Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Гудвин Б. -> "Временная организация клетки" -> 69

Временная организация клетки - Гудвин Б.

Гудвин Б. Временная организация клетки — М.: Мир, 1966. — 251 c.
Скачать (прямая ссылка): vremennayaorganizaciya1966.djvuСкачать (прямая ссылка): vremennayaorganizaciyakletki1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 81 >> Следующая

снова будет генерировать суточный ритм с периодом около 24 час.
Вряд ли можно ожидать, что поведение такой идеализированной системы можно количественно сопоставить с возможным ответом реальной циркадной системы на воздействие, создаваемое описанной выше процедурой. По этому поведению, однако, можно определить основные свойства ответа реальной системы, предсказываемые нашей теорией (конечно, если считать, что изменения периода часов адекватно отражают изменения величины 0). Одна из явных трудностей, с которой сталкивается наша теория, состоит в том, что мы не можем предложить никакого
218
ГЛАВА 8
другого способа непосредственного измерения 0, кроме прямого наблюдения величин колебаний определенных видов макромолекул в живой клетке посредством какого-нибудь очень тонкого микроспектрофотометрического или аналогичного оптического метода. Однако доступность циркадных ритмов для наблюдения сразу делает их основным средством анализа G-уровней и всей временной структуры клетки. Следует надеяться, что между величинами основных колебаний и всеми прочими ритмическими процессами, в том числе циркадными, существует достаточно тесная причинная связь, для того чтобы наблюдение за одной из этих величин позволяло изучать другую. Такое предположение кажется сейчас довольно разумным.
Описанную выше экспериментальную процедуру можно обратить втом смысле, что она будет вызывать не увеличение, а уменьшение 0. Один из способов такого обращения может состоять в том, чтобы в культуру клеток, в которой наблюдается стационарный (или близкий к стационарному) ритм, подавать в малых концентрациях какой-нибудь ингибитор белкового синтеза (например, пуромицин) в течение, скажем, 20 мин через каждые
2 час. Поскольку антибиотик не расходуется, после каждого 20-минутного периода его следует удалять из культуры. (Каракашьян и Гастингс [46] показали, что у Go-nyaulax пуромицин вызывает быстрое затухание ритма люминесценции, хотя и не показано, что он влияет только на белковый синтез.) Подобный импульс должен на короткое время замедлять белковый синтез, уменьшая таким образом 0 и сдвигая траектории ближе к стационарной оси. Можно предсказать, что если эту процедуру проделывать день или два, то часы станут идти быстрее. Здесь опять возникает основной вопрос: будет ли это изменение периода часов, если оно произойдет, устойчивым в том смысле, что часы будут продолжать идти быстрее и после прекращения эксперимента? Если после прекращения импульсов период сразу вернется к своему первоначальному значению, то это будет указанием на то, что только естественный 0-уровень является устойчивым и что аналогия между таландической и физической энергией не справедлива.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ И ПРЕДСКАЗАНИЯ 219
Если подобную процедуру проводить с актиномици-ном, то эффект должен быть тем же самым, только в этом случае антибиотик будет непосредственно влиять на m-РНК. Поскольку снижение уровня т-РНК должно снижать также и уровень белка, то следует ожидать, что актиномицин будет влиять сильнее пуромицина. Действительно, в работе Каракашьяна и Гастингса [46] показано, что актиномицин полностью подавляет ритм люминесценции у Gonyaulax, прекращая, по их предположению, синтез m-РНК. Основная особенность предлагаемых здесь экспериментов (которая отличает их от всех предыдущих работ) состоит в попытке возбудить или уйеньшить колебания в системе короткими периодическими возмущениями, не изменяя, однако, радикально ее микроскопического состояния, что обычно происходит при переносе клеток в новую для них химическую среду на длительный срок.
Если применение актиномицина или пуромицина действительно уменьшает величину 0, то в конце концов при продолжении такой процедуры должно возникнуть новое состояние, в котором таландическая температура будет столь мала, что сильно уменьшится нелинейность колебаний и циркадная организация клетки начнет разрушаться. Ясно, что это не обязательно приведет к гибели клетки. И действительно, Каракашьян и Гастингс получили такое состояние у Gonyaulax, применяя как пуромицин, так и актиномицин. При концентрации актиномицина 0,02 мкг/мл ритм люминесценции затухал полностью, тогда как рост культуры подавлялся лишь частично. Как мы видели в гл. 7, существуют по крайней мере два возможных объяснения этого явления с точки зрения нашей теории; однако только одно из них использует идею об уменьшении 0 до значений, при которых нелинейное взаимодействие становится слишком слабым, чтобы обеспечить существование временной организации. Нужно еще, однако, выяснить, может ли в результате проведения такой процедуры с импульсами антибиотиков возникнуть достаточно жизнеспособное состояние без циркадной временной структуры, как’ это имеет место при постоянном применении актиномицина в определенной концентрации.
220
ГЛАВА 8
При изучении поведения клетки вообще и ее циркадной организации в частности важнейшим экспериментальным параметром является физическая температура. Это наводит на мысль, что вместо питательных веществ или ингибиторов можно попытаться изменить G-уровни в клетках, изменяя температуру среды. Трудность состоит в том, что в естественных условиях клетка все время испытывает температурные изменения и поэтому ее временной механизм очень хорошо приспособлен к их компенсации. Методы температурной компенсации являются предметом многочисленных исследований, поскольку, вообще говоря, биохимические реакции крайне чувствительны к изменениям температуры, и естественно думать, что столь же чувствительными должны быть и биохимические часы. Как показывает, однако, уравнение (57), средняя частота колебаний в биохимической регуляторной системе с обратной связью является довольно сложной функцией констант элементарных биохимических реакций. Поэтому даже на этой простейшей модели мы можем показать, как могла бы возникнуть температурная компенсация. Для больших 0 мы имеем
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама