Ядро и канцерогенез - рак: эксперименты и гипотезы
Видео: ???Как Образуются Раковые Клетки??? | ???Kak Obrazujutsja Rakovye Kletki???
Видео: КТО СОЗДАЛ НАШУ ЗЕМЛЮ
Если именно ядро — главный орган клетки, то ядро опухолевой клетки несет ответственность за неопластические свойства этой клетки. Экспериментальное подтверждение этот простой вывод получил уже давно.
а. Измененные характеристики хромосом во многих опухолевых клетках прямо указывают на изменения в ядре. Но даже невидимые изменения наследственного материала соматических клеток («мутации») в конечном итоге отражают не что иное, как изменения в ядре. В главе «Рак и наследственность» мы рассмотрим такие изменения подробнее.
б. В покоящемся ядре дифференцированной соматической клетки (так называемое интерфазное ядро) были идентифицированы две морфологически различные формы хромосом. Одни участки хромосом своей плотной упаковкой напоминают «гетерохроматин», другие имеют вид свободно упакованного «эухроматина». Обе формы хроматина различаются и своей биохимической активностью: так, эухроматин синтезирует больше РНК, чем гетерохроматин, а актиномицин (вещество, блокирующее синтез РНК на ДНК) в шесть раз интенсивнее связывается эухроматином, чем гетерохроматином.
В соматической клетке генетическая информация, заключенная в хромосомах, расшифровывается лишь частично. В клетке печени, например, вся информация, присущая нервной клетке или клетке почки, должна подавляться. Таким образом, хромосомы соматической клетки содержат активные и пассивные гены. Активные гены, и только они, вырабатывают информационную РНК и тем самым дают начало синтезу специфических ферментов, которые в конечном итоге ответственны за специфическую активность клетки. На основании сказанного можно сделать вывод, что эухроматину соответствуют активные, а гетерохроматину— пассивные, подавленные гены.
Эухроматин и гетерохроматин можно различить не только под микроскопом- их можно разделить и препаративным путем. Для этого ядра облучают ультразвуком и центрифугируют с различной скоростью. Тяжелая фракция, полученная после непродолжительного центрифугирования на низкой скорости (1000 g9 10 мин), состоит главным образом из гетерохроматина, а легкая фракция (78 000 g, 60 мин) — преимущественно из эухроматина.
При канцерогенезе под действием диэтилнитрозамина доля гетерохроматина в ядре печени возрастает- по данным Харберса, через 40 дней прирост достигает около 20%. Доля «активного» эухроматина соответственно снижается. Общее же содержание ДНК в клетке остается постоянным. Это означает, что доступная генетическая информация в процессе развития опухоли сокращается- число активных генов уменьшается. В эту картину хорошо вписываются более ранние данные относительно обеднения опухолей органоспецифическими ферментами, поскольку частичная утрата эухроматина означает подавление в клетке органоспецифических синтезов.
С этой точки зрения некоторые ученые рассматривают канцерогенез как «гетерохроматизацию» (Зандриттер): генетическая программа клетки, по-видимому, перестраивается. На этом мы пока отложим дальнейший анализ вплоть до того момента,, пока не рассмотрим и не сопоставим важнейшие теории опухолевого роста.
в. Помимо ДНК, самым важным компонентом хромосом следует считать так называемые гистоны — белки с высоким содержанием лизина и аргинина. Высокое содержание этих основных аминокислот позволяет осуществлять прочную «солевую» связь между ДНК (кислотный компонент) и гистонами (основный компонент).
Долгое время считалось, что именно гистоны покрывают некоторые участки ДНК и таким образом «инактивируют» ее. Правда, от этого объяснения пришлось отказаться после того, как гистоны подверглись более тщательному анализу и было обнаружено, что имеется всего около 10 различных типов гистонов (которые можно разделить путем электрофореза в акриламидном геле). Каким образом столь ограниченное число гистонов в состоянии специфически блокировать тысячи различных участков генетической информации нити ДНК?
Сегодня специалисты в области молекулярной биологии склонны полагать, что специфическая РНК вместе со специфическим белком-репрессором определяет, где и когда следует блокировать ДНК. Гистоны же менее специфичны в этом отношении.
Тем не менее ряд авторов описали различие между гистонами нормальной и опухолевой клетки. Буш, например, сообщил о фракции гистона (RP2-L), которую он обнаружил только в клетках карциномы Уолкера- в нормальных клетках эта фракция отсутствовала. Все попытки выявить этот необычный гистон в других опухолевых клетках оказались безуспешными.
Подводя итог сказанному, мы можем утверждать, что роль ядра в опухолевой клетке пока выяснена далеко не полностью. В предположениях недостатка нет, но доказательств мало. Все же, надо надеяться, мы на правильном пути. Накопленные данные свидетельствуют о том, что неопластические свойства опухолевой клетки являются наследственными, а также о том, что основная функция ядра — передача наследственных свойств.
