng radikal at mas mataas na panganib ng pagkasira ng telomere. Halimbawa, ang mga telomere ng mga pasyenteng may sakit na Parkinson ay mas maikli kaysa sa mga telomere ng malulusog na tao sa parehong edad. Bukod dito, ang antas ng pagkasira ng telomere ay direktang nakasalalay sa kalubhaan ng pinsala sa libreng radikal na nauugnay sa sakit. Ipinakita rin na ang mga kababaihan na may mababang paggamit ng mga antioxidant ay may maikling telomeres at nasa mas mataas na panganib na magkaroon ng kanser sa suso.

Maraming mga enzyme na kasangkot sa pagkopya at pag-aayos ng pinsala sa DNA ay nangangailangan ng magnesium upang gumana. Natuklasan ng isang pag-aaral ng hayop na ang kakulangan ng magnesiyo ay nauugnay sa pagtaas ng pinsala sa libreng radikal at pag-ikli ng telomere. Ang mga eksperimento sa mga selula ng tao ay nagpakita na ang kawalan ng magnesium ay humahantong sa mabilis na pagkasira ng telomeres at pinipigilan ang paghahati ng cell. Bawat araw, depende sa intensity ng load at ang antas ng stress, ang katawan ng tao ay dapat tumanggap ng 400-800 mg ng magnesium.

Ang zinc ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-andar at pagkumpuni ng DNA. Ang kakulangan ng zinc ay humahantong sa isang malaking bilang ng mga DNA strand break. Sa mga matatandang tao, ang kakulangan sa zinc ay nauugnay sa maikling telomeres. Ang pinakamababang halaga ng zinc na dapat matanggap ng isang tao bawat araw ay 15 mg, at ang pinakamainam na dosis ay humigit-kumulang 50 mg bawat araw para sa mga babae at 75 mg para sa mga lalaki. Nakuha ang ebidensya na ang bagong zinc-containing antioxidant carnosine ay binabawasan ang rate ng telomere shortening sa mga fibroblast ng balat, habang sabay na nagpapabagal sa kanilang pagtanda. Ang Carnosine ay isa ring mahalagang antioxidant para sa utak, na ginagawa itong isang mahusay na reliever ng stress. Maraming antioxidant ang tumutulong na protektahan at ayusin ang DNA. Halimbawa, ang bitamina C ay natagpuan na nagpapabagal sa pag-ikli ng telomere sa mga vascular endothelial cell ng tao.

Kahanga-hanga, ang isang anyo ng bitamina E, na kilala bilang tocotrienol, ay nakapagpapanumbalik ng maikling haba ng telomere sa mga fibroblast ng tao. Mayroon ding katibayan ng kakayahan ng bitamina C na pasiglahin ang aktibidad ng telomere-lengthening enzyme telomerase. Iminumungkahi ng mga natuklasang ito na ang pagkain ng ilang mga pagkain ay nakakatulong na maibalik ang haba ng telomere, na posibleng may hawak na susi sa pagbabalik sa proseso ng pagtanda.

Ang DNA ay patuloy na inaatake ng mga libreng radikal. Sa mga malusog at masustansyang tao, ang sistema ng pagtatanggol ng antioxidant ay bahagyang pinipigilan at inaayos ang pinsala sa DNA, na tumutulong na mapanatili ang paggana nito.

Sa pagtanda ng isang tao, unti-unting lumalala ang kanyang kalusugan; Ang proseso ng pag-snowball na ito ay maaaring lumala ng mga kondisyon tulad ng labis na katabaan.

Ang pamamaga at impeksyon ay nagtataguyod ng pagkasira ng telomere

Sa kasalukuyang antas ng pag-unawa sa telomere biology, ang pinaka-makatotohanang pag-asa ay ang pagbuo ng mga pamamaraan upang pabagalin ang proseso ng kanilang pagpapaikli. Marahil, sa paglipas ng panahon, maaabot ng isang tao ang kanyang limitasyon sa Hayflick. Posible lamang ito kung matututo tayong maiwasan ang pagkasira sa katawan. Ang matinding stress at impeksyon ay dalawang halimbawa ng mga sanhi ng pagkasira na ito, na humahantong sa pagpapaikli ng telomeres. Ang parehong mga epekto ay may malakas na sangkap na nagpapasiklab, na nagpapasigla sa paggawa ng mga libreng radikal at nagiging sanhi ng pinsala sa cell, kabilang ang mga telomere.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng matinding inflammatory stress, ang pagkamatay ng cell ay pinasisigla ang kanilang aktibong paghahati, na, naman, ay nagpapabilis sa pagkasira ng telomeres. Bilang karagdagan, ang mga libreng radikal na nabuo sa panahon ng mga nagpapasiklab na reaksyon ay nakakapinsala din sa mga telomere. Kaya, dapat nating gawin ang lahat ng pagsisikap upang sugpuin ang parehong talamak at talamak na proseso ng pamamaga at maiwasan ang mga nakakahawang sakit.

Gayunpaman, ang ganap na pag-aalis ng stress at nagpapasiklab na mga reaksyon mula sa buhay ay isang imposibleng gawain. Samakatuwid, magandang ideya para sa mga pinsala at mga nakakahawang sakit na dagdagan ang diyeta na may bitamina D at docosahexaenoic acid (isang omega-3 fatty acid), na maaaring suportahan ang mga telomere sa mga kondisyon ng pamamaga.

Binabago ng bitamina D ang dami ng init na nabuo ng immune system bilang tugon sa pamamaga. Sa kakulangan ng bitamina D, mayroong panganib ng sobrang pag-init ng katawan, ang synthesis ng malaking halaga ng mga libreng radical at pinsala sa telomeres. Kakayahang tiisin ang stress, kabilang ang Nakakahawang sakit, higit sa lahat ay nakasalalay sa antas ng bitamina D sa katawan. Sa isang pag-aaral ng 2,100 babaeng kambal na may edad 19-79 taon, ipinakita ng mga mananaliksik na ang pinakamataas na antas ng bitamina D ay nauugnay sa pinakamahabang telomere, at kabaliktaran. Ang pagkakaiba sa haba ng telomere sa pagitan ng pinakamataas at pinakamababang antas ng bitamina D ay katumbas ng humigit-kumulang 5 taon ng buhay. Natuklasan ng isa pang pag-aaral na ang pagkonsumo ng 2,000 IU ng bitamina D bawat araw sa sobrang timbang na mga matatanda ay nagpapasigla sa aktibidad ng telomerase at nakakatulong na maibalik ang haba ng telomere sa kabila ng metabolic stress.

Ang pagpigil sa pamamaga na natural sa pamamagitan ng mga pagbabago sa pandiyeta ay susi sa pagpapanatili ng mga telomere. Ang Omega-3 fatty acids - docosahexaenoic acid at eicosapentaenoic acid - ay maaaring gumanap ng isang mahalagang papel dito. Pagsubaybay sa isang pangkat ng mga pasyente na may mga sakit ng cardio-vascular system higit sa 5 taon ay nagpakita na ang pinakamahabang telomere ay nasa mga pasyente na kumonsumo ng mas mataas na halaga ng mga fatty acid na ito, at vice versa. Natuklasan ng isa pang pag-aaral na ang pagtaas ng mga antas ng docosahexaenoic acid sa mga pasyente na may banayad na kapansanan sa pag-iisip ay nagbawas sa bilis ng pag-ikli ng kanilang mga telomere.

Mayroong napakalaking bilang ng mga pandagdag sa pandiyeta na pinipigilan ang aktibidad ng mekanismo ng nagpapaalab na pagbibigay ng senyas na pinapamagitan ng nuclear factor kappa bi (NF-kappaB). Ang mga likas na compound tulad ng quercetin, green tea catechins, grape seed extract, curcumin at resveratrol ay napatunayang may positibong epekto sa estado ng mga chromosome sa pamamagitan ng pag-trigger ng anti-inflammatory mechanism na ito. Ang mga compound na may ganitong ari-arian ay matatagpuan din sa mga prutas, gulay, mani at buong butil.

Ang isa sa mga pinaka-aktibong pinag-aralan na natural na antioxidant ay curcumin, na nagbibigay sa curry ng maliwanag na dilaw na kulay. Iba't ibang grupo Pinag-aaralan ng mga mananaliksik ang kakayahan nitong pasiglahin ang pag-aayos ng pinsala sa DNA, lalo na ang mga epigenetic disorder, gayundin ang pagpigil sa pag-unlad ng kanser at pagbutihin ang pagiging epektibo ng paggamot nito.
Ang isa pang promising natural compound ay resveratrol. Iminumungkahi ng mga pag-aaral ng hayop na ang paghihigpit sa calorie habang pinapanatili ang nutritional value ay nagpapanatili ng mga telomere at nagpapataas ng habang-buhay sa pamamagitan ng pag-activate ng sirtuin 1 gene (sirt1) at pagtaas ng sirtuin-1 protein synthesis. Ang pag-andar ng protina na ito ay "i-tune" ang mga sistema ng katawan upang gumana sa "mode ng ekonomiya," na napakahalaga para sa kaligtasan ng mga species sa mga kondisyon ng kakulangan ng nutrients. Direktang ina-activate ng Resveratrol ang sirt1 gene, na may positibong epekto sa kalusugan ng telomere, lalo na sa kawalan ng labis na pagkain.

Malinaw na ngayon na ang mga maikling telomere ay isang pagmuni-muni mababang antas ang kakayahan ng mga cell system na ayusin ang pinsala sa DNA, kabilang ang mga telomere, na tumutugma sa mas mataas na panganib na magkaroon ng kanser at mga sakit ng cardiovascular system. Sa isang kawili-wiling pag-aaral ng 662 katao, ang mga kalahok na may pagkabata Hanggang sa edad na 38, ang mga antas ng dugo ng high-density lipoprotein (HDL), na kilala bilang "magandang kolesterol," ay regular na tinatasa. Ang pinakamataas na antas ng HDL ay tumutugma sa pinakamahabang telomeres. Naniniwala ang mga mananaliksik na ang dahilan nito ay namamalagi sa hindi gaanong binibigkas na akumulasyon ng nagpapasiklab at libreng radikal na pinsala.

Buod

Ang pangunahing takeaway mula sa lahat ng nasa itaas ay ang isang tao ay dapat magpatibay ng isang pamumuhay at diyeta na nagpapaliit ng pagkasira sa katawan at pinipigilan ang pinsalang dulot ng mga libreng radikal. Ang isang mahalagang bahagi ng diskarte sa proteksyon ng telomere ay ang pagkonsumo ng mga pagkaing pumipigil nagpapasiklab na proseso. Kung mas mabuti ang kalusugan ng isang tao, mas mababa ang pagsisikap na magagawa niya, at kabaliktaran. Kung ikaw ay malusog, ang iyong telomeres ay paikliin bilang resulta ng normal na proseso ng pagtanda, kaya para mabawasan ang epektong ito, maaari mong dagdagan ang iyong telomere support sa pamamagitan ng supplementation habang ikaw ay tumatanda. Sa parallel, dapat kang humantong sa isang balanseng pamumuhay at iwasan ang mga aktibidad at mga sangkap na may negatibong epekto sa kalusugan at mapabilis ang pagkasira ng telomeres.

Bukod dito, sa ilalim ng masamang mga pangyayari, tulad ng mga aksidente, sakit, o emosyonal na trauma, ang mga telomere ay dapat bigyan ng karagdagang suporta. Ang mga pangmatagalang kondisyon, tulad ng post-traumatic stress, ay puno ng pagpapaikli ng telomeres, kaya ito ay napaka isang mahalagang kondisyon Para sa anumang uri ng pinsala o masamang epekto, ibibigay ang kumpletong pagbawi.

Ang mga Telomeres ay sumasalamin sa sigla ng katawan, tinitiyak ang kakayahan nitong makayanan ang iba't ibang gawain at pangangailangan. Kapag ang mga telomere at/o ang kanilang mga functional disorder Ang katawan ay kailangang gumawa ng higit na pagsisikap upang maisagawa ang pang-araw-araw na gawain. Ang sitwasyong ito ay humahantong sa akumulasyon ng mga nasirang molekula sa katawan, na humahadlang sa mga proseso ng pagbawi at nagpapabilis sa pagtanda. Ito ay isang paunang kinakailangan para sa pagbuo ng isang bilang ng mga sakit na nagpapahiwatig ng "mahina na mga punto" ng katawan.

Ang kondisyon ng balat ay isa pang tagapagpahiwatig ng katayuan ng telomere, na sumasalamin sa biyolohikal na edad ng isang tao. Sa pagkabata, ang mga selula ng balat ay napakabilis na naghahati, at sa edad, ang rate ng kanilang paghahati ay bumabagal sa pagsisikap na iligtas ang mga telomere na nawawalan ng kakayahang makabawi. Pinakamabuting tantiyahin ang biological na edad sa pamamagitan ng kondisyon ng balat ng mga bisig.

Ang pangangalaga ng telomere ay isang napakahalagang prinsipyo para sa pagpapanatili ng kalusugan at mahabang buhay. Ngayon ay nahaharap tayo sa isang bagong panahon kung saan ang agham ay nagpapakita ng mga bagong paraan upang pabagalin ang pagtanda sa tulong ng pagkain. Hindi pa huli o masyadong maaga para simulan ang paggawa ng mga pagbabago sa iyong pamumuhay at diyeta na magtuturo sa iyo sa tamang direksyon.

Evgenia Ryabtseva
Portal na "Eternal Youth" batay sa mga materyal mula sa NewsWithViews.com:

Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Ang mga cytologist ay may halos kumpletong kaalaman tungkol sa morphological side ng mitosis. Ang karagdagang muling pagdadagdag ng data sa paghahati ng cell ay naganap pangunahin sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga pinaka primitive na organismo.

Ang proseso ng paghahati sa mga prokaryotic (walang nabuo na nucleus) na mga organismo (bakterya), na genetically malapit sa methylation (M. A. Peshkov, 1966), pati na rin ang mitosis sa protozoa (I. B. Raikov, 1967), kung saan sila natagpuan, ay pinag-aralan nang detalyado ang mga kakaibang anyo ng prosesong ito. Sa mas mataas na mga organismo, ang morphological na pag-aaral ng mitosis ay nagpatuloy pangunahin sa mga linya ng pag-aaral ng prosesong ito sa dynamics sa mga buhay na bagay gamit ang microfilming. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang gawain ni A. Bayer at J. Mole-Bayer (1956, 1961), na isinagawa sa mga endosperm cell ng ilang mga halaman, ay napakahalaga.

Gayunpaman, ang karamihan sa mga gawa ng ika-20 siglo. nag-aalala sa pisyolohiya ng paghahati ng selula, at sa seksyong ito ng problema na nakamit ang pinakamalaking tagumpay. Sa esensya, ang tanong ng mga sanhi at pagkontrol ng mga kadahilanan ng mitosis ay nanatiling hindi ginalugad. Ang nagtatag ng linyang ito ng pananaliksik ay si A. G. Gurvich.

