Информация

Лекция 11: Ограничения върху клетката/ Произход на еукариоти и органели - Биология

Лекция 11: Ограничения върху клетката/ Произход на еукариоти и органели - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Лекция 11: Ограничения върху клетката/ Произход на еукариоти и органели

Граници в психологията

Принадлежностите на редактора и рецензентите са най-новите, предоставени в техните профили за изследване на Loop и може да не отразяват тяхното положение по време на прегледа.


  • Изтеглете статия
    • Изтеглете PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Допълнителен
      Материал
    • Крайна бележка
    • Референтен мениджър
    • Прост TEXT файл
    • BibTex


    СПОДЕЛИ НА

    Лекция 11: Ограничения върху клетката/ Произход на еукариоти и органели - Биология

    Централна догма на молекулярната биология

    Следващи изображения от http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPROTSYn.html

    • 1 nt служи като начален сайт
    • 6 nts, които са на 10 nts 5' до началното място
    • 6 nts, които са на 35 nts 5' до началното място

    Колко често бихме очаквали промоторна последователност да се появи случайно?

    (Забележка: Прокариотните геноми са с дължина само няколко милиона нуклеотида)

    Прокариоти срещу еукариоти

    • Прокариоти: нямат истинско мембранно свързано ядро ​​и органели (едноклетъчни, включително бактерии)
    • Еукариоти: съдържат свързано с мембрана ядро ​​и органели (растения, животни, гъби,…) Забележка: Не всички едноклетъчни организми са прокариоти!

    Сплайсинг: обработката на иРНК премахва интроните, снажда екзоните заедно

    Обикновено интроните в ДНК започват с GT и завършват с AG ("правилото GT - AG")

    Около 6 допълнителни нуклеотида в 5' и 3' края на интроните също се изследват внимателно. Проверката може да варира в зависимост от типа на клетката, например тип тъкан

    Сплайсинг в гена на овалбумин: Интрони, обозначени с букви, екзони с цифри.

    Алтернативен пример за сплайсинг: тъканно специфична генна експресия на -тропомиозин

    Процес на транслация: иРНК се "чете" от рибозоми, за да произведе протеин с помощта на tRNA

    • тРНК - информационна РНК. Шаблон за протеинов синтез
    • tRNA- трансферна РНК. Молекулата "адаптер", която превръща последователността на нуклеинова киселина в протеинова последователност. tRNA съдържа антикодон, който е базова последователност, която е комплементарна на кодона.
    • рРНК- рибозомна РНК. Структурната и понякога каталитична молекула на рибозомата.

    Регулиране на производството на протеини

    Регулаторната област съдържа промотори, които са специфични ДНК места, където регулаторните протеини, наречени транскрипционни фактори, могат да се свързват и регулират генната експресия.

    Транскрипционният фактор може да се свърже с промотора, за да повлияе на способността на РНК полимеразата да изпълнява своята задача за транскрипция.

    Регулацията на транслацията също е възможна, например регулаторният фактор се свързва с иРНК и влияе върху способността на рибозомата да изпълнява своята задача за транслация.

    При еукариотите са възможни множество регулаторни области, които може да са далеч от екзон в посока 5' или 3'.

    Модели на заместване в гените

    Молекулярната еволюция е изследване на генетичен материал (нуклеинови киселини) и генни продукти и молекулярните процеси, които описват промяната му през еволюционното време.

    Натрупаните знания за тези процеси позволяват на изследователите да реконструират еволюционните истории на гени и организми чрез сравнение на хомоложни последователности (молекулярна филогенетика).

    Скорост на мутация, r = K/( 2 T), където K е броят на заместванията, през които две последователности са претърпели, откакто за последно са споделяли общ предшественик, а T е времето на дивергенция.

    1) вредни - мутации, които са неблагоприятни за живите клетки/организъм

    2) тези, които са изгодни за живата клетка/организъм

    3) тези, които са ефективно неутрални за организма

    Мутациите, които намаляват способността на организма да оцелее, обикновено се отстраняват от генофонда чрез процеса на естествен подбор.

    Промените в нуклеотидната последователност на гена, които влияят на каталитичните или структурни свойства на съответния протеин, са особено обект на естествен подбор.

    Функционално ограничен е терминът, използван, за да посочи, че част от гена е особено вносна.

    Бихте ли очаквали промените във функционално ограничените региони на гена да имат по-висока или по-ниска наблюдавана скорост на мутация, отколкото промените в региони на гена, които нямат ефект върху аминокиселинната последователност или нивата на експресия на протеина?

    Таблица 3.1 Средна дивергенция по двойки между различни региони на човешки, миши, заешки и крави бета-подобни глобинови гени.

    регион Дължина на региона (bp)

    в Човека

    Среден брой промени по двойки Стандартно отклонение Процент на заместване (замени/сайт/10 9 години)
    Като цяло без кодиране 913 67.9 14.1 3.33
    Кодиране, като цяло

    441 69.2 16.7 1.58
    5' Флангираща последователност 300 96.0 19.6 3.39
    5' Непреведена последователност 50 9.0 3.0 1.86
    Интрон 1

    131 41.8 8.1 3.48
    3' Непреведена последователност 132 33.0 11.5 3.00
    5' Флангираща последователност 300 76.3 14.3 3.60

    Скорост на мутации в интрони > Скорост на мутации в други > Скорост на мутации на

    и фланкиращи региони региони, които са транскрибирани кодиращи региони

    Синонимни срещу несинонимни замествания

    • аланин (A, ALA)
    • валин (V, VAL)
    • Левцин (L, LEU)
    • Изолевцин (I, ILE)
    • Фенилаланин (F, PHE)
    • пролин (P, PRO)
    • серин (S, SER)
    • треонин (T, THR)
    • цистеин (C, CYS)
    • метионин (M, MET)
    • Триптофан (W, TRP)
    • тирозин (T, TYR)
    • аспарагин (N, ASN)
    • Глутамин (Q, GLN)
    • аспарагинова киселина (D, ASP)
    • Глутаминова киселина (E, GLU)
    • лизин (K, LYS)
    • аргинин (R, ARG)
    • Хистидин (H, HIS)
    • НАЧАЛО: АВГ
    • СТОП: UAA, UAG, UGA

    Несинонимни замествания - промени в нуклеотидната кодираща последователност, които променят аминокиселинната последователност, например UUG кодира левцин, но UUU кодира фенилаланин.

    • недегенеративни места - позиции на кондон, където мутациите винаги водят до замествания на аминокиселини, например GUU (Val), GCU (Ala), GAU (Asp), GGU (Gly)
    • двойни дегенерирани места - кондон позиции, където два различни нуклеотида водят до транслацията на една и съща аминокиселина, но другите два нуклеотида кодират различна аминокиселина, например GAU и GAC кодират аспарагинова киселина, но GAA и GAG кодират глутаминова киселина
    • четирикратно дегенерирани места - позиции на кондон, където всичките 4 нуклеотида водят до транслация към една и съща аминокиселина, например GUU, GUC, GUA, GUG всички кодират за глицин

    Таблица 3.2 Разминаване между различни видове места в кодиращата последователност на човешки и заешки бета-подобни глобинови гени.

    регион Брой сайтове (bp) Брой промени Процент на заместване (замени/сайт/10 9 години)
    Недегенеративен 302 17 0.56
    Двойно дегенерати 60 10 1.67
    Четирикратен дегенерат 85 20 2.35

    От 47-те замествания 27 са синоними и 20 са несиноними

    Силно пристрастие към инделите (вмъкване и изтриване) поради тяхната тенденция да променят рамката за четене, използвана от рибозомите.

    Инделите са приблизително 10 пъти по-малко вероятно да възникнат, отколкото обикновените обмени на един нуклеотид с друг.

    Дублирането на цял ген позволява на едно копие да осигури необходимата функция на оригинала, а другото копие да натрупва замествания по начин, който е свободен от селективни ограничения.

    Копието може да еволюира в нов ген с нова функция или може да еволюира в псевдоген, който го прави нефункционален и транскрипционно неактивен

    Геномите на бозайници имат много псевдогени, които са склонни да натрупват замествания с много бързи темпове

    4 замествания на място на 100 милиона години.

    Замествания срещу мутации

    Мутациите са промени в нуклеотидните последователности, които възникват поради грешки в репликацията на ДНК или процесите на възстановяване

    Заместванията са мутации, които са преминали през филтъра на селекция поне на някакво ниво

    Степента на заместване може да бъде наблюдавана от данните, но степента на мутации е много трудни за надеждна оценка, тъй като естественият подбор може да бъде толкова фин и всеобхватен.

    Сравненията между скоростите на заместване и мутации дават най-добрата индикация за това колко функционално ограничена всъщност е една последователност, така че добрите скорости на мутации са важни.

    Синонимните и псевдогенните скорости на заместване (Ks) се считат за доста отразяващи действителните скорости на мутация.

    Коефициентите на несинонимно заместване ( K a ) не са, защото са обект на естествен подбор.

    Популациите на даден организъм съдържат значително количество генетични вариации, например хората се различават един от друг средно с 1 базова двойка на всеки 200.

    Различните версии на всеки даден ген в рамките на един вид организъм се наричат ​​алели.

    Нови алели възникват от мутации, възникващи в съществуващ алел в рамките на един член на популацията.

    Ако мутацията прави по-малко вероятно организма да оцелее и да се възпроизвежда, тогава какво ще се случи с мутацията?

    Ако мутацията прави организма по-вероятно да оцелее и да се възпроизвежда, тогава какво ще се случи с мутацията?

    Какво обяснява относително високите нива на алелни вариации, наблюдавани в естествено срещащите се популации от организми?

    Ако извършим сравнителни анализи на последователности между гени в рамките на един вид, части от ген, които варират, съответстват на региони, които са функционално ограничени или неограничени?


    Ретроградни сигнали от ендосимбиотични органели: общ принцип на контрол в еукариотните клетки

    Ендосимбиотичните органели на еукариотните клетки, пластидите, включително хлоропластите и митохондриите, са силно интегрирани в клетъчните сигнални мрежи. Както при хетеротрофните, така и при автотрофните организми, пластидите и/или митохондриите изискват обширна комуникация между органела и ядро, за да установят координирана експресия на собствените си геноми с ядрения геном, който кодира по-голямата част от компонентите на тези органели. Тази цел се постига чрез използването на различни сигнали, които информират клетъчното ядро ​​за броя и състоянието на развитие на органелите и тяхната реакция към променящата се външна среда. Такива сигнали са идентифицирани както при фотосинтетичните, така и при нефотосинтетичните еукариоти (известни като ретроградна сигнализация и ретрограден отговор, съответно) и следователно изглеждат универсални механизми, действащи в еукариоти от всички царства. По-специално, хлоропластите и митохондриите съдържат важни редокс реакции, които са в основата на еукариотния живот и следователно са особено податливи на стрес от околната среда, за който сигнализират на останалата част от клетката. Тези сигнали са от решаващо значение за оцеляването на клетките, продължителността на живота и приспособяването към околната среда и регулират контрола на качеството и целенасоченото разграждане на дисфункционалните органели, метаболитните корекции и сигнализирането на развитието, както и индуцирането на апоптоза. Функционалните прилики между ретроградните сигнални пътища при автотрофни и неавтотрофни организми са поразителни, което предполага наличието на общи принципи в сигналните механизми или прилики в тяхната еволюция. Тук предоставяме проучване за новодошлите в тази област на изследване и обсъждаме значението на ретроградната сигнализация в контекста на еукариотната еволюция. Освен това, ние обсъждаме общите черти и разликите в ретроградните сигнални механизми и предлагаме ретроградно сигнализиране като общ сигнален механизъм в еукариотните клетки, който също ще бъде от интерес за специалиста.

    Тази статия е част от тематичния брой „Ретроградна сигнализация от ендосимбиотични органели“.

    1. Въведение

    Животът на Земята може да бъде разделен на три различни основни области, бактерии, археи и еукария [1]. Обикновено само последните (може би с изключение на някои актиномицети) образуват сложни, многоклетъчни организми, тъй като притежават редица специфични структурни и функционални свойства, които не се срещат в другите два домена. Една от най-важните характеристики на Eukarya е тяхната висока степен на вътреклетъчна компартментализация, пораждаща редица мембранно свързани структури и органели със специфични биохимични дейности. Най-изявено е клетъчното ядро, което не присъства в бактериите и археите. Следователно, тези двама често се обобщават като прокариоти, докато еукариите се различават от тях като еукариоти по това, че имат „истинско ядро“, буквалното значение на термина [1].

    При прокариотите геномната ДНК е локализирана в цитоплазмата заедно с всички други разтворими клетъчни компоненти и всички те са затворени от плазмена мембрана. При еукариотите ДНК е заобиколена от двойна мембрана, образуваща ядрото и отделяща генетичния материал от останалата част от клетката. Порите в мембраната на ядрената обвивка позволяват обмен на молекули и контролирана транскрипция на гени в ядрото, последвано от износ на РНК в цитоплазмата, където се извършва транслация. По този начин транскрипцията и транслацията могат да бъдат пространствено и времево разделени, осигурявайки допълнителни нива на регулация в генната експресия, които не присъстват в прокариотите [2].

    Вътрешната компартментализация в еукариотните клетки не само разделя транскрипцията и транслацията, но също така предоставя възможности за разделяне на специфични биохимични пътища в една и съща клетка, като по този начин осигурява редица предимства в еукариотния метаболизъм в сравнение с прокариотите. Това включва избягване на безполезни цикли, локализирана концентрация на определени метаболити и отделяне на субклетъчни среди с различно рН или концентрации на йони. Последното има важно влияние върху енергийния метаболизъм, позволявайки производството на АТФ чрез мембранни протонни градиенти както в митохондриите, така и в хлоропластите [3]. Всички тези предимства бяха много полезни за по-нататъшната еволюция на еукариотните организми, което накрая доведе до многоклетъчни организми.

    2. Биохимични компартменти на еукариотни клетки

    Освен ядрото, всички еукариотни клетки притежават набор от субклетъчни мембранно обвързани отделения, които позволяват метаболитна специализация в еукариотните клетки. Те включват ендоплазмения ретикулум (ER) със свързания апарат на Голджи и везикули, пероксизомите, митохондриите и, в някои еволюционни линии, пластидите [3]. ER е сложна, ограничена от една мембрана структура, която е директно свързана с мембраната на ядрената обвивка и може да бъде свързана с рибозоми (груба ER), или не (гладка ER). ER осигурява специфично отделение за образуване и узряване на протеини и поражда еволюционно нов вътреклетъчен трафик, везикуларен транспорт. Последният позволява преминаването на компоненти, затворени в везикули, между апарата на Голджи, ендозомите и плазмената мембрана. И ER, и Голджи представляват много динамични отделения, поддържащи секреционните и абсорбционните свойства на клетките. Пероксизомите, за разлика от тях, са малки, относително стабилни органели със специфични редокс-свързани дейности, често използвани или участващи в детоксикацията на реактивни кислородни видове (ROS) или други метаболитни съединения [4].

