СВОБОДНЫЕ И СВЯЗАННЫЕ С ЦЕНТРОСОМОЙ МИКРОТРУБОЧКИ: КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ
К М. Смурова,1 И. Б. Алиева,1, * И. А. Воробьев 1, 2
1 Институт физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского Московского государственного университета
им. М. В. Ломоносова и 2 Кафедра клеточной биологии и гистологии Московского государственного университета
им. М. В. Ломоносова;
* электронный адрес: irina_alieva@belozersky.msu.ru
В культивируемых in vitro интерфазных клетках животных микротрубочки образуют сеть, наиболее плотную в центральной
части клетки, в районе центросомы, и разреженную на периферии. Поскольку в центральной области клетки идентификация
индивидуальных микротрубочек значительно затруднена, а чаще невозможна, существует ряд подходов для исследования
микротрубочек во внутренней цитоплазме клетки, основанных на снижении их плотности - как реальной, за счет их частичной
деполимеризации (воздействие холода или митостатиков) или уменьшения толщины клетки (анализ цитопластов), так и видимой (за
счет фотообесцвечивания предсуществующих микротрубочек и анализа тех, что полимеризуется заново). В настоящей работе
предлагается метод, позволяющий на основе определения оптической плотности оценить состояние системы цитоплазматических
микротрубочек в целом. Метод состоит в сравнении зависимостей, описывающих изменение оптической плотности микротрубочек от
центра клетки к периферии в контроле и эксперименте. Анализ предложенным методом живых клеток показал, что характер кривых,
описывающих падение оптической плотности от центра клетки к ее периферии, различен для разных типов клеток, зависимость
может описываться как экспоненциальной (культура СНО), так и линейной (культуры NIH-3T3 и REF) регрессией. Наши предыдущие
исследования позволили предположить, что характер зависимости определяется соотношением свободных и связанных с центросомой
микротрубочек и положением их концов в цитоплазме клеток. Для проверки данного предположения были рассмотрены модельные
системы, где все микротрубочки предполагались прямыми и радиально расходящимися от центросомы, но с различным расположением
плюс- и минус-концов. В модельной системе, в которой все минус-концы микротрубочек связаны с центросомой, а плюс-концы
находятся на различном расстоянии от нее, плотность микротрубочек описывается экспонентой (f(x) = ae-bx).
Введение в систему свободных микротрубочек приводит к изменению характера зависимости, и система, в которой
свободных микротрбочек, имеющих минус-концы на различном расстоянии от центросомы, в 5 раз больше, чем связанных с
центросомой, описывается уравнением линейной регрессии (f(x) = k·x + b), что соответствует экспериментально
полученным зависимостям для клеток ЗТЗ и REF. Таким образом, мы полагаем, что даже в клетках с радиальной системой
микротрубочек свободные микротрубочки могут составлять большинство.
Ключевые слова: центросомы, связанные с центросомой микротрубочки, свободные микротрубочки, распределение
микротрубочек в клетке, видеомикроскопия
Back
Contents
Main