Nasa monograph na "Morpolohiya at Biology ng Cell" (1904), ipinahayag ni Gurvich ang ideya na dapat mayroong mga kadahilanan na tumutukoy sa paglitaw ng mitosis, at malamang na nauugnay sila sa estado ng cell mismo na nagsisimulang hatiin. . Ang mga napaka-pangkalahatang ideyang ito ay binuo sa isang serye ng mga karagdagang pag-aaral ni Gurvich, na buod sa monograph na "The Problem of Cell Division from a Physiological Point of View" (1926). Ang unang mahalagang teoretikal na konklusyon ni Gurvich ay ang ideya ng dualismo ng mga salik na nagdudulot lamang ng mitosis kapag pinagsama ang mga ito. Ang isa sa mga kadahilanang ito (o isang pangkat ng mga kadahilanan) ay nauugnay sa mga endogenous na proseso ng paghahanda ng cell para sa paghahati (posibilidad o kadahilanan ng pagiging handa). Ang isa ay exogenous sa isang naibigay na cell (implementation factor). Ang karagdagang pananaliksik ni Gurvich ay nakatuon pangunahin sa pag-aaral ng pangalawang kadahilanan.

Ang mga eksperimento at teoretikal na pagsasaalang-alang ay humantong kay Gurvich noong 1923 sa pagtuklas na ang karamihan sa mga exothermic na reaksyon kapwa sa katawan at in vitro ay sinamahan ng UV radiation. Ang pinakamahalagang biological na kinahinatnan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang pagpapasigla ng paghahati ng cell, kaya naman ang mga sinag na ito ay tinawag na mitogenetic, ibig sabihin, nagiging sanhi ng mitoses. Sa mga sumunod na taon, si Gurvich (1948, 1959) at ang kanyang mga kasamahan ay nagsagawa ng malaking bilang ng mga pag-aaral na nakatuon sa problema ng mitogenetic radiation. Ang nakapagpapasiglang epekto ng radiation ay naipaliwanag sa iba't ibang uri ng mga bagay - mula sa bacteria at yeast fungi hanggang sa mga embryo at tissue culture cells ng mammals (A. A. Gurvich, 1968).

Sa unang quarter ng ika-20 siglo. nagsimulang maipon ang data tungkol sa impluwensya ng mga panlabas na impluwensya sa mitosis - nagliliwanag na enerhiya, iba't ibang mga kemikal na sangkap, temperatura, konsentrasyon ng mga hydrogen ions, electric current, atbp. Lalo na maraming pananaliksik ang isinagawa sa tissue culture. Napagtibay na ngayon na ang mitotic division ay bunga ng mahabang hanay ng mga sanhi.

Sa kaibahan sa maagang cytology, na nakatuon sa mitosis mismo, ang modernong cytology ay mas interesado sa interphase. Gamit ang terminolohiya ni Gurvich, masasabi natin na ngayon ang pag-aaral ng mga salik ng kahandaan ay nasa harapan.

lakas, tinitiyak ang posibilidad ng cell na pumasok sa dibisyon.

Naging posible ito salamat sa mga bagong pamamaraan ng pananaliksik, lalo na salamat sa autoradiography.

Iminungkahi ni A. Howard at S. Pelk (1951) na hatiin ang buong mitotic cycle sa apat na yugto: postmitotic, o presynthetic (Gi); synthetic (S), kung saan nangyayari ang pagtitiklop ng DNA; postsynthetic, o premitotic (G2); at panghuli mitosis (M). Ang isang malaking halaga ng makatotohanang materyal ay naipon sa tagal ng mga indibidwal na panahon at ang buong mitotic cycle sa kabuuan sa iba't ibang mga organismo, karaniwan at sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang panlabas at panloob na mga kadahilanan - nagliliwanag na enerhiya, mga virus, mga hormone, atbp.

Ang isang bilang ng mga pag-aaral (M. Swann, 1957, 1958) ay nakatuon sa energetics ng cell division, at kahit na maraming mga detalye ang nananatiling hindi malinaw, naging malinaw na ang isang mahalagang papel sa bagay na ito ay kabilang sa mga high-energy compound, sa partikular na ATP. . Ang sangkap na ito ay hindi lamang nakikilahok sa paghahanda ng cell para sa paghahati, ngunit, ayon kay G. Hoffmann-Berling (1959, 1960), ay responsable para sa mga mekanikal na proseso na pinagbabatayan ng pagkakaiba-iba ng mga chromosome sa mga pole.

Sa pagpapaliwanag ng mekanismo ng iba't ibang yugto ng paghahati ng selula, ang mga gawa ng Amerikanong mananaliksik na si D. Mezius (1961), na nag-aral ng iba't ibang aspeto ng pisyolohiya ng mitosis, lalo na ang papel ng mitotic apparatus, na nagsasagawa ng mismong proseso ng paghahati. , ay gumanap ng isang partikular na mahalagang papel. Nalikha ang iba't ibang ideya tungkol sa mekanismo ng paghahati ng cell body at tungkol sa mga pagbabagong physicochemical ng mga cell sa panahon ng paghahati. Ang pag-aaral ng mga chromosome ay lumago sa isang independiyenteng larangan ng pananaliksik, na naging organikong nauugnay sa genetika at nagbunga ng cytogenetics.

Kasama ng pag-aaral ng mga indibidwal na mitoses, ang isang makabuluhang bilang ng mga pag-aaral ay nakatuon sa pagpapaliwanag ng mga pattern ng mitotic na aktibidad ng mga tisyu, lalo na, pag-aaral ng pag-asa ng paglaganap ng cell sa physiological state ng katawan at ang impluwensya ng iba't ibang endogenous at exogenous na mga kadahilanan.

Ang mga unang pag-aaral ng kalikasan na ito ay isinagawa sa mga bagay ng halaman sa pinakadulo simula ng ika-20 siglo. kaugnay ng pag-aaral ng periodicity ng biological na proseso (A. Lewis, 1901; V. Kellycott, 1904). Sa 20s isang bilang ng pangunahing pananaliksik nakatuon sa pang-araw-araw na ritmo ng paghahati ng cell sa mga punla ng halaman (R. Friesner, 1920; M. Stolfeld, 1921). Noong 30-40s, isang serye ng mga pag-aaral ang isinagawa (A. Carleton, 1934; Ch. Blumenfeld, 1938, 1943; 3. Cooper, G. Franklin, 1940; G. Blumenthal, 1948; atbp.), na nag-aral mitotic na aktibidad sa foci ng pagpaparami ng cell sa iba't ibang mga hayop sa laboratoryo. Kapansin-pansing hindi gaanong naisagawa ang ganitong gawain sa foci ng pagpaparami ng selula ng tao (3. Cooper, A. Schiff, 1938; A. Broders, V. Dublin, 1939; atbp.).

Sa USSR, ang unang pag-aaral sa impluwensya ng physiological factor sa mitotic regime ay inilathala noong 1947 ni G. K. Khrushchov. Mula noong 50s, ang interes sa problema ng mitotic na rehimen ng katawan ay tumaas nang malaki (S. Ya. Zalkind, I. A. Utkin, 1951; S. Ya. Zalkind, 19.54, 1966; V. N. Dobrokhotov, 1963; I. A. Alov , 1964; atbp.). Ang pang-araw-araw na ritmo ng mitotic na aktibidad sa mga mammal ay lubos na pinag-aralan.

Ang mga unang pagtatangka upang pag-aralan ang mga mekanismo na kumokontrol sa aktibidad ng mitotic ay ginawa noong 1948 ng English researcher na si W. Bullough. Ang mga cytologist ng Sobyet (JI. Ya. Blyakher, 1954; I.A. Utkin, 1959; G.S. Strelin, V.V. Kozlov, 1959) ay nagbigay ng malaking pansin sa neurohumoral na regulasyon ng mitotic na aktibidad, na nagtatatag ng reflex na kalikasan ng regulasyon ng mga cell division. Ito pala ang epekto sa sistema ng nerbiyos nakakaapekto nang hindi direkta - sa pamamagitan ng pagbabago sa balanse ng hormonal. Ito rin ay lumabas na ang pagtatago ng adrenaline, na pumipigil sa aktibidad ng mitotic, ay tumataas nang husto. Ang pag-alis ng adrenal glands ay humahantong sa pag-alis ng epekto ng pagsugpo sa mitoses (A.K. Ryabukha, 1955, 1958). Ang isang bilang ng mga pag-aaral ay nakatuon sa pag-aaral ng mga kumplikadong relasyon sa pagitan ng mitotic at physiological na aktibidad ng organismo (S. Ya. Zalkind, 1952; I. A. Alov, 1964).

Ang pagtaas ng interes sa problema ng mitotic cycle at ang malawakang paggamit ng autoradiography ay humantong sa katotohanan na sa kasalukuyan ang karamihan sa mga gawa ay nakatuon sa pag-aaral ng mga pattern ng mitotic cycle, pagsusuri ng mga pattern ng paglipat mula sa isang panahon patungo sa isa pa. , at ang impluwensya ng iba't ibang endogenous at exogenous na mga kadahilanan sa mitosis. Ito ay walang alinlangan na isa sa mga pinaka-maaasahan na direksyon sa pag-aaral ng problema ng paglaganap ng cell (O. I. Epifanova, 1973).

Cytology ng pagmamana

Sa unang kalahati ng ika-20 siglo. Kaugnay ng pag-unlad ng genetika, ang mga problema sa cytological na may kaugnayan sa pagmamana ay masinsinang binuo. Ito ay kung paano lumitaw ang isang bagong larangan ng cytology - karyology.