    Митохондриите и хлоропластите са преобразуващите енергия органели на еукариотните клетки, като хлоропластите са ограничени до фотосинтетично активни еукариоти [5]. В този контекст е важно да се отбележи, че еукариотните организми, като прокариотите, могат да бъдат метаболитно подразделени на автотрофни и хетеротрофни организми. Автотрофните еукариоти могат директно да асимилират CO2 чрез фотосинтеза в хлоропластите, докато хетеротрофните еукариоти трябва да се хранят с органични източници на въглерод чрез дишане в митохондриите. Следователно всички автотрофни еукариоти носят хлоропласти. Това обаче са само една форма на пластид [6]. Пластидите са морфологично хетерогенни и също се появяват в редица нефотосинтетични форми. Обратното заключение, че всички хетеротрофни еукариоти не носят пластиди, не може да се направи и всъщност не е вярно (за повече подробности вижте по-долу).

    Митохондриите и пластидите са специални сред всички еукариотни клетъчни структури по това, че не са генерирани от еволюцията на самата клетка, а вместо това са придобити чрез ендосимбиоза. Ендосимбиозата е поглъщане и функционална, както и структурна интеграция на независим едноклетъчен организъм в друга клетка. Тази еволюционна концепция беше отричана в продължение на много години от много учени, използващи класически методологии за наблюдение, но съвременната молекулярна биология предостави недвусмислени доказателства за нейното възникване [7]. Типични характеристики на това ендосимбиотично потекло както за митохондриите, така и за пластидите са двумембранната обвивка с еукариотно-подобен липиден състав на външната мембрана и прокариотно-подобен състав на вътрешната, наличието на органелен геном и съществуването на съответните машини за генна експресия, включително 70S рибозоми от бактериален тип. Освен това и двете органели се размножават чрез делене и тяхното наследяване е чрез произволно разпределение по време на деленето на клетката гостоприемник, често по еднородителски начин [8,7].

    3. Ендосимбиотично потекло и изискването за комуникация между органела и ядро

    Според общоприетите хипотези първо се е случило ендосимбиотичното събитие, водещо до митохондриите. Организъм, подобен на α-протеобактерии, беше интегриран в по-сложна клетка гостоприемник. Все още обаче се обсъжда кога се е случило това, кой вид бактерии е интегриран и естеството на гостоприемника [7,9–11]. Придобиването на хлоропласти, за разлика от това, е по-добре разбрано, тъй като е станало след установяването на митохондрираните клетки. Смята се, че предшественик, подобен на цианобактерия, е бил интегриран в еукариотна клетка гостоприемник преди около 1,5–1,2 милиарда години [12] и това е довело до първите фотосинтезиращи еукариоти (фигура 1).

    Фигура 1. Установяване на ретрограден контрол по време на еволюцията на еукариотите. Диаграмата изобразява основните стъпки в еволюционното придобиване на митохондриите и пластидите от еукариоти. Правоъгълниците представляват съответно ендосимбиотична клетка гостоприемник или еукариотна клетка гостоприемник. Овалите представляват бактериални предшественици и произтичащи от тях ендосимбионти, както и крайни пластиди. Крайните митохондрии са представени от малки икони с кафява външна и синя вътрешна мембрана. ДНК на ендосимбионтите е представена със сини кръгове и трансфер на ген към ядрото с черни стрелки. Намаляването на кодиращия капацитет се показва от намаления размер на ДНК-представящите кръгове. Непрекъснати светлосини стрелки: антероградна сигнализация. Счупени светлосини стрелки: ретроградна сигнализация. Големи свързващи стрелки в сиво, зелено и червено представляват еволюционните линии. Жълтите кръгове представляват съответните машини за внос. Имайте предвид, че ретроградното сигнализиране от митохондриите вероятно ще бъде установено, когато пластидите се развият. Основните принципи трябваше да бъдат запазени в различните еволюционни линии. По-нататъшната еволюция на митохондриалните ретроградни сигнали в автотрофите обаче вероятно е повлияна от наличието на пластиди (двуглава стрелка, „взаимодействие?“). При хетеротрофите други влияния като многоклетъчност и тъканен контекст може да са генерирали различни еволюционни ограничения.В Rhodophyta (розова кутия) и Chlorophyta (зелена кутия) митохондриите, пластидите и ядрото са развили триъгълни сигнални мрежи.

    И двете ендосимбиотични събития не бяха незабавни, а постепенни и се проведоха в много дълъг период от време, придружени от последователни кръгове на хоризонтален трансфер на ген от ендосимбионта към клетката гостоприемник (фигура 1). Този процес до голяма степен допринесе за еволюционното интегриране на ендосимбионта в клетъчната структура на еукариотите, водещо до съвременните фили [13]. Геномното секвениране и съвременните биоинформационни анализи допринесоха много за нашето разбиране на тези сложни еволюционни процеси, тъй като могат да проследяват връзките между геномите на видовете, както и на ендосимбиотичните органели [14].

    Въпреки че съществуват доста точни модели, които описват хоризонталния генен трансфер по време на еволюцията, много по-малко се знае за регулаторните последици от този трансфер за установяването на функционални органели. Както вече споменахме, органелите носят свой собствен генетичен материал и са в състояние да го изразят. Отдавна се обсъжда защо органелите са запазили геномите си и не са загубили всичките си гени и са предложени различни обяснения [15]. Двете хипотези, които предоставят най-добрите обяснения до момента за обяснение на съществуването на органеларни геноми са (i) необходимостта от бърз контрол чрез редокс сигнали от съответните електронни транспортни вериги (ETCs) [16] и (ii) че високата хидрофобност на ETC компоненти, разположени в мембрана, биха генерирали проблеми за ефективно насочване на органели, когато са кодирани в ядрото [17]. Всъщност се предполага, че хидрофобните мембранни протеини ще бъдат насочени към ER вместо към митохондриите [15].

    Типичните митохондриални геноми на хетеротрофи като бозайници са доста малки (приблизително 16 kb), докато тези на растенията са по-малко редуцирани (таблица 1). Хлоропластните геноми на съдовите растения са с размер около 150 kb и са силно запазени по отношение на генното подреждане и брой (приблизително 120 гена) (таблица 1). За разлика от това, протеомичните анализи разкриват, че митохондриите и пластидите съдържат хиляди различни протеини и че съответният състав е силно променлив, в зависимост не само от условията на околната среда или тъканния контекст, но и от вида [18–24]. В заключение, съвременните органели са загубили по-голямата част от древния си кодиращ капацитет (най-вероятно хиляди гени) и трябва да импортират по-голямата част от своите протеини от цитозола чрез специализирани машини за внос [25,26]. В резултат на това се смяташе, че ядрото доминира в съдържанието на протеини в органелите в тази клетка. Този принцип на регулиране се нарича „антероградна сигнализация“ [27]. Въпреки това, внесените ядрено кодирани протеини обикновено представляват структурни органеларни компоненти, които не упражняват директни сигнални функции. Следователно по-добър термин може да бъде „антерограден контрол“.

    Таблица 1. Основни геномни и протеомни характеристики на митохондриите и пластидите в различни организми. Данните за размера на генома и капацитета за кодиране бяха извлечени от Ensembl (www.ensembl.org). За плазмодий, всички данни са извлечени от PlasmoDB (www.plasmodb.org). cod., кодиращи гени n.c., некодиращи гени. Преглед на размерите на генома и протеома на еукариотните органели.

    Веднъж внесени, повечето цитозолни протеини трябва да бъдат сглобени в протеинови комплекси заедно с протеини, кодирани от органела. Един повтарящ се модел в органели от всички видове е наблюдението, че всички основни протеинови комплекси на ETC съдържат субединици, кодирани както в ядрените, така и в органеларните геноми. Тъй като органеларните геноми в тяхната обща структура са поликлонални и съществуват десетки до стотици органели на клетка, 10 000-кратен излишък в кодиращия капацитет за органеларни гени може лесно да съществува в същата клетка. Следователно за координираната експресия на ядрено- и органеларно кодирани субединици трябва да има някакъв вид комуникация или сигнализиране от органелите към ядрото, което информира ядрото за структурното и функционално състояние на органелите и техните вътрешни протеинови комплекси. Пионерска работа, потвърждаваща съществуването на такива сигнали от митохондриите, е извършена в дрожди, докато сигнали от пластиди са открити в ечемика [28,29]. Този тип регулация от органели по-късно е наречена „ретроградна сигнализация“, „ретроградна регулация“ или „ретрограден отговор“ [27]. Последните изследвания разкриха множество ретроградни сигнални пътища, които съобщават за текущото състояние на органелите на ядрото при различни условия и ситуации на развитие. Тези сигнали информират ядрото за функционалните изисквания на органелите и също така коригират експресията на ядрения ген за силно различаващите се числа на генни копия между ядрения и органеларния геном. За установяването на истински органели по време на ендосимбиоза, генерирането на мрежа от ретроградни сигнали по този начин става необходимо за еволюцията на ендосимбионта (фигура 1). За интегриране в клетката гостоприемник, установяването на ретроградни сигнали трябва да се счита за също толкова важно, колкото хоризонталният трансфер на ген от ендосимбионта към клетъчното ядро.

    4. Класове ретроградни сигнали от органели

    За пластидите първоначалната идея за единичен пластиден сигнал (или пластиден фактор) е била променена значително през последните две десетилетия и сега е широко прието, че съществува цял набор от сигнали [30]. Понастоящем могат да се разграничат пет основни класа сигнали: (i) сигнали, които произлизат от експресията на пластидния ген [31,32], (ii) сигнали, медиирани от пътя на биосинтеза на тетрапирол [33], (iii) сигнали, които зависят от редокс промените на компоненти във фотосинтетичния електронен транспорт, както и свързани редокс буферни системи и ROS [34,35], (iv) метаболитни сигнали от нарушен или небалансиран метаболизъм на пластиди, медииран от промени в натрупването на 3′-фосфоаденозин-5′-фосфат (PAP ) [36], 2-° С-метил-d-еритритол-2,4-циклопирофосфат (MEcPP) [37], β-циклоцитрал (ROS-зависим окислителен продукт [38]) или апокаротеноиди [39] и (v) сигнали, медиирани от двойно локализирани протеини действащ както в пластидите, така и в ядрото [40]. Повечето от тези сигнали стават активни при определени условия в зависимост от етапа на развитие на пластида, тъканния контекст, в който се намира, или условията на околната среда, на които организмът е изложен. Някои действат едновременно или заедно и функционалната класификация на тези сигнали не е лесна, тъй като са описани или предложени доста разнообразни молекулярни механизми за съответните им сигнални функции. За пластидиални сигнали, категоризация в биогенни, оперативен и деградационен сигналите [41, 42] вече са широко приети, тъй като те са в съответствие със съответното състояние на развитие и/или функционално състояние на пластида. Групата на биогенни сигнали обикновено включва сигнали, изпратени от пластиди, които са в процес на биогенеза и е изследван само в контекста на развитието на хлоропластите. Тези сигнали регулират експресията на ядрения ген, за да отговорят на изискванията за установяване на нови органели в растящите или размножаващи се клетки и организми. За разлика от тях, групата на оперативни сигнали представлява сигнали, които се изпращат от напълно развити, функционални пластиди в отговор на промените в непосредствената им среда. Тук пластидите показват сензорна функция, която информира клетъчното ядро ​​за влиянията на околната среда, които влияят върху метаболизма на органела. След това ретроградните оперативни сигнали задействат подходящи клетъчни отговори, които балансират органеларния и по-широкия клетъчен метаболизъм. накрая, деградационни сигнали са ретроградни сигнали, изпратени от пластиди, които са се разградили или унищожили в отговор на външни или вътрешни напрежения. Тези сигнали управляват контролираното разрушаване на пластидите (например чрез аутофагия) и съответното разпределение на ресурсите на свободни съединения като аминокиселини, липиди и т.н. По този начин ретроградните сигнали осигуряват подходящо управление на функцията на органелите в клетката.

    Сигналите от митохондриите са известни като „ретрограден отговор“ или „ретроградна регулация“ и са добре характеризирани при животни и гъби. Въпреки голямото разнообразие в сигналните пътища между класовете животни (напр. бозайници, червеи, насекоми) е възможно ясно да се разграничат три класа сигнали: (i) сигнали, излъчвани при енергичен стрес, (ii) сигнали, включващи Ca 2+-зависими реакции и (iii) сигнали, медиирани от ROS при редица напрежения [43]. Митохондриите показват по-малко вариабилност в морфологията от пластидите, но показват забележителна гъвкавост в метаболитната си активност. Следователно ретроградните сигнали от митохондриите участват в голям брой реакции, които засягат клетъчната хомеостаза и предизвикват подходящи корекции към различни стресове, напр. метаболитни дисбаланси, енергийни ограничения, оксидативен стрес или нарушение на митохондриалната биогенеза и контрол на качеството. При хетеротрофите тези напрежения имат силно въздействие върху обратната връзка между митохондриите и ядрото (мито-ядрената), интегрираната реакция на стрес (ISR) и регулирането на продължителността на живота, както и върху извънклетъчната комуникация [43]. При растенията ние едва започваме да разбираме ретроградния отговор, но през последните години е постигнат значителен напредък (вижте по-долу) и много нови доклади предполагат подобна важна роля като тази, наблюдавана при хетеротрофите.

    5. Ретроградна сигнализация от пластиди

    При многоклетъчни организми като растенията, хлоропластите могат да бъдат намерени във всички зелени тъкани, където извършват фотосинтеза. Това е най-често срещаната форма на пластид, но има голямо разнообразие от други нефотосинтетични видове пластиди, които са свързани с други функции. Корените и другите нефотосинтетични тъкани съдържат безцветни амилопласти, които съхраняват нишесте, в плодовете или цветовете жълтите или оранжеви/червени хромопласти синтезират каротеноиди, за да осигурят на тъканите атрактивни цветове, а в семената елаопластите извършват съхранение на липиди. Въпреки това, нито една от тези форми не е фиксирана и пластидите могат дори да превключват между различни форми в зависимост от външните условия [6]. Всички тези видове пластиди се развиват от недиференциран предшественик, пропластид, който се намира в меристеми и в семена. При повечето растителни видове се унаследява от яйцеклетката. По този начин, мутанти с дефекти на пластиди често показват майчино наследство. Независимо от това, въпреки различния им външен вид, пластидният геном е качествено еднакъв във всички случаи и съответната им функция зависи само от протеиновия състав, определен от антероградните контролни пътища, които се активират от съответния тъканен контекст [44]. Трябва да се отбележи обаче, че не се знае много за броя на генните копия в различните типове пластиди и не могат да бъдат изключени количествени ефекти [45].

    (а) Ретроградна сигнализация от пластиди по време на биогенеза на хлоропласти (биогенна сигнализация)

    Един от основните преходи на пластиди се осъществява, когато разсадът на растенията преминава от тъмнина към светлина. През това критично време, фоторецепторно-медиираната сигнализация задвижва промяната от скотоморфогенна към фотоморфогенна стратегия за растеж, включително бързото развитие на хлоропласти от етиопласти (друг тип пластид) или пропластиди. Развитието на хлоропласта се медиира от вътрешни промени след зависимо от светлината превръщане на хлорофилния прекурсор протохлорофилид в хлорофилид и от индукцията на хиляди ядрени гени, необходими за сглобяването на фотосинтетичния апарат и за да се осигурят други функции на хлоропласта [26,46]. Както беше обсъдено по-рано, ядреният контрол на развитието на хлоропласта се медиира чрез антероградно сигнализиране. Въпреки това, както при всеки процес на сглобяване, информацията трябва да бъде върната за състоянието на това, което се изгражда. В този случай информацията за състоянието на развитие на хлоропласта се сигнализира на ядрото, за да модулира този транскрипционен отговор. Въпреки че в момента знаем доста малко за това как този сигнал се произвежда и предава, съществуването му може да бъде демонстрирано, като се разгледа експресията на ядрено кодирани транскрипти в мутанти, които влияят на развитието на хлоропласти или когато развитието е блокирано от инхибитори. Например, често използваните инхибитори норфлуразон (NF), който блокира биосинтеза на каротеноиди, което води до фотоизбелване на хлоропластите, и линкомицин (Lin), инхибитор на транслация на пластид, и двата водят до инхибиране на около 1000 ядрени гена [47–49]. Към днешна дата тази работа е фокусирана предимно върху моделното предприятие Арабидопсис, но статията на Дуан et al. [50] в този брой започна да изследва тази система в модела на едносемеделния ориз. Разликите, наблюдавани между видовете, могат да ни помогнат да идентифицираме ключовите запазени характеристики на този отговор. Гените, регулирани надолу след увреждане на хлоропласта, не само кодират протеини, предназначени за развиващия се хлоропласт, но и за много други функции, съответстващи на интегрирането на хлоропласта в клетъчния метаболизъм и по-широко в различни типове клетки и тъкани [51]. В този брой един пример за такова регулиране е разгледан от Рихтер et al. [52], които описват регулирането на синтеза на антоцианин чрез ретроградно сигнализиране. В допълнение към значителното регулиране на транскрипцията, има също доказателства, че ретроградните сигнали влияят на генната експресия след транскрипция [53], включително чрез сплайсинг на иРНК [54] и регулиране на изобилието на протеини [55].

    Физиологичната интерпретация на ефектите от лечението с инхибитори все още е предмет на дебат. Въпреки че може да се очаква, че развиващите се хлоропласти винаги са в комуникация с ядрото и загубата на експресия на ядрен ген представлява намаляване на положителния ретрограден сигнал [33], някои изследователи интерпретират лечението като задействане на инхибиторен сигнал. До известна степен това е решено генетично чрез идентифициране на мутанти, при които отговорът на ядрената транскрипция е отделен от състоянието на хлоропласта. Тези несвързани геноми (пистолет) мутанти бяха идентифицирани въз основа на увеличаване на експресията на LHCB1.2 след лечение с NF [56]. Общо шест пистолет са идентифицирани мутанти и те дават значителна представа за това какво може да се случи. пет от мутантите, пистолет 2пистолет 6, имат мутации в гени, кодиращи протеини, свързани със синтеза на тетрапирол [57–59]. Това включва протеините за синтез на фитохром хромофор (хем-разграждане), хем оксигеназа (GUN2) и фитохромомобилин синтаза (GUN3), както и GUN4 и GUN5 (H субединица на Mg-хелатаза), необходими за ефективния синтез на Mg-протопорофирин IX, предшественик на хлорофил. В пистолет 6 мутант води до повишена експресия на ферохелатаза 1 (FC1), ензим, който медиира синтеза на хем. Най-важното е, че пистолет 6 мутантът е доминиращ, което води до хипотезата, че синтезът на хем от FC1 е необходим за производството на положителен ретрограден сигнал, който насърчава експресията на свързани с фотосинтезата ядрени гени (PhANGS) [58], с други пистолет мутации, служещи за насърчаване на натрупването на хем по-малко директно. Това все още е доминиращата хипотеза за ролята на тетрапиролите в ретроградната сигнализация и все още няма публикувани данни, които да я опровергаят. Въпреки това подкрепящите доказателства са ограничени до момента. Сега в тази страница на броя et al. [60] показват, че свръхекспресията на FC1 само в хлоропласта може да доведе до a пистолет мутантен фенотип, подкрепящ ролята на FC1-синтезирания хем в ретроградната сигнализация от хлоропласт към ядро. Как хемът може да регулира генната експресия в растенията е до голяма степен неизвестно, но два приноса в този брой също разглеждат този въпрос. Шимизу et al. [61] описват протеомично изследване за идентифициране на хем-свързващи протеини в Арабидопсис и водораслото Cyanidioschyzon merolae които биха могли да допринесат за транспортирането или сигнализирането на хем. Едно предложение за протеини, които биха могли да бъдат включени, идва от Sylvestre-Gonon et al. [62], които предполагат роля на τ глутатион трансферазите в метаболизма на тетрапирол и ретроградното сигнализиране в растенията.

    Докато ролята на тетрапиролите е добре установена (виж също [63]), може би ключът към разбирането на ретроградната сигнализация от хлоропласта е разбирането на функцията на доста загадъчния протеин GUN1. В пистолет 1 мутантът показва най-силния фенотип от който и да е от пистолет мутанти (въз основа на по-малко намаляване на експресията на ядрен ген след третиране с NF в сравнение с дивия тип (WT) при идентични условия) и докато протеинът е засегнат, хлоропласт-локализиран, пентатрикопептид-повтарящ се протеин, е известен от известно време [47] , все още има множество хипотези за функцията на протеина GUN1. Последните доказателства се съсредоточават върху ролята на GUN1 в хомеостазата на хлоропластния протеин [64–66], което може да обясни защо само пистолет 1 от пистолет мутанти има повишена експресия на ядрен ген след лечение с Lin, както и лечение с NF. Как става това е отворен въпрос, като последните проучвания предполагат редица специфични функции. Едно интересно предложение е, че GUN1 функционира при вноса на хлоропластен протеин чрез взаимодействието му с хлоропластния шаперон cpHSC70-1 [67]. В този модел, полученото натрупване на хлоропластни предварителни протеини в цитозола в пистолет 1 мутант засилва експресията на ядрения ген, което води до пистолет фенотип [67]. Докато насърчаването на генната експресия в тази система е може би изненадващо, има ясни прилики с митохондриалните протеостатични отговори, обсъдени по-късно. Друга предложена роля на GUN1 в протеиновата хомеостаза е в редактирането на хлоропластен ген [68], за което е доказано, че се променя при много условия, засягащи ретроградното сигнализиране [69]. Два приноса към този въпрос допълнително изследват ролята на GUN1 в контекста на синтеза и хомеостазата на пластидния протеин. Тадини et al. [70] прави преглед на литературата за връзката между хлоропластната транскрипция и ретроградната сигнализация, като се фокусира по-специално върху регулирането на ядрено-кодираните (NEP) и пластид-кодирани (PEP) пластидни РНК полимерази. Те също така обсъждат ролята на GUN1 в този процес и в хомеостазата на хлоропластния протеин по-широко. Проучването на Loudya et al. [71] пряко разглежда много от повдигнатите въпроси. Те разследват реплика 8 мутант, който има дефекти в хлоропластната транскрипция и ретроградната сигнализация, които са частично зависими от GUN1 и демонстрират „ретро-антероградна“ корекция, която води до повишена експресия на NEP-зависими гени [71].Докато GUN1, следователно, е силно свързан с различни аспекти на синтеза на пластидния протеин, може би най-интригуващият от последните резултати за GUN1 е наблюдението, че той може също да промени метаболизма на тетрапирол [72]. Механизмът не е добре разбран, но може да включва взаимодействие с тетрапиролни ензими [73], както и директно свързване на тетрапирол [72]. Една от възможностите е, че GUN1 осигурява връзка между ключови процеси на хлоропласт, необходими за синтеза на хлоропластен протеин и регулиране на тетрапиролния път, където може да функционира за директно разчитане на FC1-зависимия хем сигнал [72].

    А какво да кажем за другите три класа ретроградни сигнали - те също имат ли роля в биогенезата на хлоропластите? Производството на ROS се свързва най-вече с фотосинтетичния апарат, който все още не е узрял в развиващия се разсад. Въпреки това, синглетният кислород (1O2), получени от междинни съединения на биосинтеза на хлорофил, е показано, че инхибират експресията на тетрапиролния път (по-специално) и други фотосинтетични гени след неправилно регулиране на синтеза на хлорофил [49]. Разбира се, развиващият се хлоропласт ще е започнал да синтезира редица метаболити, които може да са важни. Един скорошен пример е идентифицирането на a цис-извлечен от каротин апокаротеноид, който е необходим за развитието на етиопласти и хлоропласти [39].

    И накрая, протеините, двойно локализирани към хлоропласта и ядрото, изглежда са критични за нормалната биогенеза на хлоропластите. Пионерската работа характеризира Whirly1 като ядрено кодиран протеин, който се локализира в пластидния нуклеоид, но също така е в състояние да се премести от пластидното си местоположение в ядрото [40,74,75]. Такава двойна локализация беше докладвана или прогнозирана за повече протеини [76], което предполага механистична възможност за ретрограден контрол чрез протеини, освободени от пластида. Независим скрининг за нови регулатори във фитохромната регулация идентифицира HEMERA [77], протеин, известен също като PEP субединица pTAC12/PAP5 [78,79]. Протеинът HEMERA може също да се локализира в ядрото, където директно взаимодейства с протеините на взаимодействащия с фитохром фактор (PIF), за да регулира транскрипцията на PhANGs [80]. По време на индуцирана от светлина биогенеза на хлоропласти, PEP комплексът се реорганизира чрез свързване на 12 допълнителни ядрено кодирани протеини, PEP-асоциираните протеини (PAP) [79,81]. Генетичното инактивиране на всеки PAP води до албинизъм, което показва значението на тези протеини за биогенезата на хлоропластите [82]. Последните проучвания идентифицират два допълнителни протеина, RCB и NCP, като важни регулатори на преструктурирането на PEP. И двете изглеждат двойно локализирани и взаимодействат с фитохромната сигнална система [83,84]. Тъй като последователностите на половината от 12-те PAP съдържат предвидени сигнали за ядрена локализация [85], дори повече от PAP протеините могат да функционират по този начин. Потенциалната роля на тези двойно локализирани протеини в ретроградната сигнализация е разгледана подробно в този брой от Krupinska et al. [86] и Тадини et al. [70].

    (б) Оперативна сигнализация от пластиди

    Оперативните сигнали от пластидите обикновено са свързани с функционалността на хлоропластите [42]. Доминиращият процес в този тип пластид е фотосинтезата, процесът, който генерира въглехидрати от околния CO2, Х2О и слънчева светлина. При фотосинтезата, задвижвания от светлина транспорт на електрони от вода към NADP + (светлинната реакция) в тилакоидната мембрана на хлоропластите е функционално свързан с химичните реакции в стромата (тъмната или въглеродната реакция), при които въглехидратите се генерират от консумация на околния CO2, ATP и NADPH2. Поради функционалното свързване на двете реакции, фотосинтезата става много чувствителна към промените в осветеността, температурата или наличието на вода и CO2 (чрез отвора на устицата). Вариациите в един или няколко от тези фактори на околната среда се превръщат в дисбаланс на фотосинтетичния електронен транспорт, което води до промени в редукционното/окислителното (редокс) състояние на участващите компоненти. Ярък пример за този тип регулация е редокс контролът, иницииран в пластохиноновия пул, електронен носител, който свързва фотосистемата (PS) II с цитохрома б6е (Cytб6е) комплекс. Неговото редокс състояние действа като основен регулатор на PS гените както в пластида, така и в ядрото, задействайки фина настройка на стехиометрията на PS и синтеза на антенен протеин в отговор не само на градиенти с качество на светлината, открити в гъсти растителни популации [87], но също така до променливи условия на интензитет на светлината или внезапно висок светлинен стрес. Аспекти на тази сложна тема са обсъдени в принос към този въпрос [88].

    Фотосинтетичните организми често възприемат силни градиенти в интензитета на светлината, които показват висока пространствена и висока времева динамика. Много силното осветление може да надхвърли фотосинтетичния капацитет на организмите и следователно да доведе до ситуация, при която излишната енергия на възбуждане трябва да се разсее. Това се постига чрез отстраняване на погълнатата енергия като топлина чрез нефотохимично гасене или чрез прехвърляне на излишните електрони към кислород, генерирайки ROS, които се детоксикират от редокс буферни системи като глутатион/аскорбатни системи, пероксидази или глутаредоксини [89]. Протеиновите компоненти в тези системи са кодирани в ядрото и се регулират допълнително в отговор на нарастващия стрес. Натрупването на ROS може да се случи и при слаба светлина, когато температурата на околната среда е ниска или когато цикълът на Калвин е неефективен поради ограничения на субстрата. Във всички тези случаи натрупването на ROS служи като важен сигнал за стрес, който предизвиква няколко аклиматационни реакции в ядрото. Имаше много дебати относно спецификата на такава сигнална система, както и пространствено-времевото разпределение на ROS сигналите и много настоящи изследвания в тази област все още са фокусирани върху тези въпроси. Въпреки това, след първото предложение за пластидни редокс сигнали, действащи като ретроградни сигнали [90], областта е напреднала много и сега са разработени много по-подробни работни хипотези [91], включително една в принос към този въпрос [92].

    Незаредени ROS като водороден пероксид (H2О2) са в състояние да преминават през мембрани и следователно могат да напуснат хлоропласта, за да активират цитозолните сигнални пътища при условия на прекомерно натрупване. Беше показано, че генерираният от хлоропласт H2О2 е свързан с цитозолни MAP киназни каскади, които активират съответните компенсаторни отговори в ядрото [93]. Въпреки това, повечето ROS проявяват много кратък полуживот, предотвратявайки директна сигнална функция чрез дифузия на дълги разстояния [94]. Вместо това, ROS като 1 O2 или супероксид инициират сигнални пътища, които се медиират от окислени съединения като β-циклоцитрал [38]. Освен това са идентифицирани специфични метаболити, които се натрупват при стрес, като динуклеотид 3′-фосфоаденозин-5′-фосфат (PAP) [36] и изопреноидния прекурсор MEcPP [37]. Освен това, наскоро беше идентифициран апокаротеноид-зависим сигнал, който е необходим за правилното развитие на пластиди [39]. Всички тези метаболити са много по-стабилни от ROS и могат да бъдат активно транспортирани през обвивката на хлоропласта, да дифундират през цитозола и да индуцират подходящи реакции в ядрото. Тъй като те са малки молекули, те дори могат да дифундират през плазмодесми в съседни клетки. Един принос към този въпрос се занимава с интересния аспект на ретроградния контрол в сигнализирането от клетка до клетка [95].

    В допълнение, бяха идентифицирани редица специфични сигнални протеини като EXECUTER 1 и 2 [96], които предават 1 O2 сигнали към външната страна на пластида (чрез все още неизвестен механизъм), предизвиквайки реакции на стрес или дори клетъчна смърт [97]. Новите данни категорично показват, че β-cyclocitral- и EXECUTER-зависимите пътища действат независимо, което води до два отделни сигнални пътя, въпреки че започват от една и съща ROS [98]. Изглежда обаче, че двата пътя произхождат от различни места на 1O2 образуване (PSII реакционен център срещу границите на грана), което показва, че вътреклетъчното местоположение на образуването на ROS е важен детерминант за използвания сигнален път. Интересното е, че биогенният 1 O2 сигналът, описан по-рано, също частично зависи от протеините EXECUTER, въпреки че вероятно произхожда изцяло от различно пластидно място [49]. Вътреклетъчното местоположение също е важно за друг нов потенциален път за ROS сигнализиране, който беше предложен наскоро, който включва непосредствена близост до ядрената обвивка с разширения на пластиди, наречени стромули [35]. Тази непосредствена близост осигурява възможност за директен трансфер на ROS в ядрото без преминаване през цитозола. Подробности за този нов път се обсъждат в този брой [99].

