 |
Хотя в покоящемся лимфоците, находящемся в фазе G0 клеточного цикла, ДНК не синтезируется, тем не менее в нем с небольшой скоростью идет синтез РНК и белков. Новообразованная РНК оказывается гетерогенной по размеру, а ее синтез компенсирует деградацию. На электронных микрофотографиях видно, что одиночные рибосомы рассеяны по цитоплазме. Из всей РНК покояще¬гося лимфоцита 85% приходится на рибосомную (рРНК).
Увеличение синтеза РНК вызывается стимуляцией лимфоцитов из пред-ставителей многих видов с помощью разнообразных митогенов и, по-видимому, является универсальным звеном активационной программы. Чаще всего за
ходом синтеза РНК следят по включению 3Н-уридина в кислотонерастворимую внутриклеточную фракцию за единицу времени. G помощью этого метода невозможно отличить усиление транспорта уридина (при котором количество меченой РНК может увеличиться за счет увеличения удельной радиоактивности пула предшественников) от повышения активности РНК-синтетаз. Кроме того, при этом не учитываются гетерогенность РНК и скорость ее деградации, и, следовательно, величина включения не может служить количественной харак-теристикой синтеза РНК. Однако ввиду простоты выполнения данный метод получил самое широкое распространение. Ускорение включения уридина становится заметным в первые 6 ч после контакта с митогеном — примерно на 2 дня раньше, чем ускоряется включение тимидина в ДНК (рис. 12.11). Соглас¬но последним данным, колацемид и колцихин, ингибиторы сборки микротрубо¬чек, часто используемые для блокирования митоза в метафазе, по-видимому, воздействуют независимо друг от друга на плазматическую мембрану, ингиби-руя транспорт уридина и тимидина, что в свою очередь приводит к уменьшениюсинтеза РНК и ДНК [50]. Влияние колихицина на транспорт обнаруживается также и в нестимулированных лимфоцитах.
Инкубация с 3Н-уридином в течение 5 мин через один час после добавле-ния ФГА приводит к избирательному мечению гетерогенной популяции неболь¬ших молекул РНК, подобных тем, которые синтезируются в покоящихся лимфо¬цитах, однако даже на данной ранней стадии скорость мечения этих РНК оказывается значительно увеличенной. Более быстрое мечение на первом часу полностью объясняется повышенным транспортом уридина (рис. 12.9) и как следствие этого более быстрым увеличением концентрации метки в цитоплазма-тическом и ядерном пулах нуклеозидов (оно регистрируется уже через 20 мин), а не возрастанием скорости синтеза РНК [51]. Эта фаза синтеза РНК особенно чувствительна к ингибированию кордицепином (З-дезоксиаденозином), пре¬пятствующим процессингу мРНК, что объясняется его включением в полиа-дениловый хвост.
Через час после добавления ФГА регистрируется увеличение транспорта метильных групп от метионина на гуаниловые основания транспортной РНК, достигающее максимума к 12-му часу. Это изменение сопровождается амино-ацилированием тРНК и связыванием ее с рибосомой [52]; оно препятствует увеличению скорости синтеза транспортных РНК, наблюдаемому к 24-му часу. Между 6 и 12 ч также становится заметным повышенное включение метки в 45Э-ядерную РНК, которая, как представляется, содержит новотранскриби-руемые последовательности, превращающиеся впоследствии в новые молекулы матричных РНК. Это наблюдаемое увеличение синтеза РНК может подавляться актиномицином D (50 нг/мл), но не кордицепином. Высокая нормальная ско¬рость деградации 18S-pPHK уменьшается, что вызывает увеличение отноше¬ния 18S-PHK/28S-PHK. Это дает в руки исследователей новый показатель активации, независимый от весьма трудно измеряемого изменения размеров нуклеозидного пула [53]. Хотя общая тенденция заключается в увеличении син¬теза и содержания мРНК, некоторые виды матричных РНК, существующие в покоящихся клетках, исчезают при активации.
ФГА также повышает активность поли(АБР-рибоза)-полимеразы, что обнаруживается к 48-му часу. При этом максимум синтеза РНК достигается к 60-му часу, а синтеза ДНК— к 72 часу. Никотинамид ингибирует действие этого фермента, предотвращая в результате трансформацию и пролиферацию клетки. Циклический аденозин-3,5-монофосфат в концентрации Ю-6—10~4 М может также увеличивать транскрипцию РНК, усиливая включение 3Н-ури-дина на 50% между 24 и 48 часами. Действительно, позднее увеличение кон¬центрации сАМР может обусловливать повышение скорости синтеза РНК в ФГА-стимулированных лимфоцитах. Однако сАМР не индуцирует увеличе¬ния транспорта уридина и уменьшения деградации РНК и поэтому не может быть причиной всех особенностей метаболизма РНК, индуцируемых добавле¬нием ФГА [49].
Превращение одиночных рибосом в полирибосомы и инициация синтеза белка становятся заметными в первые 20 ч после начала стимуляции с помо-щью ФГА; при этом после первых четырех часов соотношение между рРНК и мРНК несколько изменяется. К.48-му часу содержание РНК в лимфоцитах человека удваивается, а к 96-му часу — удваивается еще раз. Тем не менее отношение количества РНК к сухой массе клетки едва ли меняется, поскольку в течение этого времени происходит общее увеличение массы клетки [54].
Традиционной точке зрения, согласно которой митогены необходимы толь¬ко для взаимодействия с поверхностными рецепторами, лежащими в основе инициации активационной программы, противоречат следующие данные. Через
1 ч после добавления ФГА к выделенным ядрам лимфоцитов увеличивается ДНК-направляемый синтез 45S-PHK. Более того, в живых клетках, обработан¬ных радиоактивно меченным ФГА, радиоактивность, согласно данным, полу¬ченным с помощью метода радиоавтографии, обнаруживалась в ядре. Хотя до сих пор нет убедительных данных о том, что эта метка существует в виде интакт-ных митогенных молекул, было бы преждевременным отбрасывать возмож¬ность того, что проникший внутрь митоген может вносить вклад в активацию, отличный от вклада, вносимого им при связывании с поверхностными рецепто¬рами. |
 |