Молекулярная биология клетки. Том 4 - Албертс Б.
Скачать (прямая ссылка):
Тератомы могут спонтанно возникать из половых клеток и в семенниках самцов; это часто происходит у мышей линии 129. Образование тератом можно вызвать искусственно, если трансплантировать взрослым особям эмбриональные мужские гонады, содержащие первичные половые клетки. Кроме того, тератомы образуются после трансплантации вполне нормальных ранних зародышей в почку нли яичник взрослого животного.
Тератомы, возникающие во всех этих случаях, весьма сходны, и все оне могут быть использованы для получения перевиваемых злокачественных опухолей тератокарцином. Тератокарцинома способна расти без ограничения до тех пор, пока не вызовет гибель организма-хозяина. Рост тератокарциномы можно поддерживать неопределенно долго, либо перевивая опухоль последовательно от одного хозяина другому, либо поддерживая ее клетки в культуре in vitro. Эта опухоль всегда содержит некоторое количество недифференцированных стволовых клеток и разнообразные дифференцированные клетки, образующиеся из стволовых.
1S.3.8. Взаимодействие клеток тератокарциномы с нормальными клетками может привести к тому, что из химерного эмбриона разовьется нормальная мышь [17, 18]
Стволовые клетки тератокарциномы напоминают клетки раннего зародыша Если поместить эти клетки в обычную для эмбриональных клеток среду, они будут вести себя соответствующим образом. Для этого используется следующий метод: извлекают нормальную бласгоцнсту и в ее бласгоцель инъецируют клетки тератокарциномы, которые по некоторым генетическим маркерам отличаются от собственных клеток бластоцисты-реципнента (рнс. 15-23). Инъецированные клетки включаются во внутреннюю клеточную массу бластоцисты, и в результате нередко образуется химерная мышь. Почти во всех органах н тканях таких мышей часть дифференцированных клеток происходит из клеток тератокарциномы, которые совместно с клетками нормального происхождения участвуют в построении здорового организма. Следовательно, стволовые клетки из тератокарциномы тоже тотипотентны, а их злокачественность носит обратимый характер.
Заключение
В ходе раннего развития млекопитающих формируется комплекс внезароды-шевых структур, которые окружают собственно зародыш и обеспечивают обмен метаболитами с материнским организмом. После того как в результапч дробления неоплодотворенного яйца образуется 8-клеточная морула, зародыш становится более компактным и внутри него возникает центральная полость, заполненная жидкостью; таким образом морула превращается в блостоцисту¦
Периферические клетки бластоцисты образуют трофоэктодерму, из которой позднее развиваются плацента и другие внезародышевые структуры; из внутренней клеточной массы развивается собственно зародыш, который, как и у амфибий, проходит стадии гаструляции, нейруляции и т. д. До 8-клеточной стадии потенции всех клеток к развитию идентичны; в это время можно объединить клетки двух эмбрионов и получить в результате вполне нормальную химерную мышь. У такой химеры клетки перемешаны случайным образом, поэтому большинство тканей и органов тоже химерны. Это указывает на то, что каждый тип тканей или органов первоначально образуется не из одной клетки-предшественницы, а из группы таких клеток.
В случае активации яиц млекопитающего к развитию в необычных условиях могут образовываться опухоли, называемые тератомами, из которых в свою очередь можно получить злокачественные клеточные линии терато-карцином. Если поместить клетки тератокарциномы внутрь нормальной бла-стоцисты, они возвращаются в нормальное состояние и могут участвовать в формировании здорового химерного организма. Этот пример превосходно иллюстрирует общий принцип, согласно которому развитие клеток на ранних стадиях эмбриогенеза направляется и регулируется их окружением.
1S.4. Детерминация и дифференцнровка [19]
Из оплодотворенного яйца может развиться самец или самка, мышь или человек. Результат развития определяется геномом. Но каким образом? Посмотрим сначала, что представляет собой конечная структура, и попробуем описать ее в понятиях, которые можно было бы связать с событиями на молекулярном уровне. Тело животного построено из сравнительно небольшого числа легко различимых типов клеток-примерно из двух сотен типов согласно традиционной гистологической классификации (см. гл. 16). Зти клетки расположены в трехмерном пространстве сложным, но вполне определенным образом. Различия между типами клеток столь ясны главным образом потому, что в дополнение к многочисленным белкам, необходимым любой клетке организма, клетки каждого типа синтезируют свой собственный набор специализированных белков. В клетках эпидермиса, например, образуется кератин, в эритроцитах-гемоглобин, в клетках кишечника-пищеварительные ферменты, в клетках хрусталика - кристаллины, и т. д. Поскольку типы клеток различаются тем, что они содержат разные наборы генных продуктов, может возникнуть вопрос: не объясняется ли это просто тем, что клетки обладают разными наборами генов? Клетки хрусталика могли бы, например, утратить гены кератина, гемоглобина в т.д., но сохранить гены кристаллинов; или же в них могло бы избирательно увеличиваться число копий крнсталлиновых генов путем амплификации. Однако целый ряд данных показывает, что это не так (см. гл. 8): клетки почти всех типов содержат один и тот же полный геном, который был первоначально в оплодотворенном яйце. По-видимому, клетки различаются не потому, что они содержат разные гены, а потому, что онн экспрессируют разные гены. Активность генов подвержена регуляции: они могут включаться и выключаться (разд. 8.4).