Ang pioneer ng karyological research ay ang Russian botanist

S. G. Navashin. Ang Navashin ay maaaring tawaging tagalikha ng cytogenetics; hindi nagkataon na ang unang panahon sa pag-unlad ng agham na ito ay madalas na tinatawag na "Russian" o "Navashinsky". Nasa mga klasikal na gawa sa embryology ng halaman, lalo na sa cytology of fertilization (1898), itinuon niya ang kanyang pansin sa morpolohiya ng mga chromosome sa mga cell ng ilang mga liryo, lalo na, horse hyacinth (Galtonia candicans). Noong 1916, inilathala ni Navashin ang isang gawain kung saan nagbigay siya ng masusing paglalarawan ng chromosome set ng halaman na ito. Nahanap niya sa chromosome (sa gitna o sa poste nito) ang isang espesyal na walang kulay na rehiyon (na tinawag niyang "chromatic break"), na tinatawag na centromere o kinetochore, sa rehiyon kung saan ang chromosome ay nakakabit sa suliran. Ang mga centromeres ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa proseso ng paghahati ng chromosome at ang kanilang pagkakaiba sa mga pole ng naghahati na selula. Si Navashin ang unang nagpakita na ang istraktura ng mga chromosome ay hindi nababago, ngunit napapailalim sa mga pagbabago sa phylogenesis at sa ilalim ng ilang mga espesyal na kondisyon ng pag-iral (halimbawa, sa mga seed cell sa pangmatagalang imbakan). Gamit ang isang bilang ng mga bagay ng halaman (Crepis, Vicia, Muscari, atbp.), ipinakita ng mga estudyante ni Navashin na ang karyolotic analysis ay maaaring gamitin para sa phylogenetic inferences. Maya-maya, nagsimula ang mga karyological na pag-aaral sa mga selula ng hayop at tao. Nakilahok din si Navashin sa mga gawaing ito. Pagkatapos ng kanyang kamatayan, noong 1936, isang gawain ang nai-publish sa pagbawas (pagbawas) ng chromatin sa panahon ng pagbuo ng itlog ng kabayo roundworm, na nakumpirma ang mga konklusyon ng T. Boveri (1910).

Ang detalyadong karyological na gawain ay isinagawa noong 20-30s ng Soviet cytologist na si P.I. Pinag-aralan niya at ng kanyang mga kasamahan ang karyotype ng mga domestic bird (manok, turkey; 1924, 1928), maliliit na baka (1930) at mga tao (1932). Hindi lamang nakilala ni Zhivago ang isang bilang ng mga karyotypes, ngunit sinimulan din niyang galugarin ang tanong ng patuloy na bilang ng mga kromosom sa loob ng isang organismo. Batay sa data ng literatura (sa Diptera) at mga pag-aaral ng isang bilang ng mga bagay (emus, rheas, mga tao), si Zhivago (1934) ay dumating sa konklusyon na ang mga makabuluhang pagbabagu-bago sa bilang ng mga chromosome ay sinusunod sa mga indibidwal na selula at buong mga tisyu (lalo na sa mga embryo). Nag-attach siya ng malaking kahalagahan sa mga pagkakaibang ito, dahil humantong sila sa mga pagbabago sa genome, at, dahil dito, sa mga namamana na katangian ng organismo. Iminungkahi din niya na ang pagkakaroon ng mga cell na may iba't ibang bilang ng mga chromosome ay maaaring magkaroon ng adaptive na kahalagahan, dahil pinapataas nito ang mga posibleng variant ng mga karyotype para sa kasunod na pagpili. Ang pananaw na ito, na ipinahayag mahigit 30 taon na ang nakalilipas, ay kasalukuyang ibinabahagi ng maraming mananaliksik.

Ang isang pangunahing papel sa pagbuo ng direksyon na ito ay ginampanan ng aklat ni K. Belar na "Cytological Foundations of Heredity" (1928, pagsasalin ng Russian 1934). Ang seksyon na nakatuon sa koneksyon ng mga chromosome na may pagmamana ay nauuna sa mga cytological chapters mismo, na naglalaman ng data sa istraktura ng nucleus at cytoplasm, cell division, pagpapabunga at pagkahinog ng mga cell ng mikrobyo, at parthenogenesis. Ang istraktura ng mga chromosome hindi lamang sa mas matataas na vertebrates, kundi pati na rin sa mga invertebrates, protozoa at mga halaman ay sinusuri nang detalyado at sa isang comparative na aspeto. Naglalaman ng mahalagang data tungkol sa indibidwalidad at pagkakaiba-iba ng mga kromosom, ang pagpapalitan ng mga fragment habang tumatawid, pagbaba ng chromatin, at ang patolohiya ng mitosis. Ang aklat ni Belar ay nanatili sa mahabang panahon ang pinakamahusay na monograp sa cytology ng pagmamana.

Unti-unti, dahil sa masinsinang pag-unlad ng genetika, ang cytology ng heredity ay naging cytogenetics, ang kasaysayan nito ay maikling binalangkas kasama ang kasaysayan ng genetika (tingnan ang Kabanata 13 at 24). Sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo. Ilang ganap na bago, napaka-promising na mga lugar ng pananaliksik ang lumitaw.

Una sa lahat, dapat nating banggitin ang cytoecology, na pinag-aaralan ang papel ng cellular level ng organisasyon sa pagbagay ng organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran. Sa USSR, ang direksyon na ito, na malapit na nauugnay sa biochemistry ng cell at lalo na sa pag-aaral ng mga katangian ng mga cellular protein, ay malawak na binuo sa mga gawa ng V. Ya Aleksandrov at B. P. Ushakov.

Sa nakalipas na 10-20 taon, maraming pansin ang iginuhit sa pag-aaral ng pangkalahatang pisyolohiya ng cell at, lalo na, ang mga pattern ng synthesis at pagkonsumo ng mga sangkap, kapwa ang mga kasangkot sa mga pangunahing proseso ng buhay at ang mga ito. mga tiyak na produkto (mga lihim). Ang parehong hanay ng mga isyu ay kinabibilangan ng pag-aaral ng mga proseso ng pagpapanumbalik sa cell, i.e. physiological regeneration, na nagsisiguro sa pagpapanumbalik ng nawasak o nawawalang mga istruktura at sangkap ng cellular at nagaganap sa antas ng molekular.

Ang mga problema ng pagpapasiya, pagkita ng kaibhan at dedifferentiation ng mga cell ay nakakuha ng malaking kahalagahan sa cytology. May mahalagang papel ang mga ito sa mga embryonic cell at iba't ibang kategorya ng mga cell na nakakultura sa labas ng katawan (A. De-Rijk, J. Knight, 1967; S. Ya. Zalkind, G. B. Yurovskaya, 1970).

Binubuo ng cytopathology ang isang natatanging seksyon ng cytology - isang lugar na hangganan ng pangkalahatang patolohiya at gumawa ng makabuluhang pag-unlad sa mga huling dekada ng ika-20 siglo. Ang terminong "cytopathology" ay ginagamit upang italaga ang isang sangay ng biology kung saan ang pag-aaral ng mga pangkalahatang proseso ng pathological ay isinasagawa sa antas ng cellular, at bilang isang sistema ng kaalaman tungkol sa mga pathological na pagbabago sa isang indibidwal na cell. Tulad ng para sa unang direksyon, pagkatapos ng mga klasikal na gawa ng R. Virchow, ang mga pagtatangka na bawasan ang kakanyahan ng proseso ng pathological sa mga pagbabago sa microscopic at submicroscopic na mga istraktura ay paulit-ulit na ginawa. Maraming mga halimbawa ng katulad na paggamit pagsusuri ng cytological para sa pag-unawa sa mga proseso ng pathological sa katawan ay nakapaloob sa mga gawa ni R. Cameron (1956, 1959).

Ang pangalawang direksyon ay maaaring ituring na puro cytological. Nilalayon nitong pag-aralan ang patolohiya ng cell mismo at ang mga organelle nito, i.e., morphological, biochemical at physiological deviations mula sa pamantayan na sinusunod sa panahon ng iba't ibang mga pathological na proseso na nagaganap sa cell, anuman ang epekto nito sa estado ng tissue, organ o sa buong organismo. Ang pag-unlad ng direksyon na ito ay pangunahing nauugnay sa akumulasyon ng data sa mga pagbabago sa mga cell na nangyayari bilang resulta ng kanilang natural na pagtanda, pati na rin ang iba't ibang mga biglaang pagbabago sa cytopathological na sinusunod sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga hindi kanais-nais na mga kadahilanan (pisikal, kemikal, biological) ng ang panlabas na kapaligiran. Ang partikular na makabuluhang pag-unlad ay nakamit sa pag-aaral ng mga pagbabago sa pathological sa ilalim ng impluwensya ng masamang epekto sa cell sa eksperimento at ang pag-aaral ng mekanismo ng pagkilos ng naturang mga kadahilanan. Ang mga pag-aaral na ito ay malawak na binuo, lalo na sa radiobiology, kung saan ang isang komprehensibong pag-aaral ng tugon ng cell sa mga epekto ng nagliliwanag na enerhiya ay posible hindi lamang sa cellular o subcellular, kundi pati na rin sa antas ng molekular.

Ito ay kilala na ang ilang mga cell ay patuloy na naghahati, halimbawa bone marrow stem cell, mga cell ng butil-butil na layer ng epidermis, epithelial cells ng bituka mucosa; ang iba, kabilang ang makinis na kalamnan, ay maaaring hindi mahati sa loob ng ilang taon, at ang ilang mga selula, tulad ng mga neuron at striated na mga hibla ng kalamnan, ay hindi makakahati sa lahat (maliban sa panahon ng prenatal).

Sa ilang kakulangan ng tissue ng cell mass inalis sa pamamagitan ng mabilis na paghahati ng natitirang mga selula. Kaya, sa ilang mga hayop, pagkatapos ng operasyon ng pag-alis ng 7/8 ng atay, ang timbang nito ay naibalik halos sa orihinal na antas nito dahil sa paghahati ng cell sa natitirang 1/8. Maraming glandular cells at karamihan sa mga cell ng bone marrow, subcutaneous tissue, intestinal epithelium at iba pang mga tissue, maliban sa mga cell ng kalamnan at nerve na may mataas na pagkakaiba, ay mayroong ganitong katangian.

Kaunti pa ang nalalaman kung paano pinapanatili ng katawan ang kinakailangan bilang ng mga cell ng iba't ibang uri. Gayunpaman, iminumungkahi ng pang-eksperimentong data ang pagkakaroon ng tatlong mekanismo para sa pag-regulate ng paglaki ng cell.

Una, paghahati ng maraming uri ng mga selula ay nasa ilalim ng kontrol ng mga salik ng paglago na ginawa ng ibang mga selula. Ang ilan sa mga salik na ito ay dumarating sa mga selula mula sa dugo, ang iba ay mula sa mga kalapit na tisyu. Kaya, ang mga epithelial cells ng ilang mga glandula, tulad ng pancreas, ay hindi maaaring hatiin nang walang growth factor na ginawa ng pinagbabatayan na connective tissue.