    ROS също участват в ретроградното сигнализиране от митохондриите (вижте по-долу). Тъй като и двете органели работят едновременно в една и съща клетка, трябва да се запитаме как се постига специфичност в това сигнализиране [100]. В енергийния метаболизъм в хода на еволюцията се развива тясно функционално взаимодействие между пластидите и митохондриите. Следователно може да се предположи, че такова взаимодействие се е развило и в контекста на ретроградно сигнализиране. Последните резултати предоставиха първите доказателства, че ретроградните сигнали от хлоропластите и митохондриите наистина действат по координиран или взаимен начин за реципрочна регулация на статуса или генната експресия [101–103]. В светлината на тези нови резултати, трябва да се помни, че митохондриалните и пластидните генни експресионни системи са под първоначален контрол на ядрено кодирани РНК полимерази от фагов тип, които задействат всички първични събития на генна експресия в двете органели [104]. Следователно може лесно да се установи взаимен контрол на експресията на органеларния ген чрез ретроградни сигнали от съответната друга органела. Независимо от това, както функционалният, така и еволюционният контекст далеч не са разбрани и много аспекти на взаимното регулиране на митохондриите и хлоропластите остават да бъдат проучени.

    (c) Деградационна сигнализация от пластиди

    Известно е, че естественото стареене в растенията причинява бавна хлороза, придружена от целенасочено разграждане на хлоропластите. Това помага на растението да възстанови азот, липиди и аминокиселини най-вече от хлорофила, силно разпространения ензим рибулоза-1,5-бифосфат карбоксилаза/оксигеназа (известен като RuBisCO) и тилакоидните мембрани [105]. Подобни процеси протичат в отговор на стрес от засушаване, докато при свръхчувствителен отговор на патогенна атака разпределението на ресурсите не е възможно поради бързината на отговора, който жертва тъканните ресурси в името на изолирането и отделянето на патогена [106]. В светлината на глобалните промени в околната среда и очакваните (и вече преживяни) продължителни фази на засушаване в много страни, контролът на разграждането на хлоропластите се превръща в интересна цел за подобряване на сушата и устойчивостта на растенията [107]. Доказано е, че стабилизирането на продължителността на живота на хлоропластите при стрес от суша подобрява способността на растенията да се възстановяват при рехидратация, като по този начин се разширява вегетативната фаза на растеж и производството на биомаса [108]. Забавянето или понижаването на деградационните сигнали, които предизвикват разпределение на ресурсите в отговор на сушата, може да помогне за постигането на тези цели. В този контекст е интересно да се отбележи, че стресираните хлоропласти са в състояние да изпращат 1O2-генериран сигнал, който активира убиквитин-медиирано разграждане на хлоропласти, представляващо потенциален механизъм за избягване на оксидативен стрес чрез ROS-продуциращи хлоропласти [109]. Целенасоченото разграждане на увредените хлоропласти обаче осигурява средство за преразпределяне на ценни ресурси по време на остър стрес. Бъдещите изследвания ще дадат повече представа за този сложен отговор.

    (d) Видове с алтернативни типове пластиди

    Еволюцията на пластидите не следва строг вертикален маршрут, но се усложнява от редица хоризонтални ендосимбиотични събития. След уникалното събитие на първична ендосимбиоза, еволюционната линия, носеща пластиди, се разделя на глаукофити, червени водорасли и зелени водорасли (фигура 1). От последните земните растения се появяват около 450–500 млн. години [110]. В рамките на червената и зелената линия съществуват организми, които съдържат пластиди с три, четири или дори пет обвивни мембрани. Морфологичните и молекулярните анализи идентифицират такива организми като представители на вторични и третични ендосимбиотични събития с интегрирани еукариоти, които вече притежават пластиди [111]. Можем само да спекулираме за установяването на ретроградни сигнали във вторични и третични пластиди, но тъй като съществуват такива организми, трябва да приемем, че са се развили специфични молекулярни сигнални пътища, които координират множеството на техните вътреклетъчни геноми. Това е от особен интерес, тъй като редица патогенни паразити от типа Apicomplexa притежават вторични, нефотосинтетични, но основни пластиди, сред тях плазмодий sp. и Toxoplasma gondii, които причиняват тежки заболявания като малария и токсоплазмоза [112]. В допълнение, много видове от този тип носят само една митохондрия с един нуклеоид. Неговото делене е строго свързано с клетъчния цикъл на паразита [113] и правилната навременна експресия на ядрено кодирани протеини, разположени в митохондриите, е абсолютно необходима за оцеляването на тези клетки. Разбирането на контрола на ретроградната експресия на внесените протеоми както на апикопласта, така и на митохондриите може да проправи нови пътища за идентифициране на потенциални лекарствени цели за борба с такива паразити [114].

    6. Ретроградна сигнализация от митохондриите при хетеротрофи

    При хетеротрофните организми ретроградните сигнали от митохондриите са един от начините, по които митохондриите и ядрото комуникират [28,43,115]. Тези сигнали се активират главно при стрес и тяхното разнообразие се увеличава успоредно със сложността на организма поради тъканната специализация, която се среща в многоклетъчните организми. В едноклетъчните организми, като дрожди, ретроградните сигнали са свързани главно с пренасочването и адаптирането на метаболизма към източника на хранителни вещества, присъстващи в околната среда, но в многоклетъчните организми има голямо разнообразие от ретроградни сигнали, които действат, адаптирайки клетъчните функции към всеки тъкан и околната среда. Следователно, ретроградните сигнали, наблюдавани в невроните на бозайници, могат да бъдат различни от тези, наблюдавани в мускулните или чернодробните клетки, и дори различни от тези, наблюдавани в невроните на други организми. Въпреки голямото разнообразие от реакции, които са идентифицирани в хетеротрофните организми, каноничните ретроградни сигнали могат да бъдат класифицирани в три основни категории в зависимост от стресора, който задейства активирането: енергичен стрес отговор, калций-зависим отговор и ROS-зависим отговор [28, 43,115]. Целта на всички ретроградни сигнали е да активират набор от ядрени гени, които облекчават клетъчния стрес, произхождащ от митохондриите. Тези гени могат да променят клетъчния метаболизъм от оксидативен към гликолитичен, да активират алтернативни пътища за генериране на АТФ в клетката, да насърчават митохондриалната биогенеза и механизмите за контрол на качеството, да регулират метаболизма на калция чрез стимулиране на неговия транспорт и съхранение или да активират антиоксидантни реакции [43,116]. Активирането на ретроградните отговори зависи от серия от медиатори, които или се освобождават от митохондриите, или възникват в цитозола като следствие от дисфункционалните митохондрии. Те включват главно йони, като калций, ROS и метаболити, като междинни продукти на цикъла на AMP, NAD + или трикарбоксилна киселина (TCA) [117]. Трябва да се отбележи, че много от метаболитите на TCA цикъла също са необходими за регулиране на епигенетичните белези в ядрото, като следователно участват в регулирането на синтеза на митохондриален протеин и клетъчните адаптации в хомеостазата и стреса [118].

    В допълнение към класическите ретроградни сигнали, има и други форми на мито-ядрена комуникация, активирана при стрес, които също имат ретрограден сигнален компонент [43]. Тези сигнални пътища се задействат главно от протеотоксичен стрес и техният изход може да бъде специфичен протеостатичен отговор или общ отговор, който не само поправя протеиновите дефекти, но също така регулира метаболизма, за да се адаптира към клетъчните изисквания. Има множество реакции, свързани с протеостатичен стрес, повечето от които са описани при дрожди и червеи. Преводът на тези отговори към по-сложни организми, като мухи или бозайници, понякога е труден поради по-високата сложност и специализация на тъканите и те могат да се различават от тези на по-нисшите организми. При дрождите са идентифицирани няколко реакции при протеотоксичен стрес. Например, когато вносът на митохондриален протеин е намален или блокиран, това води до натрупване на неправилно нагънати или невнесени митохондриално насочени протеини, явление, наречено стрес от свръхнатрупване на митохондриален прекурсор (mPOS). Това стресово състояние активира определен отговор, разгънатия протеинов отговор (UPR), чрез неправилно насочване на протеини (UPR am ), които облекчават стреса чрез намаляване на скоростта на синтеза на цитозолен протеин и чрез активиране на протеазомното разграждане в цитозола [119,120]. В допълнение, натрупването на прекурсорни протеини на митохондриалната повърхност поради нарушен внос на митохондриален протеин активира подобен отговор при дрождите, известен като mitoCPR (отговор на митохондриален компрометиран протеинов отговор). Този отговор се медиира от експресията на Cis1, който се свързва с импортиращия протеин Tom70 и набира АТФаза Msp1, насърчавайки изчистването на спрени протеини от вносните канали и насочвайки ги за разграждане от протеазомата [121]. Както UPR am, така и mitoCPR изискват координация на митохондриите и ядрото, за да активират кръстосана реакция, включваща протеазомна деградация. Значението на взаимовръзката и комуникацията между отделенията в дрождите също беше подчертано с откриването на механизма, наречен MAGIC (митохондриите като пазител в цитозола) [122]. Този стресов отговор, който може да съществува и в човешките клетки, води до разграждане на цитозолните протеинови агрегати в митохондриите. По този начин, след стрес от топлинен шок, цитозолните и митохондриалните протеинови агрегати взаимодействат с митохондриалния импортен комплекс и могат да влязат в митохондриите, за да бъдат разградени от протеази [122].

    При многоклетъчните организми основните митохондриални стресови реакции са митохондриалният разгънат протеинов отговор (UPR mt) и митохондриалният ISR, като и двата са запазени между нематоди, мухи и бозайници, но с някои специфични свойства във всяка група организми.UPR mt е най-добре проучен при червеи и за първи път е описан като протеостатичен отговор, но в наши дни е известно, че неговата функция надхвърля това и трябва да се разглежда като общ стрес отговор [123]. UPR mt се регулира при червеи от транскрипционния фактор ATFS-1, насочен към митохондриите, който при митохондриален стрес се задържа частично в цитозола и се премества в ядрото, където активира експресията на няколко ядрено кодирани митохондриални гена, които участват в контрола на качеството , като гени на протеаза и шаперон, митохондриална динамика, митохондриален транспорт, гликолиза и антиоксидантна детоксикация [124]. При бозайници се предполага, че активирането на UPR mt се медиира от ATF5, който действа като ортолог на ATFS-1 [125]. Въпреки това е доказано, че основната реакция на стрес при бозайници и мухи е ISR [126–130]. Митохондриалният стрес може да активира ISR чрез някоя от четирите кинази, PERK, GCN2, PKR или HRI [131–135], които от своя страна фосфорилират фактора на иницииране на транслация eIF2α. Фосфорилирането на eIF2α намалява общата цитозолна транслация, но в същото време благоприятства транслацията на определен набор от гени през отворени рамки за четене нагоре по веригата, включително ATF4, ATF5 или ЧОП [136]. ATF4 действа като основен медиатор на митохондриалния стрес при бозайници и мухи, насърчавайки транскрипцията на специфичен набор от гени, които основно препрограмират клетъчния метаболизъм, за да се адаптират към стресовите условия. В зависимост от стресора, клетъчния контекст и времето, различни резултати могат да бъдат насърчавани, включително ремоделиране на метаболизъм с един въглерод, активиране на метаболитни цитокини като FGF21 и GDF15, стимулиране на антиоксидантен отговор или дори засилено митохондриално дишане чрез насърчаване на суперкомплекс монтаж [126–130]. Регулирането на тези процеси се случва на времеви етапи, както се наблюдава при модел на митохондриална миопатия, при който се регулира от автокринните и ендокринните ефекти на FGF21 [137].

    Всички форми на ретроградна сигнализация са необходими за правилното поддържане на хомеостазата на хетеротрофните организми. Въпреки това, дългосрочното активиране или обостряне на реакцията може също да бъде вредно, следователно в някои контексти, инхибирането на активирането може да помогне на клетките, тъканите и организмите да се възстановят от стреса и дори да насърчи дълголетието, в така наречения митохорметичен мода [138]. Митохормезата дефинира биологичен отговор, при който индуцирането на ниски нива на митохондриален стрес, основно свързано с повишени нива на ROS, насърчава здравето и жизнеспособността на организма. Като пример, този брой включва проучвания, описващи ретроградни сигнали в хетеротрофни организми в два важни контекста: нервната система и техните връзки с различни неврологични заболявания [139] и тяхната функция, регулираща протеостазата и дълголетието [140].

    7. Ретроградна сигнализация от митохондриите при автотрофи

    Въпреки че мито-ядрената сигнализация е описана в продължение на много десетилетия в хетеротрофни организми [141], механистичният поглед върху ретроградната сигнализация на растенията, наричан тук митохондриална ретроградна регулация (MRR) [142], е получен едва през последните 10 години. MRR на растенията първоначално е описан в контекста на индуцирането на алтернативни оксидазни транскрипти в отговор на митохондриално инхибиране [143]. С навлизането на технологията на микрочипове се осъзна, че много по-широк набор от гени реагира на митохондриална дисфункция, например, предизвикана от химическо инхибиране на митохондриалните ензими [144] или от мутация на важни митохондриални протеини [145]. Използвайки редица скринингови методи, бяха открити различни транскрипционни фактори, които биха могли да повлияят на експресията на MRR маркерните гени, главно чрез използване на Arabidopsis thaliana като моделна система. Първо, доказано е, че нечувствителният към абцизинова киселина 4 (ABI4) се запазва АЛТЕРНАТИВНА ОКСИДАЗА 1a (AOX1a) експресия в потиснато състояние [146]. Няколко WRKY транскрипционни фактора (главно WRKY15, WKRY40 и WKRY63) след това бяха замесени в съвместната регулация на реагиращи на ядрен стрес транскрипти, които кодират митохондриални и хлоропластни протеини [147–149]. Също така е показано, че MYB29 има репресивна роля върху отговорите на MRR [150], като влияе върху взаимодействието на фитохормоните (етилен, жасмонова киселина, салицилова киселина) и ROS.

    Вероятно най-значимият пробив беше направен с откриването на клас трансмембранно-домен-съдържащи NAC транскрипционни фактори (ANAC013, ANAC016, ANAC017, ANAC053, ANAC078) чрез предни генетични и ДНК-свързващи екрани [151,152]. По-нататъшни проучвания установяват, че ANAC017 има най-голям принос в отговорите както на химическото [148,152], и на генетичното [153–155] митохондриално инхибиране и по този начин в момента се счита за главен регулатор на MRR на растенията. Интересно е, че тази група от ANAC транскрипционни фактори е доказано, че са прикрепени към ER и могат да бъдат ремобилизирани, най-вероятно чрез протеолиза, към ядрото [151,152].

