Глоссарий 4. Значение. Вещества. Объекты. Именной словарь

Глоссарий 4

Название = синонимы	Английский	Значение
Аппарат Гольджи=комплекс Гольджи=сетчатый аппарат	Golgi apparatus	Органоид эукариотических клеток. Открыт итальянским гистологом Камилло Гольджи в 1898 году. Аппарат Гольджи представляет собой образованную мембраной систему плоских цистерн, вакуолей и мелких пузырьков. В аппарат Гольджи поступают синтезированные на мембранах эндоплазматической сети белки и липиды. Эти соединения, а также синтезируемые в комплексе полисахариды «упаковываются» в гранулы и затем либо используются самой клеткой, либо выводятся из неё. Аппарат Гольджи образует лизосомы, сократительные вакуоли простейших, а также компоненты клеточной стенки у растений. Особенно хорошо этот органоид развит в секреторных клетках, например в вырабатывающих слизь клетках кишечника.
Диктиосома	Dictyosome	Структурно-функциональная единица комплекса Гольджи (в растительных клетках диктиосомы обособлены). Представлены стопкой из 5-20 параллельных плоских мембранных мешочков (цистерн), расстояние между ними 20-25 им. Внутреннее пространства мешочков не сообщаются друг с другом. По периферии диктиосом мешочки могут образовывать вздутия, канальцы. К проксимальной части диктиосом часто примыкают элементы ЭПС, от дистальной — отделяются секреторные гранулы.
Муциген (муциноген)	Mucigen	Вещество, образующееся в слизистых эпителиальных клетках. Вызывает образование муцина (от латинского mucus — слизь).
Межцистернальные элементы		Межцистернальные тубулярные сообщения открывают возможность рециркуляции ферментов комплекса Гольджи и их возврата в проксимальный компартмент посредством латеральной диффузии в мембранах.
Депонирование	Deposition	1) временное выключение каких-либо субстанций (например, форменных элементов крови, гормонов, жиров) из процессов циркуляции и обмена, и их хранение в организме для последующего использования; системная реакция организма, служащая поддержанию гомеостаза; 2) накопление в тканях и органах лекарственных, радиоактивных, токсичных и других веществ, поступающих из окружающей среды.
Компартментализация	Сompartmentalization	Выраженное подразделение цитоплазмы клетки на множество обособленных мембраной пространств.
Фрагмопласт	Phragmoplast	Внутриклеточная пластинка, зачаток клеточной стенки, возникающий в делящихся клетках подавляющего большинства растений на стадии телофазы митоза. Сначала в центральной области веретена деления появляются образующиеся из мембран комплекса Гольджи многочисленные пузырьки, содержащие пектиновые вещества. В результате увеличения их числа и постепенного слияния друг с другом в направлении от центра к периферии клетки возникают длинные плоские мешочки - т. н. мембранные цистерны, которые, сливаясь с плазматической мембраной, делят материнскую клетку на две дочерние.
Гликокаликс	Glycocalyx	«Заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении. Гликокаликс хорошо развит на апикальной мембране каёмчатых энтероцитов и представляет собой молекулярное сито, пропускающего или не пропускающего молекулы, в зависимости от их величины, заряда и других параметров. В слое гликокаликса располагаются пищеварительные ферменты, как поступающие туда из полости кишечника, так и синтезированные самими энтероцитами. Толщина гликокаликса равна приблизительно 15-40 нм на боковой поверхности энтероцита и 50-100 нм — на апикальной. Гликокаликс, микроворсинки и апикальная мембрана вместе называются исчерченной каёмкой.
Адгезия	Adhesion	Способность клеток слипаться друг с другом и с различными субстратами. Адгезия обусловливается гликокаликсом и липопротеидами плазматической мембраны. Для большинства клеток характерна избирательная адгезия: после искусств, диссоциации клеток из разных организмов или тканей из суспензии собираются (агрегируют) в обособленные скопления преимущественно однотипные клетки. Адгезия нарушается при удалении из среды ионов Са2+, обработке клеток специфическими ферментами (например, трипсином) и быстро восстанавливается после удаления диссоциирующего агента. С нарушением избирательной адгезии связана способность опухолевых клеток к метастазированию.
Репликация АГ	Replication AG	Распределение АГ между дочерними клетками может быть двух типов: 1) Когда диктиосомы перемещаются от одного полюса к другому, 2) Когда диктиосомы группируются вблизи экватора клетки. Распределение при этом равномерное.
Хондродистрофия	Chondrodystrophia (Achondroplasia)	Врожденная болезнь, характеризующаяся нарушением энхондрального остеогенеза; проявляется карликовостью, короткими конечностями при обычной длине туловища, деформацией нижних конечностей и позвоночника.
