Клетки в морфогенезе - Исаева В.В.
ISBN 5-02-005760-6
Скачать (прямая ссылка):
Механические деформации яиц морского ежа в период формирования ригидного кортикального цитоскелета ведут к появлению геометически необычных форм яиц (Исаева, Преснов, 1983). В течение первых 5 мин после осеменения осуществляется процесс интенсивной полимеризации актина (Dufresne et al., 1987); в это же время яйцеклетки наиболее чувствительны к воздействию цитохалазином (Banzhaf et al., 1980) и наиболее деформируемы механически. Динамика появления яйцеклеток с выступами в ответ на 10-минутное сдавливание очень сходна с динамикой появления этих же форм после 10-минутной обработки цитохалазином (Banzhaf et al., 1980; Исаева, Преснов, 1983). Различие ответа яйцеклеток морского ёжа на сжатие в разное время после оплодотворения отражает, по-видимому, динамику становления кортикального цитоскелета.
Кортикальная сеть фибриллярного актина может быть визуализирована и путем окрашивания родаминфаллоидином после экстракции тритоном Х-100 как тотальных препаратов яиц морского ежа (Echinocardium cordaium - рис. 1), так и изолированных кортексов яиц морского ежа или ооцитов морской звезды Henricia hayashi (рис. 2); фибриллярная сеть более отчетливо различима на препаратах кортикального слоя яйцевых клеток. Поскольку в отличие от морского ежа у мидии (представителя двустворчатых моллюсков) в кортикальном слое яиц найдено значительно большее количество полимеризованного актина до оплодотворения (Дроздов и др., 1987), техникой окрашивания родаминфаллоидином проведено выявление фибриллярного актина в ооцитах другого двустворчатого моллюска - Mactra sulcataria (рис. 3). Сравнение интенсивности флуоресценции и морфологии кортикальной сети фибриллярного актина в ооцитах и яйцах исследованных представителей иглокожих и двустворчатых моллюсков не дает оснований для заключения о принципиальных качественных отличиях организации кортекса яйцевых клеток этих типов животных.
Ориентация основной оси поляризованного яйца (анимально-вегета-тивной у животных), будучи преемственной в ходе развития, детерминирует ось зародыша и в конечном итоге ось взрослого организма. Для исследования осевого паттерна яйцевых клеток необходимы надежные маркеры полярности яиц и зародышей. Маркером анимального полюса яиц и зародышей морского ежа может служить микропилярныи канал в студенистой оболочке (Schroeder, 1980а), однако необходимость удаления студенистой оболочки в экспериментах не позволяла использовать этот маркер. У средиземноморского ежа Paracentrotus (Strongylocentrorus) lividus ориентация анимально-вегетативнои оси маркируется возникающим в ходе раннего дробления (а у 20% яиц - еще до оплодотворения) характерным распределением кортикальных пигментных гранул с диско-
13
50/чкм
I-------j
Ряс. 4. Отделение полярного те»» при созревании яйца морского ежа Echinocardium cordatum
Рис. 5. Типичная морфология арелых неоплодотворенных яиц Е. cordatum
видной зоной (свободной от пигмента) на вегетативном полюсе (Schroeder, 1980b). Яйца немногих других видов ежей тоже имеют подобную естественную маркировку вегетативного полюса и анимально-вегетатив-ной оси (Schoroeder, 1980b; Tanaka, 1981). Echinocardium cordatum - один из очень немногих видов морских ежей, зрелые неопподотворенные яйца которых обладают морфологическим маркером анимального полюса яйца (Моппё, 1946) в виде сосочковидного выступа. Наличие такого маркера позволило провести исследование распределения фибриллярного актина и других особенностей поляризованной организации неоплодотворенных яиц Е. cordatum (см.: Исаева, Преснов, 1990а).
После выделения из яичника готовых к созреванию ооцитов Е. cordatum (в мае-июне) наблюдается их массовое созревание в морской воде с отделением полярных телец (рис. 4). После отделения второго полярного тельца на анимальном полюсе зрелого яйца остается отчетливый выступ (рис. 5), сохраняющийся вплоть до оплодотворения. Лишь у зрелых яиц в конце сезона размножения (август) маркер анимального полюса обычно отсутствует, яйца имеют обычную для яиц морских ежей сферическую
или неправильно-округлую форму.
При помещении зрелых яиц Е. cordatum в суспензию частиц туши отчетливо выявляется микрополе - канал в студенистой оболочке, ведущей к анимальному полюсу (рис. 6). В гипотонической среде (разбавлешге морской ВОДЫ дистиллированной 3:1) на анимальном полюсе неоплодотворенных яиц Е. cordatum появляется и достигает большого размера выступ, в который перетекает до трети объема ооплазмы (рис. 7).
Исследование распределения фибриллярного актина техникой окра-
4
ш ¦/
Рис. 6. Визуализация микропилс в студенистой оболочке неоплодотвореиного яйца Е. cordafum (суспензия частиц туши)
Рис. 7. Ооплазматичсская лопасть на анималыюм полюсе яйца Е. cordatum в гипотонической среде
шивания родаминфаллоидином выявило отчетливую концентрацию актина в кортикальном слое яиц с падением интенсивности флуоресценции в области анимального полюса при локальном возрастании яркости свечения на вершине ’’носика” - выступа (рис. 8). У зрелых яиц конца сезона размножения фибриллярный актин создает однородный мелкопятнистый паттерн распределения по всему кортексу (см. рис. 1), причем пятна более яркой флуоресценции, по-видимому, соответствуют микро-ворсинкам поверхности яйца.
