Экспрессия генов апоптоза в развивающемся мозге крыс : Эффекты глюкокортикоидов и клонидина

• Автор: Баннова, Анита Васильевна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Влияние межклеточных сигнальных молекул на процесс программируемой гибели клеток путем апоптоза в головном мозге

1.1. Роль анонтоза в поддержании тканевого гомеостаза и его молекулярные механизмы.

1.1.1. Молекулярные механизмы апоптоза

1.1.1.1. Семейство цистеиповых иротеаз каспаз

1.1.1.2. Семейство ВСЬ2подобных белков.

1.1.1.3. Запуск программы апоптоза.

1.2. Значение апоптоза в развитии центральной нервной системы

1.2.1. Эффекты модуляции экспрессии ключевых белков апоптоза на программируемую гибель клеток ЦНС методами генетической рекомбинации

1.3. Влияние межклеточных сигнальных молекул па процесс апоптоза в головном мозге

1.3.1. Глюкокортикоидные гормоны, ЦНС и апоптоз.
1.3.1.1. Эффекты глюкокортикоидов в раннем онтогенезе
1.3.1.2. Глюкокортикоиды и апоптоз. 2В
1.3.2. Мсжисйрониая сигнализация и апоптоз
1.3.2.1. Норадреналин, ЦНС и апоптоз.
1.3.2.2. Эффекты адренергических препаратов на апоптоз.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Животные и экспериментальные воздействия
2.1.1. Животные.
2.1.2. Введение гидрокортизона
2.1.3. Инъекция клоиидина.
2.2. Выделение образцов ткани мозга
2.3. Определение содержания ДИК в ткани
2.4. Выделение РНК.
2.5. Определение количества мРНК каспазы3, Вах и ВсГХ, методом полуколичествснпой ревертивной полимеразной ценной реакции.
2.6. Выделение ДНК.
2.7. Анализ фрагментации ДНК.
2.8. Определение плотности альфа2Ладрснорсцепторов в мозге
2.9. Реактивы
2 Статиегическая обработка данных.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Разработка метода количественной оценки фрагментации ДНК
3.2. Экспрессия мРНК Вах, Вс1ХЬ и каспазы3 в коре и стволе головного мозга крыс в онтогенезе
3.3. Изменение числа клеток и уровня мРК касназы3 в коре и стволе головного мозга крыс в онтогенезе
3.4. Влияние гидрокортизона на вес тела, мозга и надпочечников крыс в перинатальный период развития
3.5. Эффекты гидрокортизона на уровень мРНК Вах, Вс1Х,, каспазыЗ и на фрагментацию ДНК в развивающемся головном мозге крыс.
3.5.1. Внутриутробный период
3.5.2. Неонатальный период
3.5.2.1. Однократное введение гидрокортизона.
3.5.2.2. Двукратное введение гидрокортизона.
3.5.3. Эффекты гидрокоргизона на фрагментацию ДНК в головном мозге в перинатальный период развития крыс.
3.6. Эффекты клонидина на уровень мРНК каспазы3 и фрагментацию ДНК в развивающемся головном мозге крыс
3.6.1. Число мест специфического связывания альфа2адрснергических лигандов.
3.6.2. Уровень мРНК каспазы3.
3.6.3. Фрагментация ДНК.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ГЛАВА 1. Жизнеспособность многоклеточных организмов зависит от функционирования различных типов клеток. Тканевой гомеостаз поддерживается за счет динамического баланса между клеточной пролиферацией и клеточной гибелью. Физиологическая гибель клеток генетически запрограммирована и обнаружена у многих филогенетически различных организмов нематод, растений, насекомых и позвоночных Кегг . Программируемая гибель клеток ГПК путем апоптоза характеризуется морфологическими и биохимическими изменениями в клетке, приводящими в конечном итоге к ее гибели. Она сопровождается конденсацией хроматина, уменьшением объема клетки, снижением синтеза РНК и белков, фрагментацией ядра и образованием апоптозных телец . ДИК гидролизуется на фрагмшггы размером кратным пн i, i . Апоптоз обеспечивает ликвидацию избыточных клеток, образовавшихся в ходе онтогенеза, тем самым, участвуя в контроле клеточного состава, и, следовательно, определяет окончагельную структуру, архитектонику, размер и форму тканей и органов , ii, , i . При развитии млекопитающих ПГК принимает участие в удалении Мюллсрова протока у самцов и Вольфова протока у самок, в дегенерации канальцев пронефроса, в позитивной и негативной селекции Т и Влимфоцитов i, vi, , . Самуилов и соавт. Нарушение или сбой в реализации программы апоптоза является одной из причин опухолевого преобразования клеток , ivvi, i . Апоптоз является также неотъемлемым компонентом нормального развития нервной системы, в ходе формирования которой гибнет, по разным данным, около половины изначально закладывающихся нейронов i, i . Кроме того, ПГК вовлечена в патогенез ряда нейродегенератнвных заболеваний i, , , i, , , v . Таким образом, программируемая клеточная гибель представляет собой фундаментальный биологический процесс, используемый организмом для ликвидации невостребованных, закончивших свой жизненный цикл и потенциально опасных клеток. Молекулярные механизмы апоптоза были открыты в исследованиях нематоды ii i, vi, , I, . В ходе развития С. Были установлены четыре группы генов, продукты которых принимают участие в регуляции и реализации программы апоптоза 3, 4, 9, 1 I, i, , . Позднее был открыт ген 1. Продукты генов 3 и 4 ответственны за реализацию программы апоптоза, 9 является негативным регулятором 3 и 4, тем самым, проявляя апгиапоптозную активность. Белок 3 является ключевым ферментом апоптоза, он присутствует в цитоплазме клетки в неактивном состоянии. Для активации 3 необходим белок 4. У млекопитающих реализация пршраммы ПГК осуществляется структурными гомологами белков С. К ним относятся представители семейства каспаз гомологи 3 i . I , vi, и 1, фактор активирующий апонтозные протеазы i ivi 1 гомолог 4 . ДНКаза iv гомолог 1 i, , , , , i, , . Ключевыми участниками программы апоптоза являются касиазы, представляющие собой цистеиновые протеазы, специфически расщепляющие белки после остатков аспарагиновой кислоты. Каспазы синтезируются в виде предшественников прокаспаз, с молекулярной массой кДа, которые располагаются в клеточных компартментах и обладают незначительной протеолитической активностью активности зрелой каспазы. Прокаспазы состоят из трех доменов ЫНгтерминального домена также называемого продоменом, большой субъединицы кДа и малой субъединицы кДа. Прокаспазы превращаются в каспазы в результате протеолитического расщепления на субъединицы с последующей ассоциацией большой и малой субъединиц с образованием гетеродимера. Два гетеродимера образуют тетрамер активный фермент, с двумя каталитическими центрами , i, i, . В настоящее время известно представителей данного семейства, которые по их роли в ПГК разделены на инициирующие и исполнительные каспазы. Для первых характерно наличие длинного концевого продомена, а у вторых этот домен существенно короче. У инициирующих каспаз 8 и структура этого домена сходна и названа эффскгором гибели i , а сходные между собой аналогичные домены каспаз 1, 2, 4, 5 и 9 называют ассоциированным с каспазой доменом взаимодействия i i i . К эффекторным относятся каспазы 3, 6 и 7.