Внутри себя я танцую — и так миллиарды раз в день

Драмы на стыке жизни и смерти, клетки «в заключении» и клеточный пузырек в «клетке», иммунные часовые и сосудистые магистрали, рак и война за хромосомное наследство, самые быстрые клетки, которые любят столпотворение и замедляются на просторе, гирлянды флуоресцентных белков для начала создания новогоднего настроения и другие восхитительные примеры визуализации клеточных процессов, миллиарды раз в сутки происходящих внутри нас — в роликах с конкурса Celldance с русскими субтитрами от Indicator.Ru.

Изображая процессы внутри клеток, люди иногда танцуют. Но и сами клетки тоже не промах: как показали победители конкурса Celldance, проведенного Американским обществом клеточной биологии, танцы клеток и их внутренний мир могут быть куда удивительнее любой человеческой хореографии. Indicator.Ru подготовил субтитры на русском языке ко всем видео, а также составил мини-словарики и «программки», чтобы тайная жизнь клеточного закулисья не казалась такой уж непостижимой.

Дендроцитные бега

Занимайте места на трибуне и делайте ваши ставки: одни из самых быстрых клеток вашего организма раскроют секреты своей скорости и покажут себя во всей красе в ролике от сотрудников лабораторий Пьеля и Леннон-Дюменвиль из Института Кюри и Института Пьера Жиля де Жена. Кстати, музыкальное сопровождение полностью записано самими учеными (например, Мэтью Пьель играл на кларнете).

Главные действующие лица здесь — дендритные клетки, они же дендроциты, они же ДК (dendritic cells, DC). Название они получили от греческого корня, означающего дерево, чем они обязаны своим многочисленным ветвящимся отросткам. Эти клетки — иммунные стражи нашего организма, которые способны носить на себе образцы чужеродных веществ и показывать их нашему иммунному ОМОНу. Их существует два типа: миелоидные (живущие в барьерных органах, таких как слизистые оболочки и кожа) и лимфоидные (их место работы — кровь, вилочковая железа, лимфоузлы и селезенка). В ролике речь пойдет о первом типе.

Клетки HeLa — «бессмертные» раковые клетки Генриетты Лакс, культура которых используется учеными для исследований и по сей день.

Актин — белок, образующий нитевидные структуры-микрофиламенты толщиной 5-9 нм. Как и миозин, является главным компонентом мышечных волокон. В видео упоминается «традиционный» миозин второго типа — такой же, как в наших поперечно-полосатых мышцах. Другая роль миозинов и актинов — стягивание элементов клетки и работа «погрузчиками».

Микропиносомы — маленькие мембранные пузырьки, образующиеся при поглощении клеткой жидких частиц (пиноцитоз).

Хроматин — вещество хромосом, состоящее из белков и намотанной на них ДНК.

Цитоплазма — жидкая внутренняя среда клетки.

Флуоресцентные белки — белки, которые могут реагировать на квант света испусканием ответного света другой длины волны. Если на них посветить ультрафиолетом, такие вещества будут сиять зеленым, красным или другими цветами. Такие белки часто используют как метки для наблюдения за процессами внутри клеток.

Надо делиться: война за хромосомное наследство

А этот ролик, подготовленный лабораторией Даниэлы Чимини из Виргинского технологического университета, рассказывает о митозе — делении соматических (не половых) клеток — и о том, как он может быть связан с раком. Профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза и цитокинез не заклинание для призывания демонов, а всего лишь название стадий этого деления. Ставки в нем как никогда высоки: «обиженные» нехваткой хромосом при делении «материнского наследства» клетки могут саботировать работу всего организма, дав начало опухоли. Жизнь и смерть, бунтующая толпа, шекспировские страсти, кипящие внутри вас миллиарды раз в день, драма, порой перерастающая в трагедию, — все это вы найдете в представленном ниже видео.

Хроматиды — одинаковые половинки хромосом, содержащие копии молекулы ДНК. «Сестринскими» их называют тогда, когда они появились от разделения одной хромосомы.

Микротрубочки — длинные внутриклеточные структуры из белка тубулина (его название образовано от слова «трубочка»), похожие на филаменты, но больше — диаметр их равен 25 нанометрам.

Кинетохоры — места прикрепления микротрубочек к хромосоме. Они находятся на центральной перетяжке хромосом, центромере, и нужны для того, чтобы микротрубочка «прицелилась» хорошо и при делении клетки утащила к каждому из двух ее полюсов (концов, где будет образована дочерняя клетка) ровно половинку хромосомы, хроматиду.

Митотическое веретено — красивая структура-ансамбль митоза, включающая в себя хромосомы и растаскивающие их микротрубочки. На концах веретена — на полюсах клетки — находятся центриоли, дирижеры и хореографы процесса, от которых и отходят микротрубочки.

Мистер Вейгерт внутри самого себя

Для самых терпеливых в награду мы припасли самую красочную часть представления — прижизненную внутриклеточную микроскопию от лаборатории Вейгерта из Национальных институтов здоровья. Видео расскажет о клеточных секретах (веществах, которые клетки желез выделяют наружу) и покажет, какая красота находится у клеток внутри и как это работает в настоящем живом организме.

Везикулы — это клеточные транспортные пузырьки. Они состоят из той же мембраны из белков и липидов (жиров и жироподобных веществ), что и оболочка клетки и многие ее органоиды. Поэтому везикулы образуются из этой мембраны и после выполнения своей функции могут встраиваться в нее обратно, как маленький мыльный пузырек (кстати, тоже состоящий из липидного слоя, только тройного, а не двойного, как у клеток) может «отпочковываться» от большого и присоединяться к нему вновь.

Эндоцитоз — захват клеткой внутрь какого-то вещества. Мембрана впячивается, стенки впячивания смыкаются — так и получается пузырек. К эндоцитозу относятся фагоцитоз (захват твердых частиц) и пиноцитоз (захват жидких частиц). Обратный процесс, секреция (также экзоцитоз) — слияние везикулы с мембраной и выбрасывание ее содержимого наружу.

Про актин, миозин и флуоресцентные метки мы вам уже рассказали, так что просто наслаждайтесь светом сосудистых магистралей, воздушными шариками везикул в актиново-миозиновых гирляндах и красочной визуализацией внутриклеточного танца, думая о приближающихся праздниках.