Механизмы избирательного формирования электрических связей в нервной системе моллюска

• Автор: Кельмансон, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор лтературы

1.1. Строение и функции электрических синапсов

1.2. Принципы формирования межнейронных связей в нервной системе

1.3. Крылоногий моллюск i ii как выбранный объект исследования формирования связей между нейронами. ГЛАВА 2. Формирование электрических связей нейронами

морского ангела i vi.

2.1. Введение

2.2. Методы исследования

2.3. Результаты

2.4. Обсуждение

ГЛАВА 3. Паннексины новое семейство генов позвоночных и беспозвоночных животных.
3.1. Введение
3.2. Методы исследования
3.3. Результаты
3.4. Обсуждение
ГЛАВА 4. Молекулярные механизмы селективности образования электрических связей в нервной системе клиона.
4.1. Введение
4.2. Методы исследования
4.3. Результаты
4.4. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Впервые показано, что изолированные нейроны сохраняют способность к избирательному образованию электрических связей, подробно изучены условия, при которых такая избирательность поддерживается или пропадает. Оказалось, что изолированный нейрон, трансплантированный i vi в нервную систему другого животного, формирует электрические связи именно с теми нервными клетками, с которыми данный нейрон электрически связан в норме. В ситуации, когда такие нервные клетки недоступны, формируются неправильные связи. Однако и в этом случае для каждого нейрона можно найти более и менее предпочтительных партнеров для образования электрических синапсов. ВЕляснено, что внутринейронные инъекции синтетической мРНК, кодирующей один из открытых нами белков паннексинов, специфично влияют на селективность образования электрических связей в нервной системе клиона. Это одно из первых экспериментальных подтверждений того, что избирательность формирования электрических связей зависит от набора белков щелевых контактов, экспрессирующихся в нейронах. Опровергнуто сделанное ранее предположение i , , что электрические синапсы не могут формироваться между двумя частями одного нейрона. Разработанная модель дает новые возможности для изучения механизмов формирования межнейронных связей, что является одной из основных задач современной нейробиологии. Полученные сведения о механизмах избирательного формирования электрических связей между нейронами клиона помогут приблизиться к пониманию того, как подобные процессы происходят в нервной системе человека. ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Данная работа посвящена изучению механизмов избирательного формирования электрических синапсов в нервной системе. Основная ее часть была проведена с использованием в качестве модельного объекта крылоногого моллюска i ii морского ангела, или клиона. В связи с этим обзор литературы состоит из трех основных разделов описание строения и функций электрических синапсов, принципы формирования связей в нервной системе и строение нервной системы клиона. Строение и функции электрических синапсов. Электрические синапсы ЭС характеризуются тем, что напрямую связывают цитоплазмы двух нейронов, пропуская ионы и мелкие молекулы и, таким образом, проводя электрический ток . В отличие от химических, электрические синапсы часто способны к проведению в обоих направлениях, хотя известны и выпрямляющие синапсы, которые передают возбуждение только в одну сторону . Именно такими свойствами обладают первые описанные ЭС между гигантскими интернейроиами и мотонейронами рака, управляющими рефлексом сгибания хвоста при реакции избегания , . Позже ЭС с различными электрофизиологическими характеристиками были найдены в нервных системах самых разных животных , . В большинстве если не во всех до сих пор известных случаях структурами, отвечающими за прямое проведение тока между клетками, оказывались так называемые i щелевые контакты , . Они состоят из скоплений межклеточных каналов, соединяющих цитоплазмы двух соседних клеток, и имеют весьма характерный вид на электронных микрофотографиях рис. Белки щелевых контактов. Белки, формирующие щелевые контакты позвоночных, были впервые открыты в году , и названы коннексинами эти белки обозначаются Сх, где молекулярный вес данного белка в Да. За более двадцати лет, прошедших с тех пор, было накоплено много знаний об их структуре и свойствах. К настоящему времени около разных членов этого белкового семейства найдены у рыб, амфибий, птиц и млекопитающих i, . Все они имеют большую степень гомологии между собой и одинаковую топографию расположения на плазматической мембране рис. Шесть коннексинов вместе составляют полуканал, или коннексон гексамерный комплекс на мембране. Оказавшись друг напротив друга, два коннексона из двух соседних клеток образуют межклеточный канал . Коннексон может состоять из коннексинов одного или разных типов такие коннексоны называются соответственно гомомерными и гегеромерными. Однако, вероятно, не все коннексины могут объединяться в один коннексон.