I, J клеточная болезнь	Inclusion-cell disease Mucolipidosis II	I-клеточная болезнь — это особая форма болезней накопления, обусловленная нарушением обмена гликозамингликанов. Это название заболевание получило в связи с выявлением в биоптатах больных характерных включений (I - от англ. «inclusion» - включение). Лизосомы с избыточной концентрацией нерасщепленных продуктов придают клеткам своеобразный «раздутый» вид. Возникновение клинических проявлений обусловлено мутацией в гене фермента, обеспечивающего присоединение маннозо-6-фосфатной группировки к лизосомным гидролазам для их транспорта. Показано, что именно эта маркерная группировка, находящаяся в составе фермента, узнается рецептором мембран лизосом. Отсутствие этой группировки приводит к увеличению концентрации лизосомных ферментов в жидких средах организма и ее снижению в тканях. Муколипидоз II типа (J-клеточная болезнь). Обнаруживают вакуолизацию в лимфоцитах периферической крови, мелкие вакуолизированные клетки в костном мозге. В корнеальной оболочке глаз находят нежные гранулы. В культуре фибробластов выявляют включения, реагирующие положительно на PAS-реагент. Содержание муколипидов в моче нормальное. Клиническая картина: внешне больные похожи на пациентов с синдромом Гурлер. Признаки заболевания имеются с рождения: врожденная гиперплазия десен, деформация грудной клетки, грыжи, врожденный вывих тазобедренного сустава. Иногда наблюдаются увеличение печени, контрактуры в суставах, кифосколиоз. С первых месяцев жизни дети отстают в психомоторном развитии. Многие больные умирают в 4-6-летнем возрасте от пневмонии или сердечной недостаточности.
Прецизионная внутренняя структура АГ	Precision internal structure AG	В стопке цистерн аппарата Гольджи выделяют три отдела, каждый из которых состоит из одной цистерны, при этом в каждой из них разный набор ферментов.
Цистерна	Сisterna (Сisternae)	АГ представлен сплющенными цистернами (или мешками), собранными в стопку. Каждая цистерна немного изогнута и имеет выпуклую и вогнутую поверхности. Средний диаметр цистерн составляет около 1 мкм. В центре цистерны её мембраны сближены, а на периферии часто формируют расширения, или ампулы, от которых отшнуровываются пузырьки. Пакеты плоских цистерн количеством в среднем около 5-10 формируют диктиосому. Кроме цистерн, в комплексе Гольджи присутствуют транспортные и секреторные пузырьки.
Транспортные везикулы	Transport vesicles	Созревшие (модифицированные) белки переносятся из АГ транспортными везикулами в различные отделы клетки, такие, как лизосомы, цитоплазматическая мембрана или секреторные пузырьки. Транспортные процессы могут быть конститутивными, т. е. проходить постоянно, или регуляторными, т. е. управляться химическими сигналами. Направленность процесса в первую очередь зависит от сигнальной последовательности синтезируемого белка. Наряду с белками в аппарате Гольджи осуществляется транспорт мембранных липидов.
Секреторная запасающая гранула	Secretory vesicles	Практически все секретируемые клеткой вещества (как белковой, так и небелковой природы) проходят через аппарат Гольджи и там упаковываются в секреторные пузырьки для их хранения до тех пор, пока не поступит сигнал для их высвобождения. После получения сигнала запасающая гранула движется в сторону плазматической мембраны, после чего происходит их слияние (экзоцитоз). Тем самым содержимое гранулы высвобождается в межклеточное пространство.
Гликозаминирование	Glycosaminining	Метод гликозаминирования позволяет вводить в молекулу ненасыщенный фрагмент и аминогруппу.
Процессинг белков лизосом	Processing of Proteins Lysosomes	Лизосомные белки синтезируются в ШЭР, где они гликозилируются путем переноса олигосахаридных остатков. На последующей стадии, типичной для лизосомных белков, терминальные маннозные остатки (Man) фосфорилируются no C-6. Реакция протекает в две стадии. Сначала на белок переносится GlcNAc-фосфат, а затем идет отщепление GlcNAc. Таким образом, лизосомные белки в процессе сортировки приобретают концевой остаток маннозо-6-фосфата (Man-6-P, 2). В мембранах аппарата Гольджи имеются молекулы-рецепторы, специфичные для Man-6-P-остатков и за счет этого специфически узнающие и селективно связывающие лизосомные белки. Локальное накопление этих белков происходит с помощью клатрина. Этот белок позволяет вырезать и транспортировать подходящие мембранные фрагменты в составе транспортных везикул к эндолизосомам, которые затем созревают с образованием первичных лизосом в заключение от Man-6-P отщепляется фосфатная группа. Man-6-P-рецепторы используются вторично в процессе рецикла. Снижение рН а эндолизосомах приводит к диссоциации белков от рецепторов. Затем рецепторы с помощью транспортных везикул переносятся обратно в аппарат Гольджи.