    Това централно местоположение в клетката може да позволи на ANAC транскрипционните фактори като ANAC017 да регулират отговорите на различни клетъчни стресове, включително стрес на хлоропласта [148]. Наблюдава се припокриване между PAP-регулирани и ANAC017-регулирани гени, което предоставя повече доказателства за конвергенция на митохондриалната и хлоропластната ретроградна сигнализация [156]. Ензимът, произвеждащ PAP (наречен SAL1), също е двойно насочен към хлоропластите и митохондриите [36]. Всъщност много регулатори на MRR на растенията са замесени в ретроградната сигнализация на хлоропластите, включително ABI4, WRKY40 и CDKE1 [47,157–159], въпреки че последните доказателства изключват ролята на ABI4 в биогенната сигнализация на хлоропластите [160]. Това взаимодействие между митохондриалната и хлоропластната ретроградна сигнализация на растенията е разгледано подробно в преглед в този брой [100]. Смята се, че ANAC017-индуцираните гени помагат на растенията да се справят с оксидативния стрес, произхождащ от хлоропласта, например по време на инхибиране с метил виологен [148,151]. Наскоро, Арабидопсис Показано е, че протеинът за индуцирана от радикали клетъчна смърт 1 (RCD1) свързва транскрипционните фактори ANAC017 и ANAC013 и се смята, че ги поддържа в неактивно състояние, като по този начин потиска MRR отговорите [154]. В този брой Шапигузов et al. [103] допълнително изследват как растенията реагират на метилвиологен и показват, че хипоксията може да намали трансфера на електрони от PSI към кислород (реакцията на Мелер) специално в rcd1 мутанти, но не и в WT растения. Като rcd1 растенията показват конститутивно високо ниво на целеви гени ANAC017, авторите могат да потвърдят, че ефектът на хипоксията върху реакцията на Мелер може да бъде имитиран чрез предварителната инкубация на WT растения с антимицин А (AA) или чрез свръхекспресия на ANAC013, които и двете включват MRR пътя. Ефектът не може да бъде пряко приписан на алтернативни оксидази, което показва, че други целеви гени на MRR са отговорни за този ефект. Наблюдавано е много голямо припокриване в целевите гени, предизвикано от митохондриална дисфункция и лечение с ниско съдържание на кислород [161]. Това предполага, че отговорът на ниско съдържание на кислород, например по време на наводняване или покълване, може да зависи поне отчасти от митохондриалната пластичност, контролирана от ANAC017 [161,162]. Съвсем наскоро защитната роля на ANAC017 в толерантността към наводнения беше експериментално потвърдена [163]. Обратно, ANAC017 може да има ограничаващ растежа ефект, когато е експресиран или активен при високи нива [164]. ANAC017 също е замесен в други процеси като синтез на клетъчна стена [165] и стареене [164,166]. Въпреки че досега ролите на ANAC, свързани с ретроградната сигнализация, са изследвани най-вече в Арабидопсисвероятно е този специфичен за растенията сигнален път на MRR (NACs са специфично за растенията протеиново семейство) се е развил с растителна колонизация на земята [167]. Следователно ще бъде от значителен интерес да се проучи дали подобни пътища на MRR са запазени в цялото растително царство. Изчислителните модели, предполагащи, че MRR се е появил във връзка с колонизацията на земята, са в съответствие с наблюдението, че MRR на растенията е от значение за устойчивостта на напр. наводнения, състояние, което е уникално свързано с земния растеж. По същия начин, еволюцията на свързаната с PAP ретроградна сигнализация на хлоропластите изглежда е свързана с колонизация на земята и толерантност към дехидратация [168].

    Освен това AOX1aСмята се, че ANAC017 съвместно регулира до 200 гена (или дори повече по време на например лечение с АА), много от които участват в немитохондриални клетъчни процеси [153], например гени, влияещи върху хормоналния баланс, който може да контролира как растението дава приоритет между растеж и отбрана. Наистина, изглежда, че сигнализирането на ауксин и MRR са антагонистични пътища [169,170]. Интересно е, че се очертава роля на етилена в MRR на растенията, като етиленът се произвежда по време на митохондриална дисфункция [171] и засилва отговорите на MRR. В този брой, Merendino et al. [155] установи, че когато Арабидопсис мутанти с митохондриални дефекти са покълнали на тъмно, наблюдавани са морфологични промени, които напомнят на етиолирани разсад, изложени на високи концентрации на етилен (тройният отговор), включително екстремно образуване на апикална кука. Това е в съответствие с предишни констатации, че atphb3 митохондриалните мутанти показват повишена чувствителност към етилен [171]. Мерендино и колеги освен това показаха, че този изключителен етиленов отговор зависи от активността на AOX1a. Освен това се увеличава AOX1a Установено е, че нивата и активността на транскрипта са до голяма степен регулирани от ANAC017, така че изглежда, че ANAC017 играе важна роля в тази преувеличена чувствителност към етилен чрез регулиране AOX1a нива [155]. Тъй като митохондриите са от ключово значение по време на покълване, когато разсадът често трябва да проникне през почвата, лишена от светлина и може би достатъчно кислород, има смисъл да има механизми за реакция, които коригират растежа на растенията към митохондриалната активност по време на покълването на семената. Смята се, че апикалната кука предпазва меристемите от физически щети, нанесени по време на поникване на почвата. Точно защо активността на AOX1a би била толкова важна за този процес и как AOX1a контролира реакцията надолу по веригата, засягаща апикалния ъгъл на куката, в момента не е ясно.

    Ролята на етилена беше разгледана по-пряко в друго проучване в този брой [172]. Беше показано, че етиленът повишава MRR до AA in Арабидопсис, докато блокирането на етиленовата сигнализация частично потиска MRR. Въпреки това, етиленовите сигнални компоненти като EIN2 или киназата MPK6 изглежда не са необходими за MRR, което показва, че етиленът не е необходим за ANAC017-зависим MRR, но може да го насърчи. На този етап остава трудно да се направят ясни заключения относно взаимодействието на MRR и етиленовата сигнализация, но изглежда, че митохондриалните дефекти могат да накарат растенията да произвеждат повече етилен. Когато се отглежда на тъмно, това повишено производство на етилен вероятно допринася за ефектите, подобни на троен отговор, наблюдавани от Merendino et al. [155], медииран от AOX1a, и изискващ ANAC017 за пълната му индукция. Изглежда, че етиленът допълнително засилва ANAC017-зависимия MRR, което предполага, че има слаба положителна обратна връзка. Ще са необходими повече изследвания, за да се изясни връзката между MRR и етилена.

    Друга област, която е само в началото на изследване в растенията, е UPR mt. Две скорошни проучвания показват, че третиранията, използвани в хетеротрофни системи за индуциране на UPR mt (например доксициклин), също предизвикват транскриптомни и физиологични реакции в растенията [173,174], демонстрирайки взаимодействие с широк спектър от фитохормонни сигнални пътища като жасмонова киселина, ауксин и етилен. Предполага се, че широк спектър от класове на транскрипционни фактори играят потенциална роля. В този брой Kacprzak et al. [172] показват, че има значително припокриване между транскриптомните отговори, които задействат UPR mt и AA-индуциран MRR. Общите гени изглежда принадлежат към регулона ANAC017, така че беше установено, че наистина ANAC017 играе ключова роля в медиирането на транскрипционните реакции и физиологичната резистентност към широк спектър от инхибитори, които се използват за индуциране на UPR mt в нерастителни системи, включително доксициклин, MitoBlock-6, карбонил цианид 4-(трифлуорометокси)фенилхидразон (FCCP) и хлорамфеникол. Тези лечения не индуцират хлоропластни UPR маркерни гени, което показва, че са засегнати предимно митохондриите. Мутантите със загуба на функция ANAC017 показват повишена чувствителност, когато се отглеждат върху среда, индуцираща UPR mt, докато ANAC017 линиите на свръхекспресия бяха по-устойчиви. Друго проучване в този брой извършва изследвания на транскриптоми на целия геном върху нокдаун линии на друг Арабидопсис митохондриален рибозомен протеин, RPS10 [175], който също е интересен като модел за UPR mt в растенията. Тук регулонът ANAC017 беше силно индуциран и анализът показа, че единствените често срещани диференциално регулирани гени между лечението с доксициклин, mrpl1 и rps10 мутанти са добре известни AA-индуцирани ANAC017 целеви гени (напр. NDB4 и At12Cys-2). Следователно изглежда, че класическият път на MRR и новооткритият UPR mt отговор в растенията вероятно са идентични и до голяма степен са под контрола на ANAC017.

    Въпреки много десетилетия работа в областта на ретроградната сигнализация на хлоропластите, много от ключовите междинни продукти за сигнализиране все още са неизвестни. Това изглежда е така и за растителния MRR, тъй като все още имаме много малко прозрение за това как митохондриалната дисфункция води до протеолитично активиране на напр. ANAC017 върху ER мембраната, с изключение на това, че може да бъде разцепен от протеази от ромбоиден тип [152]. Значително припокриване между водородния пероксид и AA-индуцираната сигнализация предполага, че ROS може да играе важна роля като сигнални междинни продукти. Въпреки това, съединения като митохондриалния и цитозолния инхибитор на аконитаза монофлуороацетат не се смята, че индуцират значително ниво на ROS отговори, но все още са способни да индуцират MRR-цели в растенията. По този начин, какво точно се усеща в дисфункционална митохондрия и как този сигнал се предава от митохондриите са важни нерешени въпроси в областта.

    Въпреки доминирането на ANAC017 в настоящата литература за растителна MRR, е много вероятно да съществуват и други мито-ядрени сигнални пътища. Например, повечето мутанти на митохондриална функция в Арабидопсис имат специфични транскриптомни отговори извън целевите гени на ANAC017 [145,153,176,177]. ANAC017 също повлиява приблизително 35% от транскриптомния отговор към AA [152], което предполага, че са активирани други сигнални пътища. Интересно е, че проучване в този брой предоставя доказателства, използващи химически и генетични подходи, че едновременното инхибиране на комплекс IV и алтернативна оксидаза води до понижаване на хлоропластната транскрипция [175]. Това инхибиране е постигнато чрез заглушаване на rps10 (миторибозомна субединица 10) и едновременна мутация на двойно насочена органеларна РНК полимераза rpotmp и aox1aили чрез специфично химическо инхибиране с помощта на KCN и салицилхидроксамова киселина. Въпреки че пътят на ANAC017 също се активира при тези условия, регулирането на хлоропластната транскрипция изглежда е независимо от ANAC017 и може да действа поне отчасти чрез понижаване на ядрено кодирани компоненти на хлоропластната транскрипционна машина. Това предполага съществуването на неизвестен сигнален път, който свързва мито-ядрената сигнализация с функцията на хлоропласта. Отново този ефект може да се наблюдава по време на нисък кислороден стрес, който наистина едновременно би инхибирал комплекс IV и алтернативната оксидаза, предоставяйки повече доказателства, че MRR на растенията е особено релевантен по време на хипоксия.

    8. Общи принципи в ретроградния контрол от органели

    Предишните раздели демонстрираха множеството механизми, които се използват от ретроградни сигнални пътища от двата органела. На молекулярно ниво тези пътища могат да проявяват множество специфични за видовете, както и специфични за състоянието разлики. Въпреки това, поради тяхната еволюционна и функционална свързаност, някои запазени регулаторни парадигми могат да бъдат идентифицирани и за двете органели, които се появяват в един и същ биологичен контекст и следват подобни или дори идентични правила (фигура 2).

    Фигура 2. Общи принципи при ретроградно сигнализиране на еукариотни органели. Диаграмата изобразява четири основни биологични задействания (посочени в левия панел), при които митохондриите и хлоропластите (представени от главата до главата оранжеви и зелени овали като комбиниран символ) инициират ретроградни сигнални класове с голямо сходство в идентичността на сигнала (розов триъгълник) , генна цел и клетъчен отговор (изобразен в десния панел). Органелите откриват и интегрират външни или клетъчни тригери (жълти стрелки, интеграция на входа) и произвеждат съответния(те) ретрограден(и) сигнал(и) (розова стрелка), който се/се открива от ядрото, където информацията накрая се интегрира, за да инициира съответен отговор ( сини стрелки, интеграция на изхода). ETC, електрон транспортна верига ROS, реактивни кислородни видове OXPHOS, окислително фосфорилиране UPR, разгънат протеинов отговор.

    (а) Ретроградни сигнали в биогенезата, редокс хомеостазата и стресовите състояния

    Митохондриите и хлоропластите са преобразуващите енергия органели на еукариотните клетки и работят в тясно сътрудничество или директно, както при автотрофите, или индиректно чрез хранителната верига при хетеротрофите. По този начин воденото от фотосинтеза намаляване на въглерода на хлоропластите и съответното въглеродно окисление в митохондриите осигуряват основния енергиен цикъл, който задвижва еукариотния живот на Земята. Дисбалансите и смущенията в ETCs на двата органела обикновено се отразяват от промени в редокс състоянието на компонентите на електронен транспорт и/или нарастващи количества ROS, като и в двата случая те предизвикват редица реакции на стрес, които имат за цел да уравновесяват неблагоприятните влияния от околната среда или метаболизма, за да се възстанови редокс хомеостазата. Следователно и за двата органела силната координация в експресията на компонентите на техните ETCs е от жизненоважно значение.

    Интересно е, че и за двете органели по-голямата част от ETC компоненти са кодирани в ядрото и тяхната експресия е под контрола само на няколко ключови регулатора. В митохондриите (на хетеротрофи) експресията на ядрени гени за митохондриални комплекси, участващи в окислителното фосфорилиране, експресията на митохондриални гени и вноса на протеини е предимно под контрола на ядрения респираторен фактор 1 (NRF1) и богатия на пурини повтарящ се GA-свързващ протеин α (GABPα ) [178–181].Подобна ситуация се установява за пластиди, където PhANGs са под контрола на Golden2-подобни 1 и 2 (GLK1 и GLK2), два ключови транскрипционни фактора, необходими за изграждането на фотосинтезния апарат [182,183]. Тези ключови регулатори са мишени за ретроградни сигнали от митохондриите или пластидите, съответно, позволявайки координираната експресия на ETC компоненти според нуждите на съответните органели. Тези пътища се активират особено, когато е необходима биогенеза на нови пластиди и митохондрии. Това е типично за развиващите се тъкани (меристеми в растенията) на млади организми, които растат.

    Освен това, ретроградните сигнални пътища се активират при определени условия на околната среда, които генерират дисбаланс в ETC. По този начин редокс състоянието на компонентите, участващи в транспорта на електрони, може да служи като сигнал, който активира и инициира съответните молекулярни реакции. По този начин функционирането на ETC в двете органели действа като сензор за околната среда, който задейства компенсаторни клетъчни отговори. Условия, които предизвикват дисфункция на ETC или прекомерен електронен поток през ETC, водят до образуването на ROS или окислени метаболити или съединения. И двете органели предизвикват цял ​​набор от реакции, които се фокусират главно върху компенсирането на стреса и поддържането на редокс хомеостазата. Въпреки това, когато стресът достигне ниво, което не може да бъде компенсирано, клетките могат да предизвикат клетъчна смърт, за да осигурят оцеляването на организма. За митохондриите в хетеротрофите са известни редица различни сценарии, при които органелата инициира последваща клетъчна смърт (апоптоза), обикновено чрез освобождаване на цитохром ° С [184]. При автотрофите сценарият е по-сложен, тъй като освен митохондриалните пластиди също играят важна роля в инициирането на клетъчна смърт (виж по-горе) [185].

