Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Включение Н3-тимидина в ДНК происходило при наличии или отсутствии
неповрежденной ядерной оболочки. Более того, включение его наблюдалось в
яйцах, в которых давление препятствовало образованию митотического
аппарата или дезорганизовало уже существующий аппарат митоза.
Применение более высокого давления (7500, 10 000 и
15 000 ф/д2) показало (Zimmerman, Silberman, 1964, 1967), что давление,
превышающее 7500 ф/д2, препятствует включению Н3-тимидина в
оплодотворенные яйца морского ежа. Авторы отмечают, что блокирование
синтеза ДНК после давления 7500 ф/д2 в течение часа не разрушало
целостности клеток. Примерпо половина их продолжала дробление после
снятия давления, однако процесс дробления и последующее развитие
отклонялись от нормы и не завершались.
Дальнейшие исследования с мечеными уридином и фенилаланином были
проведены для суждения о влиянии давления на
РадиоактиИность, ымп/нйн на iBsmmtin
Рис. 20. Влияние гидростатического давления на синтез белка и РНК в
клетках Tetrahymena pyriformis (Zimmerman, 1969)
Клетки инкубировались с "С-фенилаланином (о) или *Н-уридином (б) в
течение 10 мин. и находились при атмосферном давлен(tm) (1), предварительно
подвергались тепловому шоку и через 15 мин. давлению 10 ООО ф/д2 в
течение 2 мин. (2), через 25 мин. после теплового шока подвергались
давлению 10 ООО ф/Д2 в течение 2 мин. (3)
Рис. 21. Изменения оптической активности раствора
дезоксирибонуклеиновой кислоты при разных величинах температуры и
давления (Weida, Gill, 1966)
1 - атмосферное давление; г - давление 10 000 ф/д2; 3 - давление 20
000 ф/д2
синтез РНК и белка у Tetrahymena pyriformis (Zimmerman, 1969). Через
15 и 25 мин. после теплового шока клетки помещали под давлением 10 000
ф/д2 на 2 мин. н затем инкубировали 10 мин. в растворах радиоактивного
уридина или фенилаланина. Как видно на рис. 20, способность Tetrahymena
включать уридин и фениланин после давления 10000 ф/д2 снижалась и заметно
уменьшалась скорость процесса по сравнению с контролем при атмосферном
давлении. Такая же картина наблюдалась в опытах со смесью этих
радиоактивных изотопов. За 70 мин. после теплового шока количество
включенного в клетки фенилаланина уменьшилось примерно на 30 %, а уридииа
- на 30-50%.
Опыты с рибосомами показали, что под давлением 5000 ф/д2 количество
полисом уменьшалось по сравнению с контролем. Однако когда клетки
подвергались этому давлению на 45-й минуте после теплового шока, т. е. за
15 мин. до образования новых полисом, то после декомпрессии, на 60-й
минуте количество их не отличалось от контроля. По-видимому, давление не
оказывает влияния на индивидуальные компоненты полисомы (информа-
ционная РНК и рибосомы), тогда как сама полисома не отличается
устойчивостью к давлению.
Высокие температуры и высокое гидростатическое давление,
задерживающие клеточное деление, ингибируют процесс включения Н3-уридина
в клетки Tetrahymena pyriformis (Yuyama, Zimmerman, 1969). Но в то время
как повышенная температура подавляет синтез высокомолекулярных фракций
РНК, давление тормозит синтез основных фракций РНК в равной степени.
Giese (1968) исследовал влияние высокого давления на синтез РНК в
процессе регенерации Blepharisma. В семи сериях опытов С14-2-уридин
смешивали с фрагментами животного, а в четырех соединяли с
неповрежденными Biepliarisma, непосредственно перед повышением давления
до 3000-4000 ф/д2. Через 3 часа после снятия давления во всех сериях
процент клеток с заметной меткой составлял в контроле 83,8 ±18,0 и 66,5 в
клетках, пробывших 3 часа под давлением 4000 ф/д2. Аналогичная картина
наблюдалась в опытах, которые проводили под давлением 3000 ф/д2.
Поскольку регенерация Blepharisma прекращалась под давлением 3000 ф/д2,
автор заключает, что какое-то другое обстоятельство, а не скорость
синтеза РНК, является основным в регенерации Blepharisma.
Переход из спиралевидной
в кольцеобразно свернутую структуру
Денатурирующий эффект высокого давления в этом направлении был
исследован Hughes a. Steiner (1966) на системе поли-рибоадениловой -
полирибоуридиловой кислот. Переход спиральной структуры в кольцевидно
свернутую оценивался на основании измерения оптического вращения и
спектра поглощения в ультрафиолетовой области спектра. Было найдено, что
изменения объема при этом переходе были невелики и отрицательны и
указывали на стабилизацию кольцевидной структуры под давлением.
Gill a. Glodowsky (1965) наблюдали влияние температуры на
развертывание рибонуклеазы и поли-^-бензил-Ь-глутамата в условиях
высокого давления. Они отметили усилепие этого процесса с увеличением
давления до 1400 атм.
По данным Weida a. Gill (1966), повышение давления до 10 000 и 20 000
ф/д2 вызывало необходимость более высокой температуры, для того чтобы
достичь такого же эффекта в развертывании дезоксирибонуклеиновой кислоты,
как при атмосферном давлении (рис. 2l).