Вещества
Фосфотрансфераза	Phosphotransferase		Фосфотрансферазы - группа ферментов класса трансфераз. Катализируют в живых клетках реакции переноса свободного или замещенного фосфата. К фосфотрансферазам относятся также ферменты, осуществляющие так называемый кажущийся внутримолекулярный перенос фосфата (фосфоглюкомутаза, фосфоглицеромутаза) и, кроме того, пирофосфатазы, многочисленные нуклеотидилтрансферазы и ферменты, переносящие две фосфатные группы от донора, такого, как АТФ, к двум различным акцепторам. Фосфотрансферазы распространены в тканях всех живых организмов; имеют большое биологическое значение, т. к. связаны с реакциями фосфорилирования, обеспечивающими клетки богатыми энергией соединениями. Известно около 200 фосфотрансфераз.
Инсулин	Insulin		Гормон белковой природы, вырабатываемый b-клетками Лангерганса островков поджелудочной железы. Впервые был выделен канадскими учёными Фредериком Бантингом и Чарльзом Бестом (1921—22). Структурная единица Инсулина — мономер с молекулярной массой около 6000. При определении в различных условиях молекулярная масса инсулина оказывается равной 12000 или 36000, так как в зависимости от условий опыта в молекулу инсулина объединяется разное число мономеров. Каждый мономер содержит 51 аминокислоту, которые располагаются в виде двух пептидных цепей — А и В, соединённых посредством двух дисульфидных мостиков (—S—S—). Наличие этих мостиков необходимо для проявления гормональной активности инсулина: их разрушение приводит к потере активности. Инсулин различных видов животных отличаются только положением некоторых аминокислот в цепи. Структура мономера инсулина, т. е. последовательность расположения в нём аминокислотных остатков, выяснена английским биохимиком Фредериком Сенгером (1945-56). Это позволило осуществить химический синтез инсулина. Инсулин снижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена и синтез глюкозы в печени. В то же время инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, способствуя её переходу в ткани. Инсулин повышает использование глюкозы в реакциях пентозофосфатного цикла и ускоряет синтез гликогена в мышцах. Присутствие инсулина в организме обусловливает преобладание синтеза белков и жирных кислот над их распадом, способствует переходу углеводов в жирные кислоты и образованию жиров.
Объекты
Живые клетки яичников китайского хомячка	Chinese hamster ovary (CHO) cells		Линия клеток CHO и ее производные используются для синтеза рекомбинантных белков после предварительной эндогенной амплификации соответствующих рекомбинантных генов, введенных в клетки с помощью трансфекции. Спонтанная амплификация генов в нормальных клетках животных является редким событием, а в трансформированных (опухолевых) клетках она происходит с частотой 10⁴-10⁶ за клеточную генерацию. Частота амплификации определенных генов может быть повышена в результате экзогенных воздействий, включая инкубацию клеток с гидроксимочевиной, афидиколином, канцерогенами, под действием ультрафиолетового света или гамма-излучения и в условиях гипоксии. Амплификация гена обычно начинается с его вырезания из хромосомы в составе протяженного сегмента ДНК, сопровождаемого образованием кольцевой структуры, которая продолжает существовать в виде внехромосомного элемента (двойной минихромосомы (double-minutes - DM)), способного к автономной репликации. Предполагают, что DM является промежуточным продуктом амплификации, образующимся в условиях низкого давления селектирующего фактора окружающей среды. На более поздних стадиях амплифицирующаяся ДНК после повторной интеграции в геном обнаруживается преимущественно в составе удлиненного участка хромосомы (ECR - extended chromosomal region), иначе называемого гомогенно окрашивающейся областью (HSR - homogeneously staining region). На этой стадии амплифицированный участок генома клеток, а следовательно, и их фенотип становятся более стабильными. Для биотехнологических целей в системе амплификации рекомбинантных генов в качестве селектируемого маркера часто используют ген дигидрофолатредуктазы (ДГФР), интегрированный в экспрессирующий вектор. ДГФР катализирует превращение фолиевой кислоты в тетрагидрофолат, необходимый для синтеза эукариотическими клетками глицина, тимидинмонофосфата и пуриновых оснований. В этой связи клетки CHO, в которых ген ДГФР инактивирован под действием мутации, не растут на средах без нуклеозидов и приобретают эту способность после трансфекции геном ДГФР.