    (б) Протеостаза и поддържане на метаболизма

    Освен ролята си в енергийния метаболизъм, митохондриите и пластидите имат критични функции в катаболните и анаболните реакции на повечето биосинтетични пътища на еукариотните клетки. Следователно и двете органели представляват метаболитни центрове в първичния и вторичния метаболизъм. Тъй като органеларните геноми кодират почти изключително компоненти на ETC и машините за генна експресия, почти всички ензими за биосинтетични пътища трябва да бъдат внесени от цитозола и сглобени съответно в матрицата и стромата [26,186]. В контекста на балансирания метаболизъм в органелите, поразително сходство в ретроградния контрол изглежда са различните видове UPR, които разрешават протеотоксичния стрес чрез премахване на несглобени, разгънати, невнесени или повредени протеини. UPR mt на хетеротрофите вече е добре разбран и е известно, че поддържа различни важни клетъчни параметри, включително матрична хомеостаза/протеостаза за балансиране на метаболизма. Едва наскоро може да бъде идентифициран съответен пластид UPR (UPR cp) [65,187,188]. Както в митохондриите, небалансираното или потиснато производство на протеини предизвиква протеотоксичен стрес, който изпраща ретроградни сигнали към ядрото, за да засили експресията на редица шаперони и протеази. Наистина, скорошни доказателства предполагат, че UPR cp може да бъде важен за биогенно сигнализиране, медиирано от GUN1 [53,67]. Тук GUN1 е замесен в роля във вноса на хлоропластен протеин, но как това се свързва с другите известни функции на GUN1 все още не е известно (вижте по-ранна дискусия). Интересно е, че силен стрес от хлоропласти, водещ до 1 O2 производството също така идентифицира възможен допълнителен път за отстраняване на увредени органели, в този случай чрез убиквитин-медиирана система, която действа независимо от аутофагията [109].

    9. Същността на ретроградните сигнали

    Ретроградното сигнализиране от митохондриите и пластидите показва много общи черти не само във физиологичния контекст и контекста на развитието, в който действа, но и във физическата природа на сигналните молекули, които всъщност преминават през обвивките на двата типа органели. Въпреки многобройните видове специфични разлики, може да се идентифицират четири класа сигнали, използвани от всички органели.

    А) Калциеви йони

    В митохондриите на хетеротрофни организми, Ca 2+-управляваната ретроградна сигнализация е добре установена и проучена. Известно е, че освобождаването на Ca 2+ йони от митохондриите в отговор на различни стресови фактори влияе върху цитозолната концентрация на Ca 2+ и представлява задействане на експресията на ензими, участващи във възстановяването на Ca 2+ баланса, въглехидратния метаболизъм и клетъчната пролиферация [43]. В митохондриите на автотрофите това все още се изследва, но е много вероятно участие в ретроградното сигнализиране [189]. При пластидите, скорошни проучвания разкриха, че пластидният метаболизъм на Ca 2+ е тясно свързан с цитозолния баланс на Ca 2+ чрез локализирания в пластид калциев чувствителен протеин. Очевидно освобождаването на пластид Ca 2+ е необходимо за редица клетъчни отговори, които контролират фотосинтетичната ефективност и адаптирането към стреса [190,191].

    (б) ROS и окислени метаболити

    Както беше обсъдено по-горе, преобразуването на енергия е една централна функция на пластидите и митохондриите. Дисбалансите или дисфункциите в техните ETC водят до образуване на ROS и други окислени съединения и двете органели, които осигуряват или спусъка, или самия сигнал за ретрограден контрол. Включената окислително-редукционна химия показва много общи черти между органели и ROS представлява доминиращ клас ретроградни сигнали и в двата случая, тъй като те целят постигане на редокс хомеостаза.

    (c) Органело-специфични метаболити

    Пластидите и митохондриите са основни метаболитни центрове на еукариотните клетки и допринасят за много анаболни и катаболни реакции на клетката. Добре познатият обмен на субстрати и продукти в обвивката генерира истински и естествени ретроградни сигнали, които свързват органеларни и цитозолни функции чрез локализирани в обвивката транспортери, както се обсъжда в принос към този въпрос [92]. От дълго време е известно, че метаболитните потоци са важни за метаболитната хомеостаза и стресовите реакции в еукариотните клетки. Все още се проучва доколко промените в специфични метаболити и промените в метаболитните сигнатури (представляващи комбинации от потоци от няколко метаболита) служат като сигнали. Друг интересен пример е тетрапиролният хем, който се синтезира в пластиди или, за дрожди и бозайници, в митохондриите (въпреки че междинните етапи се появяват в цитоплазмата). Както беше обсъдено по-рано, хемът е основен кандидат като сигнална молекула за биогенно ретроградно сигнализиране и е добре установен като регулатор на генната експресия, включително за митохондриални протеини, при дрожди и бозайници [33].

    (d) Двойно локализирани протеини

    Ядрено кодираните протеини, които са насочени към органели и се преместват в ядрото при специфични условия, са очарователна нова област на изследване в ретроградната сигнализация. Този тип протеин се среща както в митохондриите, така и в пластидите и се обсъжда в два приноса към този въпрос. Докато в митохондриите начинът на ретроградно преместване е добре проучен, той все още е под широк дебат в пластидите и са необходими допълнителни изследвания, за да се разрешат очевидните противоречия [70,86]. Независимо от това, пренасочването на пластидните протеини към ядрото, които потенциално действат като транскрипционни фактори, осигурява много директен механизъм за ретрограден контрол, който не изисква допълнителни медиатори.

    10. Заключение

    Настоящите пластиди и митохондриите са основни отделения на еукариотните клетки и имат основен принос за техните структурни и функционални свойства. Въпреки многото специфични за видовете различия в специфичните свойства, които са се появили по време на еволюцията, могат да бъдат ясно идентифицирани редица общи парадигми, които са допринесли за създаването на многоклетъчни организми. Ретроградните сигнали от двата типа органели играят важна роля в клетъчните отговори на влиянието на развитието и околната среда. Във всички еукариотни еволюционни линии могат да бъдат идентифицирани редица общи принципи, които най-вероятно представляват общите еволюционни ограничения, наложени независимо от специфичните ефекти върху еволюцията на отделните видове. Следователно, установяването на ретроградни сигнални пътища изглежда се намира в основата на еволюцията на еукариотните клетки.


    Лекция 11: Ограничения върху клетката/ Произход на еукариоти и органели - Биология

    Координатор на курса: д-р Грант Букър

    График на курса

    Пълният график на всички дейности за този курс може да бъде достъпен от Course Planner.

    Резултати от обучението по курса
    Успешният ученик трябва да може:
    1 показват разбиране на основните градивни елементи и процеси, които са фундаментални за биологията
    2 разбират, че клетката е основната единица на структурата на всички живи организми
    3 оценяваме експерименталните основи, които са в основата на нашето разбиране за биология
    4 работят съвместно в уроци и практически упражнения, за да придобият по-задълбочено разбиране
    5 показват разбиране за наблюдателния и експериментален характер на научния метод и биологията
    6 анализира и интерпретира експериментални данни и да оцени ограниченията на експерименталния дизайн и критичното значение на контролите
    7 да пишат практически доклади и да представят експерименталните резултати по валиден научен начин
    8 проявяват научно любопитство и оценяват важността на задаването на въпроси
    Атрибути на завършил университет

    Този курс ще предостави на студентите възможност да развият атрибута(ите), посочени по-долу:

    Атрибут за висше образование Резултат(и) от курса
    Познаване и разбиране на съдържанието и техниките на избрана дисциплина на напреднали нива, които са международно признати. 1-8
    Способността да се намира, анализира, оценява и синтезира информация от голямо разнообразие от източници по планиран и навременен начин. 1-8
    Способност за прилагане на ефективни, креативни и иновативни решения, както самостоятелно, така и съвместно, към настоящи и бъдещи проблеми. 1-8
    Умения от висок порядък за междуличностно разбиране, работа в екип и комуникация. 7,8
    Умения в правилното използване на съвременните технологии. 6,7
    Ангажимент за непрекъснато учене и способност за поддържане на интелектуално любопитство през целия живот. 1-8
    Ангажимент към най-високите стандарти на професионални усилия и способност за поемане на лидерска роля в общността. 1-8
    Осъзнаване на етични, социални и културни проблеми в глобален контекст и тяхното значение при упражняването на професионални умения и отговорности. 8

    Необходими ресурси

    Безплатен онлайн учебник:
    OpenStax Биология,
    (Openstax College, Университет Райс, САЩ)

    Учебник по избор:
    Кембъл Биология 8-мо или 9-то изд
    (Pearson Education)

    Лични предпазни средства (практични):
    Лабораторно палто
    Предпазни очила

    Препоръчителни ресурси

    MyUni:
    Ресурси на курса, както са предоставени, включително видео/аудио запис на лекции и копия на слайдове на PowerPoint, както и допълнителни текстове за четене/препоръчани текстове

    уеб връзки:
    Както е посочено по време на курса

    Онлайн обучение
    Режими на обучение и преподаване
    Работно натоварване

    Информацията по-долу е предоставена като ръководство, което да помогне на студентите да се ангажират по подходящ начин с изискванията на курса.

    Работно време за връзка (64 часа)
    Лекции 34 х 1 = 34 часа
    Уроци 12 x 1 = 12 часа
    Практика 5 x 3 = 15 часа
    Изпит 1 х 3 часа = 3 часа.

    Работно време без контакт (93 часа)
    Седмично четене/друго изследване 3 часа седмично = 36 часа
    Подготовка за уроци 1 час седмично = 12 часа
    Подготовка за практически упражнения 2 часа на практика = 10 часа
    Подготовка за тестове = 10 часа
    Изготвяне на практическа оценка = 10 часа
    Подготовка за изпит = 15 часа

    Общо = приблизително 157 часа

    Резюме на учебните дейности
    • Лекции 1-7: Химичната основа на живота, произхода на живота, класовете макромолекули с особен акцент върху протеините и тяхната функция
    • Лекции 8-10 Клетката като основна структурна единица на живота, прокариотни клетки, еукариотни клетки, ендосимбиотичната теория на еволюцията на пластидите, цитоскелетът и митозата.
    • Лекции 11-13 Мембранна структура и транспорт
    • Лекции 14-20 Ензими като биологични катализатори, АТФ като универсална енергийна валута, клетъчна енергетика с акцент върху окисляването на глюкозата, включително гликолиза, цикъл на лимонена киселина и окислително фосфорилиране, фотосинтеза
    • Лекции 21-25 Репликация на ДНК, транскрипция, обработка на РНК, транслация и генетичен код, мутация, PCR.
    • Лекции 27-32 Клетъчен цикъл, включително митоза и мейоза, модели на унаследяване (менделски), генна връзка, геномика
    • Лекции 33-34 Ревизионни сесии
    1. Оценяването трябва да насърчава и засилва ученето.
    2. Оценяването трябва да позволява строги и справедливи преценки за представянето на учениците.
    3. Практиките за оценяване трябва да бъдат справедливи и справедливи към учениците и да им дават възможност да демонстрират какво са научили.
    4. Оценяването трябва да поддържа академични стандарти.
    Резюме на оценката
    Подробности за оценка

    Край на семестриалния теоретичен изпит

    Изпитът ще бъде разделен на три секции:

    А. задължителен раздел, състоящ се от въпроси с кратък отговор (30%)
    Б. незадължителен раздел, състоящ се от въпроси с множествен избор
    (потенциално 15%, ако се използва за осребряване на лекционен тест 1)
    В. незадължителен раздел, състоящ се от въпроси с множествен избор
    (потенциално 15%, ако се използва за осребряване на тест за лекция 2).

    Онлайн тестове &ndash Общо

    Онлайн MCQ тест №1 (от COB седмица 3*) 5%

    Онлайн MCQ тест №2 (от COB седмица 6*) 5%

    * Всички студенти могат да попълнят всеки онлайн MCQ тест в избрано от тях време и място през периода, в който тестът е отворен. Студентите получават незабавна обратна връзка след завършване на всеки тест.

    Подлежащи на ползване контролирани тестове – общо

    Практическа оценка - общо

    Практически 1: Работен лист (дължим при завършване на практически) 3%

    Практически 2: Работен лист (дължим при завършване на практически) 5%

    Практически 3: Работен лист (дължим при завършване на практически) 5%

    Практически 4: Отчет (до 7 дни след приключване на практическата работа) 7%

    Практически 5: Работен лист (дължим при завършване на практиката) 5%

    Всички практически задачи ще бъдат маркирани и върнати на студентите на следващата им практическа сесия

    Оценка на урока - Общо

    Всички уроци се считат както за формиращи, така и за обобщаващи и всеки ученик ще бъде оценен според присъствието си И участието (5%).

    Подаване
    • Онлайн тестовете ще се извършват с помощта на MyUni.
    • Практическият работен лист и оценките на докладите ще бъдат изпратени чрез Turnitin.
    Оценяване на курса

    Оценките за вашето представяне в този курс ще бъдат присъдени в съответствие със следната схема:

    M10 (Схема за оценка на курсовата работа)
    Оценка Марк Описание
    FNS Неуспешно без подаване
    Ф 1-49 Неуспех
    П 50-64 пас
    ° С 65-74 Кредит
    д 75-84 Разграничение
    HD 85-100 Високо отличие
    CN Продължаване
    NFE Без официален изпит
    RP Очаква се резултат

    Повече подробности за оценките/резултатите можете да получите от Изпити.

    Налични са дескриптори на оценките, които предоставят общо ръководство за стандарта на работа, който се очаква за всеки клас. Повече информация в Оценяване на програми за курсова работа.

    Окончателните резултати от този курс ще бъдат предоставени чрез Access Adelaide.

    Университетът поставя висок приоритет на подходите към обучението и преподаването, които подобряват опита на студентите. Обратната връзка се търси от студентите по различни начини, включително непрекъсната ангажираност с персонала, използване на онлайн дискусионни табла и използване на проучвания за студентския опит от обучение и преподаване (SELT), както и GOS проучвания и прегледи на програми.

    SELT са важен източник на информация за информиране на индивидуалната преподавателска практика, решенията относно преподавателските задължения и дизайна на учебната програма на курса и програмата. Те позволяват на университета да оцени доколко ефективно неговите учебни среди и практики на преподаване улесняват ангажираността на студентите и резултатите от обучението. Съгласно настоящата политика на SELT (http://www.adelaide.edu.au/policies/101/) курсовете SELT са задължителни и трябва да се провеждат в края на всеки семестър/триместър за всяко предлагане на курс. Обратната връзка по въпроси, повдигнати чрез проучвания на курс SELT, се предоставя на записаните студенти чрез различни ресурси (напр. MyUni). Освен това са налични обобщени данни за курса SELT.

    Този раздел съдържа връзки към съответните политики и насоки, свързани с оценяването – всички политики на университета.

    На студентите се напомня, че за да поддържа академичната цялост на всички програми и курсове, университетът има подход на нулева толерантност към студентите, които предлагат пари или стоки или услуги със значителна стойност на всеки член на персонала, който участва в тяхното преподаване или оценяване. Студентите, които предлагат на преподаватели, преподаватели или професионален персонал нещо повече от малък знак за признателност, е напълно неприемливо при никакви обстоятелства. Членовете на персонала са длъжни да докладват за всички подобни инциденти на своя ръководител/управител, който ще ги насочи за действие съгласно дисциплинарните процедури на студентите в университета.

    Университетът в Аделаида се ангажира с редовни прегледи на курсовете и програмите, които предлага на студентите. Поради това Университетът в Аделаида си запазва правото да преустановява или променя програмите и курсовете без предизвестие. Моля, прочетете важната информация, съдържаща се в отказа от отговорност.


    Биология 11 - Клетъчна структура - PowerPoint PPT презентация

    PowerShow.com е водещ уебсайт за споделяне на презентации/слайдшоу. Независимо дали приложението ви е бизнес, инструкции, образование, медицина, училище, църква, продажби, маркетинг, онлайн обучение или просто за забавление, PowerShow.com е страхотен ресурс. И най-хубавото е, че повечето от страхотните му функции са безплатни и лесни за използване.

    Можете да използвате PowerShow.com, за да намерите и изтеглите примерни онлайн PowerPoint ppt презентации на почти всяка тема, която можете да си представите, за да можете да научите как да подобрите вашите собствени слайдове и презентации безплатно. Или го използвайте, за да намерите и изтегляте висококачествени презентации на PowerPoint ppt с илюстрирани или анимирани слайдове, които ще ви научат как да правите нещо ново, също безплатно. Или го използвайте, за да качите свои собствени слайдове на PowerPoint, за да можете да ги споделите с вашите учители, клас, ученици, шефове, служители, клиенти, потенциални инвеститори или целия свят. Или го използвайте, за да създадете наистина страхотни слайдшоута със снимки - с 2D и 3D преходи, анимация и избор на музика - които можете да споделите с приятелите си във Facebook или кръговете в Google+. Всичко това също е безплатно!

    Срещу малка такса можете да получите най-добрата онлайн поверителност в индустрията или публично да популяризирате вашите презентации и слайдшоута с най-високо класиране. Но освен това е безплатно.Ние дори ще преобразуваме вашите презентации и слайдшоута в универсалния Flash формат с цялата им оригинална мултимедийна слава, включително анимация, 2D и 3D ефекти на преход, вградена музика или друго аудио или дори видео, вградено в слайдове. Всичко безплатно. Повечето от презентациите и слайдшоута на PowerShow.com са безплатни за гледане, много дори са безплатни за изтегляне. (Можете да изберете дали да позволите на хората да изтеглят оригиналните ви презентации на PowerPoint и слайдшоута със снимки срещу заплащане или безплатно или изобщо.) Разгледайте PowerShow.com днес - БЕЗПЛАТНО. Наистина има по нещо за всеки!

    презентации безплатно. Или го използвайте, за да намерите и изтегляте висококачествени презентации на PowerPoint ppt с илюстрирани или анимирани слайдове, които ще ви научат как да правите нещо ново, също безплатно. Или го използвайте, за да качите свои собствени слайдове на PowerPoint, за да можете да ги споделите с вашите учители, клас, ученици, шефове, служители, клиенти, потенциални инвеститори или целия свят. Или го използвайте, за да създадете наистина страхотни слайдшоута със снимки - с 2D и 3D преходи, анимация и избор на музика - които можете да споделите с приятелите си във Facebook или кръговете в Google+. Всичко това също е безплатно!


    Препратки

    Marsh, B. J., Mastronarde, D. N., Buttle, K. F., Howell, K. E. & amp McIntosh, J. R. Органеларни взаимоотношения в областта на Голджи на β клетъчната линия на панкреаса, HIT-T15, визуализирани чрез електронна томография с висока разделителна способност. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 98, 2399–2406 (2001).

    Minton, A. P. Как могат биохимичните реакции в клетките да се различават от тези в епруветките? J. Cell Sci. 119, 2863–2869 (2006).

    Карсенти, Е. Самоорганизация в клетъчната биология: кратка история. Nature Rev. Mol. Клетъчна биол. 9, 255–262 (2008).

    West, G. B., Brown, J. H. & amp Enquist, B. J. in Мащабиране в биологията (ред. J. H. Brown & G. B. West) (Oxford University Press, Ню Йорк, 2000).

    Wheatley, D. N. & amp Bowser, S. S. Контрол на дължината на първичните реснички: анализ на моноцилиатни и мултицилиатни PtK1 клетки. Biol. клетка 92, 573–582 (2000).

    Tam, L. W., Wilson, N. F. & Lefebvre, P. A. CDK-свързана киназа регулира дължината и сглобяването на флагела в Chlamydomonas. J. Cell Biol. 176, 819–829 (2007).

    Ян, М., Раяпурам, Н. и Субрамани, С. Контролът на броя и размера на пероксизомите по време на делене и пролиферация. Curr. Opin. Клетъчна биол. 17, 376–383 (2005).

    Guo, Y. et al. Функционалният геномен екран разкрива гени, участващи в образуването и използването на липидни капчици. природата 453, 657–661 (2008).

    Кацура, И. Определяне на дължината на опашката на бактериофаг λ чрез протеинова линийка. природата 327, 73–75 (1987). Демонстрира, че дължината на биологичната структура може да се определи от дължината на един протеин, който очевидно действа като линийка по време на сглобяването.

    Shibata, S. et al. FliK регулира дължината на флагеларната кука като вътрешна линийка. Mol. Microbiol. 64, 1404–1415 (2007).

    Journet, L., Agrain, C., Broz, P. & Cornelis, G. R. Дължината на иглата на бактериалните инжекционни зоми се определя от молекулярна линийка. наука 302, 1757–1760 (2003).

    Fowler, V. M., McKeown, C. R. & Fischer, R. S. Nebulin: измерва ли се като линийка? Curr. Biol. 16, R18–R20 (2006).

    Стивънс, Р. Е. Квантален синтез на тектин и дължина на цилиарите в ембриони на морски таралеж. J. Cell Sci. 92, 403–413 (1989).

    Rosenbaum, J. L., Moulder, J. E. & Ringo, D. L. Удължаване и скъсяване на флагела в Chlamydomonas. Използването на циклохексимид и колхицин за изследване на синтеза и сглобяването на флагеларни протеини. J. Cell Biol. 41, 600–619 (1969).

    Lefebvre, P.A. & Rosenbaum, J.L. Регулиране на синтеза и сглобяването на цилиарни и флагеларни протеини по време на регенерация. Ан. Rev. Cell Biol. 2, 517–546 (1986).

    Marshall, W. F., Qin, H., Rodrigo Brenni, M. & Rosenbaum, J.L. Система за контрол на дължината на флагела: тестване на прост модел, базиран на интрафлагеларния транспорт и оборот. Mol. Biol. клетка 16, 270–278 (2005).

    Sriburi, R., Jackowski, S., Mori, K. & amp Brewer, J. W. XBP1: връзка между разгънатия протеинов отговор, липидната биосинтеза и биогенезата на ендоплазмения ретикулум. J. Cell Biol. 167, 35–41 (2004).

    Cox, J. S., Chapman, R. E. & amp Walter, P. Разгънатият протеинов отговор координира производството на протеин на ендоплазмения ретикулум и мембрана на ендоплазмения ретикулум. Mol. Biol. клетка 8, 1805–1814 (1997).

    Bernales, S., McDonald, K.L. & Walter, P. Автофагията уравновесява разширяването на ендоплазмения ретикулум по време на разгънатия протеинов отговор. PLoS Biol. 4, e413 (2006).

    Coyne, B. & Rosenbaum, J. L. Удължаване и скъсяване на флагела в Chlamydomonas. II. Повторно използване на флагеларни протеини. J. Cell Biol. 47, 777–781 (1970).

    Marshall, W. F. & Rosenbaum, J. L. Интрафлагеларният транспорт балансира непрекъснатия оборот на външните дублетни микротубули: последици за контрола на дължината на флагела. J. Cell Biol. 155, 405–414 (2001). Представя прост механизъм за контрол на размера, при който зависим от размера сглобяване противодейства на независимо от размера разглобяване, като двата процеса балансират само при уникална стойност за размера.

    Rosenbaum, J. L. & amp Witman, G. B. Интрафлагеларен транспорт. Nature Rev. Mol. Клетъчна биол. 3, 813–825 (2002).

    Tyska, M. J. & amp Mooseker, M. S. MYO1A (миозин I) на четката в границата на четката на клетките LLC-PK1-CL4. Биофиз. Дж. 82, 1869–1883 (2002).

    Rzadzinska, A.K., Schneider, M.E., Davies, C., Riordan, G.P. & Kachar, B. Молекулярна бягаща пътека на актин и миозини поддържат функционална архитектура на стереоцилиите и самообновяване. J. Cell Biol. 164, 887–897 (2004).

    Кийнър, Дж. Как Salmonella typhimurium измерва дължината на флагеларните нишки. Бик. математика. Biol. 68, 1761–1778 (2006).

    Варга, В. и сътр. Кинезин-8 от дрожди деполимеризира микротубулите по начин, зависим от дължината. Nature Cell Biol. 8, 957–962 (2006).

    Burbank, K. S., Mitchison, T. J. & amp Fisher, D. S. Модели с плъзгане и клъстер за монтаж на шпиндела. Curr. Biol. 17, 1373–1383 (2007).

    Hennis, A. S. & Birky, C. W. Стохастично разделяне на хлоропласти при клетъчно делене в водораслото Olisthodiscusи компенсиращ контрол на репликацията на хлоропластите. J. Cell Sci. 70, 1–15 (1984).

    Маршал, W. F. Стабилност и устойчивост на система за контрол на броя на органелите: моделиране и измерване на хомеостатично регулиране на изобилието на центриоли. Биофиз. Дж. 93, 1818–1833 (2007).

    Маршал, W.F., Vucica, Y. & Rosenbaum, J.L. Кинетика и регулиране на de novo центриолна сглобка. Последици за механизма на дублиране на центриола. Curr. Biol. 11, 308–317 (2001).

    La Terra, S. et al. В de novo път на сглобяване на центриола в клетките HeLa: прогресия на клетъчния цикъл и сглобяване/узряване на центриола. J. Cell Biol. 168, 713–722 (2005).

    Paulsson, J. & Ehrenberg, M. Шум в минимална регулаторна мрежа: контрол на броя на копията на плазмида. Quart. Rev. Biophys. 34, 1–59 (2001).

    Умен, Й. Г. Неуловимият оразмерител. Curr. Opin. Клетъчна биол. 17, 435–441 (2005).

    Bergeland, T., Widerberg, J., Bakke, O. & Nordeng, T. W. Митотично разделяне на ендозоми и лизозоми. Curr. Biol. 11, 644–651 (2001).

    Ludford, R. J. & amp Gatenby, J. B. Диктиокинеза в зародишни клетки. Proc. R. Soc. Лондон, B, Biol. Sci. 92, 235–244 (1921).

    Lucocq, J. M. & amp Warren, G. Фрагментация и разделяне на апарата на Голджи по време на митоза в HeLA клетки. EMBO Дж. 6, 3239–3246 (1987).

    Уорън, Г. Мембранно разделяне по време на клетъчно делене. Ану. Rev. Biochem. 62, 323–348 (1993).

    Farré, J. C. & amp Subramani, S. Пероксизомен оборот чрез микропексофагия: процес, свързан с аутофагията. Тенденции Cell Biol. 14, 515–523 (2004).

    Морган, Т. Х. Регенерация на пропорционални структури в Стентор. Biol. Бик. 2, 311–328 (1901).

    Bakowska, J. & amp Jerka-Dziadosz, M. Ултраструктурен аспект на зависимата от размера регулация на повърхностния модел на сложна цилиарна органела в протозойна ресничка. J. Embryol. Exp. Morph. 59, 355–375 (1980).

    Malawista, S. E. & Van Blaricom, G. Цитопласти, направени от полиморфонуклеарни левкоцити на човешка кръв със или без топлина: запазване както на подвижната функция, така и на респираторната експлоатационна оксидазна активност. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 84, 454–458 (1987).

    Верхковски, А. Б., Свиткина, Т. М. и Бориси, Г. Г. Самополяризация и насочена подвижност на цитоплазмата. Curr. Biol. 9, 11–20 (1999).

    Wedlich-Soldner, R., Altschuler, S., Wu, L. & Li, R. Спонтанна клетъчна поляризация чрез актомиозин-базирано доставяне на Cdc42 GTPase. наука 299, 1231–1235 (2003). Демонстрира проста самоорганизираща се полярна система чрез комбиниране на моделиране и експериментални измервания.

    Xu, J. et al. Различните сигнали и цитоскелетните сглобки регулират самоорганизиращата се полярност в неутрофилите. клетка 114, 201–214 (2003).

    Yam, P.T. et al. Реорганизацията на актин-миозинова мрежа нарушава симетрията в задната част на клетката, за да инициира спонтанно поляризирана клетъчна подвижност. J. Cell Biol. 178, 1207–1221 (2007).

    Ozbudak, E.M., Becskei, A. & amp van Oudenaarden, A. Система от противодействащи вериги за обратна връзка регулира активността на Cdc42p по време на спонтанна клетъчна поляризация. Разв. клетка 9, 565–571 (2005).

    Jones, C. et al. Цилиарните протеини свързват основната поляризация на тялото с регулирането на полярността на планарните клетки. Nature Genet. 40, 69–77 (2008).

    Montcouquiol, M. et al. Идентификация на Vangl2 и Scrb1 като гени на планарна полярност при бозайници. природата 423, 173–177 (2003).

    Kupfer, A., Dennert, G. & Singer, S.J. Поляризация на апарата на Голджи и центъра за организиране на микротубулите в клонираните естествени клетки убийци, свързани с техните цели. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 80, 7224–7228 (1983).

    Санчес-Мадрид, Ф. и Серадор, Дж. М. Митохондриално преразпределение: добавяне на нови играчи към играта хемотаксис. Тенденции Immunol. 38, 193–196 (2007).

    Kupfer, A., Louvard, D. & Singer, SJ. Поляризация на апарата на Голджи и центъра за организиране на микротубулите в култивирани фибробласти на ръба на експериментална рана. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 79, 2603–2607 (1982).

    Zmuda, J. F. & Rivas, R. J. Апаратът на Голджи и центрозомата са локализирани в местата на новопоявяващи се аксони в невроните на церебеларните гранули инвитро. клетка. Motil. Цитоскел. 41, 18–38 (1998).

    Agutter, P. S. & amp Wheatley, D. N. Случайни разходки и размер на клетката. Биоесета 22, 1018–1023 (2000).

    Verkman, A. S. Дифузия на разтворено вещество и макромолекула в клетъчни водни отделения. Trends Biochem. Sci. 27, 27–33 (2002).

    Sun, J. & amp Weinstein, H. Към реалистично моделиране на динамични процеси в клетъчната сигнализация: количествено определяне на макромолекулярните ефекти на струпване. J. Chem. физ. 127, 155105 (2007).

    Ridgway, D. et al. Грубозърнеста молекулярна симулация на дифузия и кинетика на реакцията в претъпкана виртуална цитоплазма. Биофиз. Дж. 94, 3748–3759 (2008).

    Prodon, F., Sardet, C. & Nishida, H. Кортикалните и цитоплазмените потоци, задвижвани от актинови микрофиламенти, поляризират кортикалния ER-mRNA домен по оста a-v в асцидийните ооцити. Разв. Biol. 313, 682–699 (2008).

    Gomes, E. R., Jani, S. & Gundersen, G. G. Ядреното движение, регулирано от потока Cdc42, MRCK, миозина и актина, установява MTOC поляризация в мигриращите клетки. клетка 121, 451–463 (2005).

    Carvalho, P., Tirnauer, J. S. & amp Pellman, D. Сърфиране по краища на микротубулите. Тенденции Cell Biol. 13, 229–237 (2003).

    Gundersen, G. G., Gomes, E. R. & Wen, Y. Кортикален контрол на стабилността и поляризацията на микротубулите. Curr. Opin. Клетъчна биол. 16, 106–112 (2004).

