23 июня 2011

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Дезоксирибонуклеиновая кислота известна как макромолекула, содержащая генетический код и обеспечивающая передачу наследственных признаков, т. е. точное воспроизведение отдельной клетки или организма в целом. В нейронах, как и во всех клетках других тканей, присутствие ДНК в основном ограничено ядром клетки, где она локализуется в хромосомах в комплексе с основными белками, кислыми белками и гистонами.

Если основные белки и гистоны осуществляют неспецифическую репрессию транскрипции (синтез РНК), то кислые белки участвуют в избирательном ограничении матричной активности ДНК и РНК.

Содержание гистонов значительно выше в хроматине глиальных клеток, тогда как негистоновых белков больше в нейронах, что соответствует значительному количеству транскрибируемого в них хроматина [Albrecht J., Hemminki К, 1976].

Кислые белки не только регулируют процесс транскрипции нейроспецифических белков, но и осуществляют контроль репликации (удвоения) ДНК в нейронах с помощью эндонуклеаз [Burdman J. A. et al., 1976]. N. Miani et al. (1976) выделили из цитоплазмы нейронов кислый белок с избирательным сродством к одноцепочечной ДНК и с иммунологической специфичностью к тканям головного мозга.

Авторы предполагают, что этот кислый белок, названный ими ДНК-110-белок, участвует в репликации и рекомбинации ДНК в нейронах, причем иммунологически он не связан с другими кислыми белками головного мозга (S100, 14-3-2, глиальными фибриллярными белками) и гликопротеинами. Общее содержание этого белка составляет около 2 % от общего количества растворимых белков в нейронах головного мозга.

Сравнительно недавно ДНК была обнаружена и в митохондриях нейронов, где содержание составляло 1—10 % от общего количества ДНК в клетке.

Предполагают [Нейфах С. А. и др., 1977], что митохондриальная ДНК выполняет специфические генетические функции, кодируя синтез белков митохондриальных мембран и ферментов, участвующих в транспорте электронов и окислительном фосфорилировании. Более того, признается возможным, что цитоплазматические гены кодируют структуру белков, переходящих в окружающую цитоплазму и играющих роль своеобразных регуляторов.

Не исключено, что эти регуляторы осуществляют функцию замыкания обратной связи между цитоплазмой и ядром [Sager R., 1975]. R. Sager предполагает, что в дальнейшем в цитоплазме будут найдены новые ДНК, связанные с определенными фракциями мембран (например, с фракцией плазматических мембран), аппарата Гольджи или эндоплазматической сетью. Такие типы ДНК у высших животных, возможно, участвуют в поддержании специфичности различных мембран клеток, кодируя специальные белки, которые, в свою очередь, допускают или, напротив, блокируют включение в мембрану компонентов из окружающей цитоплазмы во время роста или дифференцировки клеток.

Таким образом, сама специфичность мембран может рассматриваться как проявление своеобразной цитоплазматической наследственности.

«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев



Белки головного мозга в соответствии с их функциями подразделяют на структурные, регуляторные (ферменты, гормоны) и рецепторные, локализующиеся преимущественно в области синаптических мембран. Такое деление в известной степени условно, поскольку один и тот же белок может участвовать в различных процессах. Основные данные о структуре и функциях нейроспецифических белков головного мозга были получены в течение последних 15—18…

Полагают [Moore B. W., 1973], что S-100 синтезируется преимущественно в астроцитах, олигодендроцитах. Однако некоторые исследователи обнаруживают его и в нейронах, где он присутствует главным образом в мембраносвязанной форме. В настоящее время довольно подробно изучена динамика накопления S100 в онтогенезе в мозге разных животных. Так, у новорожденных морских свинок его уровень чрезвычайно высок, а его распределение…

Изменения синтеза белка S-100, которые происходят при сенсорной стимуляции и запоминании вырабатываемых навыков, описаны Н. Hyden [Hyden H., 1977, 1979]. Так, при обучении крыс получать пищу непредпочитаемой лапой он наблюдал избирательное накопление белка в гиппокампе через 4 дня после обучения, причем этот процесс сопровождался нарастанием уровня ионов Са++. Параллельно отмечалось повышение включения 14С-лейцина в высокомолекулярные…

В отличие от S-100 и других кислых белков, белок 14-3-2, выделенный впервые из мозга быка [Grasso A. et al, 1969], локализуется исключительно в нейронах. Его относительная молекулярная масса составляет 46 000—50 000. Интересно, что он обнаружен в мозге всех млекопитающих. Предполагается, что этот белок является основным компонентом растворимых белков в синаптосомах (Grasso A. et al.,…

Чрезвычайно важным, по мнению G. Ungar, является соблюдение временного интервала между инъекцией мозгового экстракта доноров и проверкой навыка у реципиента, между временем последнего сеанса обучения и получением мозгового экстракта, которое должно составлять, по мнению автора, соответственно не менее 10 и 6 дней. Характерно, что химический перенос вырабатываемого навыка наблюдался и в том случае, когда животных-реципиентов…