Вирус стоматита	p. Vesiculovirus (VSV)		Типовой вид - вирус везикулярного стоматита, серотип Индиана. Пулевидные вирионы 70х170 нм. Размножаются в позвоночных и членистоногих. В состав рода входят вирусы везикулярного стоматита Аргентина, Бразилия, Кокал и Нью-Джерси, вирусы Исфаган, Пири и Чандипура. Вирусы везикулярного стоматита серологически близкородственны. Другие вирусы также сходны по антигенной структуре как между собой, так и с вирусами везикулярного стоматита, однако эти связи менее выражены. Вирусы Чандипура (Индия, Нигерия) и Вирусы Пири (Бразилия) патогенны для человека. Вирусы везикулярного стоматита вызывают естественную инфекцию главным образом у лошадей и мулов, но патогенны также и для человека. У животных везикулярный стоматит характеризуется появлением везикул на слизистой оболочке ротовой полости, языке, вымени и пятках. Эпидемии чаще возникают в теплое время года. В естественных условиях заболевание распространено среди лиц, контактирующих с инфицированными животными, особенно рогатым скотом. Инкубационный период длится от 1 до 6 дней. Затем температура тела внезапно повышается до 40°С, появляются озноб, профузная потливость, миалгии, головная боль и боль при движении глаз. Около 30% пациентов предъявляют жалобы на боль в горле и увеличение шейных и/или подчелюстных лимфатических узлов. На слизистой оболочке ротовой полости появляется везикулярная сыпь. Приблизительно в 20% случаев наблюдаются конъюнктивит и острый ринит. Иногда небольшие везикулы могут появиться на пальцах рук в субкорнеальном и интраэпителиальном слоях, что обычно связано с прямой инокуляцией вируса. Симптомы обычно сохраняются в течение 3-4 дней, но может быть и двухфазное течение заболевания. Инфекция протекает бессимптомно. У работников лабораторий могут присутствовать только серологические признаки заболевания. Клинические же признаки могут отмечаться лишь у 50% из них. В некоторых областях Панамы у 17-35% населения выявляются нейтрализующие антитела к вирусу везикулярного стоматита.
Клетки дрожжей	Saccharomyces cerevisiae		Клетки округлой формы, 5-10 мкм в диаметре. Классический модельный объект для изучения функционирования эукариотической клетки. Легкость работы (например, делецию гена можно получить в среднем за неделю, для работы с белками достаточно одной трансформации, привешивающей нужный тэг на белок, вместо долгосрочного получения поликлональных антител), быстрота размножения, быстрота получения штаммов, дешевизна. Организм хорошо изучен, геном полностью секвенирован, существует полная база данных по геному и протеому. Возможность работать и с гаплоидами и с диплоидами и исследовать все продукты мейоза (тетрадный анализ). Клетки сохраняют жизнеспособность даже с множественными генетическими маркерами в своем генотипе, что существенно с точки зрения генной инженерии.
Именной словарь
Ф. И. О.	Год		Открытие
* Camillo Golgi Камилло Гольджи (итальянский гистолог)			Аппарат Гольджи. В 1906 году вместе с Сантьяго Рамон-и-Кахалем награжден Нобелевской премией за изучение нервной системы.
Santiago Ramó n y Cajal Сантьяго Рамон-и-Кахаль (испанский гистолог)			Занимался изучением нервной системы человека и позвоночных. В 1913 году предложил метод окраски нервной ткани с использованием золота.
*Насонов Дмитрий Николаевич			Изучая органоиды клетки, показал участие аппарата Гольджи в процессах секреции клетки.
Hilton Mollenhauer Хилтон Молленхауэр			В ходе многолетних исследований Хилтона Молленхауэра и Джеймса Море (1966) была разработана трехмерная модель комплекса Гольджи. Электронная микроскопия подтвердила участие комплексаГольджи в секреторных процессах в клетке. Интересные данные в этом отношении были получены Молленхауэром (1961-1963) при изучении клеток корневого чехлика кукурузы. Обнаружены многочисленные диктиосомы, от которых отпочковывались вакуоли, постепенно продвигающиеся к периферии клеток, где они создавали большие скопления, примыкающие к клеточной оболочке. В растительных клетках удалось проследить участие комплекса Гольджи в образовании срединной пластинки и первичной клеточной стенки. В вакуолях комплекса Гольджи было обнаружено плотное вещество, идущее на построение клеточной стенки, возникающей при делении ( Молленхауэр, 1963 год, и другие).
George Emil Palade Джордж Эмиль Паладе			Электронное изучение рибосом, митохондрий, хлоропластов, аппарата Гольджи. В ходе экспериментов Паладе и его коллег была подтверждена гипотеза о том, что шероховатый ЭПР взаимодействует с аппаратом Гольджи.
Charles Philippe Leblond Чарльз Леблон			С помощью электронномикроскопической авторадиографии подтвердил гипотезу Д. Н. Насонова о ведущей роли комплекса Гольджи в клеточном секреторном процессе.
Sidney Fleischer Сидни Флейшер			Исследовал синтез липидов в комплексе Гольджи.
Роземан С.
James E. Rothman Джеймс Ротман			Исследовал мембранный транспорт, аппарат Гольджи и его везикулы.
Фрайс