Тридцать лет назад, когда концепция структуры немышечной клетки была в рудиментарном состоянии, Аберкромби назвал тонкий слой цитоплазмы (толщиной 0.2 мкм), который выступает на переднем конце распластывающейся и передвигающейся клетки, первичной "органеллой" движения клеток. Когда такое выпячивание происходит параллельно субстрату, он назвал это ламеллиподия (ведущая ламелла, ведущий край ), когда цитоплазма выпячивается вверх, он назвал это раффлами (волнами).
Последующие исследования в течение более чем двух декад выявили присутствие концентрированных групп полярных актиновых волокон в ламеллиподии и показали, что выпячивание ( протрузия ) обусловлена полимеризацией актина . Эксперименты, в которых в фибробласты был введен флуоресцентный актин, показали, что ламеллиподии на самом деле являются основным местом накопления актина и главным местом "конструирования филаментов" в клетке.
Наряду с обеспечением двигательной активности ламеллиподии имеют и другие важные функции. Они вовлечены в обеспечение адгезии клетки к субстату и, создавая волны, способствуют макропиноцитозу и фагоцитозу . Они должны соответственно содержать все компоненты необходимые для осуществления этих функций. Само явление адгезии связано с реорганизацией филаментов ламеллиподии, что приводит к созданию разных классов адгезионных комплексов.
В том, что касается подвижности, главный интерес сейчас фокусируется на проблеме, как локализована и контролируется полимеризация актина . Поскольку ламеллиподии трудно изолировать для биохимического анализа, идеи по этой проблеме вначале возникли из изучения актина in vitro и из изучения белков участвующих в движении внутри цитоплазмы патогенных микроорганизмов. Из этих исследований явствует, что комплекс Arp2/3 играет важную роль в инициации полимеризации в случае обеспеченного актином движения микроорганизмов; другие данные подтверждают роль Arp2/3 в организации протрузии ламеллиподии. Однако комплекс Arp2/3 является только одним из участвующих многих игроков в инициировании, организации и разборке структуры ламеллиподии. Последние успехи в понимании функций других игроков (компонент) были достигнуты в частности за счет использования белка с зеленой флуоресценцией ( GFP ) для мечения компонент в комбинации с микроскопией живых клеток для локализации этих компонент in vitro. Этот подход, важность которого стала очевидной, особенно результативен для выяснения организации ламеллиподии, поскольку химическая фиксация легко может привести к потере существенных компонент и, при неправильных условиях, к существенному нарушению структуры ламеллиподии; к сожалению, это является типичным фактом в публикуемых снимках. В настоящем обзоре мы пытаемся дать представление о молекулярной структуре ламеллиподии с целью детально описать ее подструктуры и состав ( Рис. 1 , Рис. 2 , Рис. 3 ) и обсудить функциональные связи и открытые проблемы.
Остановимся на определениях. В зависимости от типа и состояния клеток ламеллиподия может варьировать по ширине от 1 до 5 мкм, и может содержать сильно варьирующее количество радиальных пучков диаметром 0.1 - 0.2 мкм и много микрон длиной. Актиновые пучки, заключенные внутри ламеллиподии часто называют "ребрами", а когда они выступают за край ламеллиподии их называют "микроспайки" или "филоподии". Здесь мы используем термин "микроспайки" (предпочитая этот термин "ребрам") для обозначения пучков не выступающих за край клетки и "филоподии" когда они выступают. Согласно этой терминологии микроспайки являются элементами ламеллиподии и могут быть потенциальными предшественниками филоподий. Термин "кортикальный актин", часто неправильно используемый для описания ламеллиподиальных сетей, будет использоваться для описания актиносодержащих комплексов в клеточной мембране, состоящей из таких белков как спектрин, дистрофин и эзрин. Ламеллиподиальные выросты используют белковые комплексы для стимуляции полимеризации актина.
Источник: БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА
01-12-2012 Просмотров:10039 Новости Геологии Антоненко Андрей
Истоки лавы, изливающейся в ходе крупнейших современных извержений, остаются предметом дискуссий. Речь идёт о срединно-океанических хребтах, которые тянутся на десятки тысяч километров в морских глубинах. В этих местах земная кора...
17-07-2012 Просмотров:11664 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Самцы тропических рыб-харацинов выработали уникальную стратегию для привлечения внимания самок - они вырастили специальные приманки на своих жабрах, напоминающие по форме и окраске тело насекомых - основу рациона этих рыб,...
15-06-2017 Просмотров:4750 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Необычные эксперименты на мышах помогли биологам подтвердить, что диарея является средством очистки организма от токсинов и патогенов, и раскрыть молекулярные механизмы ее развития, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Host & Microbe. Бактериальная инфекция"Гипотеза о том, что...
21-07-2013 Просмотров:8870 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Давно известно, что некоторые движения насекомые могут выполнять без мышц — благодаря пружинящим свойствам конечностей. Так, кузнечики и блохи во время прыжка используют потенциальную энергию, запасённую в связках и сухожилиях,...
21-10-2013 Просмотров:9043 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
Когда мозг совершает ошибку, он пытается понять, что было сделано не так, — и предпринимает ещё одну попытку справиться с заданием. И самое удивительное, как пишут в Nature Neuroscience исследователи из Брауновского университета, Йеля и Айовского университета (все...
Оглавление 1. Введение 2. Появление и эволюция растений 3. Разнообразие растений 4. Строение растений 5. Размножение растений 6. Питание растений 3. Разнообразие растений Предполагают, что в целом на Земле существует более 350 тыс. видов растений. К настоящему времени учёным удалось описать около 500 000 видов…
Уникальную находку, представляющую собой почти полную пищевую цепочку палеогенового периода, сделали палеонтологи в заброшенном немецком карьере. Они раскопали окаменевшие остатки змеи, внутри которой сохранился скелет проглоченной змеей ящерицы-василиска, в животе…
Ученые выяснили, что некоторые глубоководные бактериальные сообщества, живущие у берегов Южной Америки, не менялись более 2 млрд лет. Открытие доказывает, что эволюция не идет в тех случаях, когда организмы оптимально…
Оказывается, положение особи внутри косяка может меняться в зависимости от её физической подготовки. Как выяснили британцы, оптимальное размещение сильных и слабых рыбок позволяет всему косяку развивать большую скорость. В эксперименте были…
Специальный выпуск журнала Journal of Vertebrate Paleontology посвящен кетцалькоатлю — крупнейшему представителю отряда птерозавров, обитавшему на территории Северной Америки 70 миллионов лет назад. В пяти статьях ученые пытаются найти ответ на вопрос, как такое…
Гигантские рептилии могут вернуться на Землю, если прогнозы ученых относительно глобального потепления станут реальностью. Именно температура окружающей среды, согласно новой гипотезе, приводит к появлению аномально крупных пресмыкающихся. Глобальное потепление может привести…
Потрясающее разнообразие меловых растительноядных динозавров Канады наконец получило научное объяснение. Согласно данным палеонтологов университета Калгари, разные виды животных специализировались на питании разными типами растительности. Растительные динозавры Канады Доктора Джордан Меллон и Джейсон…
Ученые Делийского университета во время раскопок в Индии обнаружили 256 окаменевших яиц и более 90 мест гнездования титанозавров, возраст которых составляет около 67 млн лет. Об этом сообщила в пятницу газета Hindustan…
Распределением органов по левой и правой сторонам организма занимается тубулиновый цитоскелет, причём программа асимметрии запускается едва ли не сразу после оплодотворения. При индивидуальном развитии зародыша каждый орган занимает своё место: сердце,…