Pangalawa, karamihan sa mga normal na selula itigil ang paghahati kapag walang sapat na espasyo para sa mga bagong cell. Ito ay maaaring maobserbahan sa mga kultura ng cell, kung saan ang mga cell ay nahahati hanggang sa sila ay nakipag-ugnayan sa isa't isa, pagkatapos ay huminto sila sa paghahati.

Pangatlo, maraming tela huminto sa paglaki ang mga pananim, kung kahit isang maliit na halaga ng mga sangkap na ginagawa nila ay nakukuha sa likido ng kultura. Ang lahat ng mga mekanismo ng kontrol sa paglago ng cell na ito ay maaaring ituring na mga variant ng negatibong mekanismo ng feedback.

Regulasyon ng laki ng cell. Ang laki ng isang cell ay pangunahing nakasalalay sa dami ng gumaganang DNA. Kaya, sa kawalan ng pagtitiklop ng DNA, ang cell ay lumalaki hanggang sa umabot ito sa isang tiyak na dami, pagkatapos nito ay huminto ang paglago nito. Kung gumamit ka ng colchicine upang harangan ang proseso ng pagbuo ng spindle, maaari mong ihinto ang mitosis, kahit na magpapatuloy ang pagtitiklop ng DNA. Ito ay hahantong sa dami ng DNA sa nucleus na higit sa normal, at ang dami ng cell ay tataas. Ipinapalagay na ang labis na paglaki ng cell sa kasong ito ay dahil sa pagtaas ng produksyon ng RNA at protina.

Pagkita ng kaibhan ng mga selula sa mga tisyu

Isa sa mga katangian ng paglago at ang paghahati ng cell ay ang kanilang pagkita ng kaibhan, na nauunawaan bilang isang pagbabago sa kanilang pisikal at functional na mga katangian sa panahon ng embryogenesis na may layuning bumuo ng mga espesyal na organo at tisyu ng katawan. Tingnan natin ang isang kawili-wiling eksperimento na tumutulong na ipaliwanag ang prosesong ito.

Kung mula sa itlog palaka gamit espesyal na pamamaraan Kung aalisin mo ang nucleus at palitan ito ng nucleus ng isang bituka na mucosal cell, kung gayon ang isang normal na palaka ay maaaring lumaki mula sa naturang itlog. Ipinapakita ng eksperimentong ito na kahit na ang mga cell na may mataas na pagkakaiba-iba tulad ng mga nasa mucosa ng bituka ay naglalaman ng lahat ng kinakailangang genetic na impormasyon para sa pagbuo ng isang normal na organismo ng palaka.

Ito ay malinaw mula sa eksperimento na pagkakaiba-iba nangyayari hindi dahil sa pagkawala ng gene, ngunit dahil sa pumipili na pagsupil sa mga operon. Sa katunayan, sa mga electron micrograph ay makikita ng isang tao na ang ilang mga segment ng DNA na "naka-pack" sa paligid ng mga histones ay napakalakas na hindi na maaaring i-unwoven at magamit bilang isang template para sa RNA transcription. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ipaliwanag bilang mga sumusunod: sa isang tiyak na yugto ng pagkita ng kaibhan, ang cellular genome ay nagsisimulang mag-synthesize ng mga regulatory protein na hindi maibabalik na pinipigilan ang ilang mga grupo ng mga gene, kaya ang mga gene na ito ay nananatiling hindi aktibo magpakailanman. Magkagayunman, ang mga mature na selula ng katawan ng tao ay may kakayahang mag-synthesize lamang ng 8,000-10,000 iba't ibang mga protina, bagaman kung ang lahat ng mga gene ay gumagana, ang bilang na ito ay magiging mga 30,000.

Mga eksperimento sa mga embryo ipakita na ang ilang mga cell ay maaaring kontrolin ang pagkita ng kaibhan ng mga kalapit na mga cell. Kaya, ang chordomesoderm ay tinatawag na pangunahing tagapag-ayos ng embryo, dahil ang lahat ng iba pang mga tisyu ng embryo ay nagsisimulang mag-iba sa paligid nito. Ang pagbabago sa panahon ng pagkita ng kaibhan sa naka-segment na dorsal mesoderm na binubuo ng mga somite, ang chordomesoderm ay nagiging isang inducer para sa mga nakapaligid na tisyu, na nagpapalitaw sa pagbuo ng halos lahat ng mga organo mula sa kanila.

Bilang isa pang halimbawa ng induction maaaring banggitin ang pagbuo ng lens. Kapag ang optic vesicle ay nakipag-ugnay sa ectoderm ng ulo, nagsisimula itong lumapot, unti-unting nagiging placode ng lens, na, naman, ay bumubuo ng isang invagination, kung saan ang lens ay tuluyang nabuo. Kaya, ang pag-unlad ng embryo ay higit sa lahat dahil sa induction, ang kakanyahan nito ay ang isang bahagi ng embryo ay nagiging sanhi ng pagkita ng kaibahan ng isa pa, at na nagiging sanhi ng pagkakaiba-iba ng mga natitirang bahagi.
Kaya bagaman pagkakaiba-iba ng cell sa pangkalahatan nananatiling misteryo pa rin sa amin, marami sa mga mekanismo ng regulasyon na pinagbabatayan nito ay alam na namin.