    Wu, X., Xiang, X. & amp Hammer, J. A. Моторни протеини в плюс-края на микротубулата. Тенденции Cell Biol. 16, 135–143 (2006).

    Pearson, C. G. & Bloom, K. Динамичните микротубули водят пътя за позициониране на шпиндела. Nature Rev. Mol. Клетъчна биол. 5, 481–492 (2004).

    Grill, S.W. & Hyman, A.A. Позициониране на шпиндела чрез кортикални издърпващи сили. Разв. клетка 8, 461–465 (2005).

    Watanabe, T., Noritake, J. & Kaibuchi, K. Регулиране на микротубулите в клетъчната миграция. Тенденции Cell Biol. 15, 76–83 (2005).

    Алън, V. J., Томпсън, H. M. & amp McNiven, M. A. Автомобили около Голджи. Nature Cell Biol. 4, E236–E242 (2002).

    Риос, Р. М. и Борненс, М. Апаратът на Голджи в клетъчния център. Curr. Opin. Клетъчна биол. 15, 60–66 (2003).

    Barr, F. A. & amp Egerer, J. Golgi позициониране: гледаме ли правилната КАРТА? J. Cell Biol. 168, 993–998 (2005).

    Chabin-Brion, K. et al. Комплексът Голджи е органел, организиращ микротубулите. Mol. Biol. клетка 12, 2047–2060 (2001).

    Ефимов, А. и др. Асиметрично CLASP-зависимо нуклеиране на нецентрозомни микротубули при транс-Мрежа на Голджи. Разв. клетка 12, 917–930 (2007).

    Drabek, K. et al. Роля на CLASP2 в стабилизирането на микротубулите и регулирането на персистиращата подвижност. Curr. Biol. 16, 2259–2264 (2006).

    Feldman, J. L., Geimer, S. & amp Marshall, W. F. Майчината центриола играе поучителна роля при дефинирането на клетъчната геометрия. PLoS Biol. 5, e149 (2007).

    Светина, С. и Зекс, Б. Поведение на формата на липидните везикули като основа на някои клетъчни процеси. Анат. Rec. 268, 215–225 (2002).

    Deuling, H. J. & amp Helfrich, W. Еластичност на кривина на флуидни мембрани - каталог на формите на везикули. Journal De Physique 37, 1335–1345 (1976).

    Kas, J. & Sackmann, E. Преходи на формата и стабилност на формата на гигантски фосфолипидни везикули в чиста вода, индуцирани от промени от площ към обем. Биофиз. Дж. 60, 825–844 (1991).

    Seifert, U. Конфигурации на флуидни мембрани и везикули. Напредък във физиката 46, 13–137 (1997).

    McMahon, H.T. & Gallop, J.L. Мембранна кривина и механизми на динамично ремоделиране на клетъчната мембрана. природата 438, 590–596 (2005).

    Veatch, S. L. & Keller, S. L. Организация в липидни мембрани, съдържащи холестерол. физ. преп. Лет. 89, 268101 (2002).

    Baumgart, T., Hess, S. T. & amp Webb, W. W. Изобразяване на съвместно съществуващи флуидни домени в биомембранни модели, свързващи кривината и напрежението на линията. природата 425, 821–824 (2003).

    Dobereiner, H.G., Kas, J., Noppl, D., Sprenger, I. & Sackmann, E. Пъпки и делене на везикули. Биофиз. Дж. 65, 1396–1403 (1993).

    Julicher, F. & Lipowsky, R. Домейн-индуцирано пъпкуване на везикули. физ. преп. Лет. 70, 2964–2967 (1993).

    Roux, A. et al. Роля на кривината и фазовия преход при сортиране на липиди и делене на мембранни тубули. EMBO Дж. 24, 1537–1545 (2005).

    Zimmerberg, J. & Kozlov, M.M. Как протеините произвеждат кривина на клетъчната мембрана. Nature Rev. Mol. Клетъчна биол. 7, 9–19 (2006).

    Фарсад, К. и Де Камили, П. Механизми на деформация на мембраната. Curr. Opin. Клетъчна биол. 15, 372–381 (2003).

    Антони, Б. Деформация на мембраната от протеинови обвивки. Curr. Opin. Клетъчна биол. 18, 386–394 (2006).

    Frost, A. et al. Структурна основа на мембранна инвагинация от F-BAR домейни. клетка 132, 807–817 (2008). Описва как клас протеини, предизвикващи изкривяване на мембраната, действа на структурно ниво.

    Shnyrova, A.V. et al. Образуване на везикули чрез самосглобяване на мембранно-свързани матрични протеини във флуиден пъпкуващ домен. J. Cell Biol. 179, 627–633 (2007).

    Shibata, Y., Voeltz, G.K. & Rapoport, T.A. Груби листове и гладки тубули. клетка 126, 435–439 (2006).

    Dabora, S. L. & amp Sheetz, M. P. Зависимото от микротубулите образуване на тубуловезикуларна мрежа с характеристики на ER от култивирани клетъчни екстракти. клетка 54, 27–35 (1988).

    Vale, R. D. & amp Hotani, H. Образуване на мембранни мрежи инвитро чрез задвижвано от кинезин движение на микротубулите. J. Cell Biol. 107, 2233–2241 (1988).

    Leduc, C. et al. Кооперативно извличане на мембранни нанотръби от молекулярни двигатели. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 101, 17096–17101 (2004).

    Драйер, Л. и Рапопорт, Т.А. Инвитро образуването на ендоплазмения ретикулум става независимо от микротубулите чрез контролирана реакция на сливане. J. Cell Biol. 148, 883–898 (2000).

    Waterman-Storer, C.M. & Salmon, E.D. Мембранните тубули на ендоплазмения ретикулум се разпределят чрез микротубули в живи клетки, използвайки три различни механизма. Curr. Biol. 8, 798–806 (1998).

    Vedrenne, C. & amp Hauri, H.P. Морфогенеза на ендоплазмения ретикулум: отвъд активното разширение на мембраната. Трафик 7, 639–646 (2006).

    Voeltz, G.K., Prinz, W.A., Shibata, Y., Rist, J.M. & Rapoport, T.A. Клас от мембранни протеини, оформящи тубулния ендоплазмен ретикулум. клетка 124, 573–586 (2006). Показва как протеините могат да предизвикат специфични промени във формата на мембраната.

    De Craene, J.O. et al. Rtn1p участва в структурирането на кортикалния ендоплазмен ретикулум. Mol. Biol. клетка 17, 3009–3020 (2006).

    Hu, J. et al. Мембранните протеини на ендоплазмения ретикулум индуцират тубули с висока кривина. наука 319, 1247–1250 (2008).

    Bereiter-Hahn, J. Поведение на митохондриите в живата клетка. Int. Rev. Cytol. 122, 1–63 (1990).

    Окамото, К. и Шоу, Дж. М. Митохондриална морфология и динамика в дрожди и многоклетъчни еукариоти. Ану. Преподобният Жене. 39, 503–536 (2005).

    Boldogh, I. R. & Pon, L. A. Митохондриите в движение. Тенденции Cell Biol. 17, 502–510 (2007).

    Хопинс, С., Лакнър, Л. и Нунари, Дж. Машините, които разделят и сливат митохондриите. Ану. Rev. Biochem. 76, 751–780 (2007).

    Merz, S., Hammermeister, M., Altmann, K., Durr, M. & amp Westermann, B. Молекулярна машина на митохондриалната динамика в дрожди. Biol. Chem. 388, 917–926 (2007).

    Nunnari, J. et al. Митохондриално предаване по време на чифтосване в Saccharomyces cerevisiae се определя от митохондриалното сливане и делене и интрамитохондриалната сегрегация на митохондриалната ДНК. Mol. Biol. клетка 8, 1233–1242 (1997).

    Arakaki, N. et al. Динамика на митохондриите по време на клетъчния цикъл. Biol. Pharm. Бик. 29, 1962–1965 (2006).

    Taguchi, N., Ishihara, N., Jofuku, A., Oka, T. & amp Mihara, K. Митотично фосфорилиране на свързана с динамин GTPase Drp1 участва в деленето на митохондриите. J. Biol. Chem. 282, 11521–11529 (2007).

    Youle, R. J. & Karbowski, M. Митохондриално делене при апоптоза. Nature Rev. Mol. Клетъчна биол. 6, 657–663 (2005).

    Egner, A., Jakobs, S. & Hell, S.W. Бърз триизмерен микроскоп с разделителна способност 100 nm разкрива структурна пластичност на митохондриите в живи дрожди. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 99, 3370–3375 (2002).

    Keren, K. et al. Механизъм за определяне на формата в подвижни клетки. природата 453, 475–480 (2008).

    Соломон, F. Спецификация на клетъчната морфология чрез ендогенни детерминанти. J. Cell Biol. 90, 547–553 (1981).

    Bouck, G. B. & amp Brown, D. L. Биогенеза на микротубулите и клетъчна форма в Охромонас: II. Ролята на нуклеиращите места в развитието на формата. J. Cell Biol. 56, 360–378 (1987).

    Albrecht-Buehler, G. Дъщерни 3T3 клетки. Те огледални образи един на друг ли са? J. Cell Biol. 72, 595–603 (1977). Показва изображения на сестрински клетки, които изглеждат огледални изображения една на друга, което предполага разпространението на структурни детерминанти към двете дъщерни клетки в противоположни посоки от митотичното вретено по време на деленето.

    Соломон, F. Подробните невритни морфологии на сестринските невробластомни клетки са свързани. клетка 16, 165–169 (1979).

    Лок, М. Има ли соматично унаследяване на вътреклетъчни модели? J. Cell Biol. 96, 563–567 (1990).

    Tawk, M. et al. Огледално-симетрично клетъчно деление, което ръководи невроепителна морфогенеза. природата 446, 797–800 (2007).

    Beisson, J. & Sonneborn, T.M. Цитоплазмено наследяване на организацията на клетъчния кортекс в Парамециум аурелия. Proc. Натл акад. Sci. САЩ 53, 275–282 (1965). Класическо проучване, показващо, че когато част от кората на ресничката се пренареди, пренареждането може да се разпространи за множество клетъчни деления без каквато и да е съпътстваща генетична промяна.

    Shi, X. B. & amp Frankel, J. Морфология и развитие на дублети с огледален образ Stylonychia mytilus. J. Protozool. 37, 1–13 (1990).


    17ABBBLG - Биология

    Основна информация за клетъчното ниво на организмите - от ацелуларен през прокариотен до еукариот. Вирусите. Прокариотни клетки. Бактерии. Бактериални заболявания и борба с тях. Еукариотни клетки. Структура и функция на растителните и животинските клетки. Структура и конформация на биополимерите (нуклеидни киселини и протеини). Ядрото, пластидите, митохондриите. Цитоплазма. Ендомембранна система: ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли. Полуавтономни органели: митохондрии, места на дишане и хлоропласти, места на фотосинтеза. Произходът на еукариотите: ендосимбиотична хипотеза. Рибозоми. Цитоскелетът: микротубули, микрофиламенти. Клетъчният цикъл: митотична (М) фаза и интерфаза (G1, S и G2 фази). Деление на клетъчното ядро ​​- амитоза, митоза, фази на митоза, мейоза на митотично вретено. Клетъчното делене - цитокинеза.Клетъчна диференциация. Клетъчна смърт. Апоптоза и некроза. Менделска и съвременна генетика: структура, функция и наследяване на гените. Включва химията и структурата на хроматина и хромозомите. Хистология на животинска тъкан. Животински клетки и тъкани. Човешка генетика. Хромозомни аберации, генетични нарушения и заболявания. Генното инженерство. ГМО организми.

    Оценяване: развитие на лабораторните практики, успешно овладяване на писмена работа.

    Изпит: класен билет, успешно овладяване на писмена работа, устен изпит

    Основна информация за клетъчното ниво на организмите - от ацелуларен през прокариотен до еукариот. Вирусите. Прокариотни клетки. Бактерии. Бактериални заболявания и борба с тях. Еукариотни клетки. Структура и функция на растителните и животинските клетки. Ядрото, пластидите, митохондриите. Цитоплазма. Ендомембранна система: ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи, лизозоми, микротела (глиоксизоми, пероксизоми), вакуоли. Полуавтономни органели: митохондрии, места на дишане и хлоропласти, места на фотосинтеза. Произходът на еукариотите: ендосимбиотична хипотеза. Рибозоми. Цитоскелетът: микротубули, микрофиламенти. Клетъчният цикъл: митотична (М) фаза и интерфаза (G1, S и G2 фази). Деление на клетъчното ядро ​​- амитоза, митоза, фази на митоза, мейоза на митотично вретено. Клетъчното делене - цитокинеза. Клетъчна диференциация. Клетъчна смърт. Апоптоза и некроза. Менделска и съвременна генетика: структура, функция и наследяване на гените. Включва химията и структурата на хроматина и хромозомите. Анатомия и хистология на растенията. Видове растителни клетки и тъкани. Тъканни системи: меристеми, епидермални, водопроводни и земни тъкани, тяхната структура и функции. Хистология на животинската тъкан. Животински клетки и тъкани. Човешка генетика. Хромозомни аберации, генетични нарушения и заболявания. Генното инженерство. ГМО организми. Генна терапия.

    1. Микроскопия. Микроскопски методи.

    2. Подготовка на микроскопската проба.

    3. Микроскопия на прокариотни клетки.

    4. Еукариотна клетъчна микроскопия.

    5. Микроскопия на клетъчните органели.

    6. Микроскопия на клетъчните органели.

    9. Анатомия и органология на растенията.

    Основна информация за клетъчното ниво на организмите - от ацелуларен през прокариотен до еукариот. Вирусите. Прокариотни клетки. Бактерии. Бактериални заболявания и борба с тях. Еукариотни клетки. Структура и функция на растителните и животинските клетки. Структура и конформация на биополимерите (нуклеидни киселини и протеини). Ядрото, пластидите, митохондриите. Цитоплазма. Ендомембранна система: ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи, лизозоми, микротела (глиоксизоми, пероксизоми), вакуоли. Полуавтономни органели: митохондрии, места на дишане и хлоропласти, места на фотосинтеза. Произходът на еукариотите: ендосимбиотична хипотеза. Рибозоми. Цитоскелетът: микротубули, микрофиламенти. Клетъчният цикъл: митотична (М) фаза и интерфаза (G1, S и G2 фази). Деление на клетъчното ядро ​​- амитоза, митоза, фази на митоза, мейоза на митотично вретено. Клетъчното делене - цитокинеза. Клетъчна диференциация. Клетъчна смърт. Апоптоза и некроза. Менделска и съвременна генетика: структура, функция и наследяване на гените. Включва химията и структурата на хроматина и хромозомите. Анатомия и хистология на растенията. Видове растителни клетки и тъкани. Тъканни системи: меристеми, епидермални, водопроводни и земни тъкани, тяхната структура и функции. Хистология на животинска тъкан. Животински клетки и тъкани. Човешка генетика. Хромозомни аберации, генетични нарушения и заболявания. Генното инженерство. ГМО организми. Генна терапия.

    [1] Alberts B., Bray D., Lewis J. кол.: Молекулярна биология на клетката (4-то издание) Garland Science NY 2002, САЩ

    Томас Д. Полард и Уилям К. Ърншоу: Клетъчна биология, актуализирано издание, 2004 г., Elsevier


    Цели и резултати от обучението

    Студентите се научават да разбират сложността на процесите на развитие на клетките и тъканите, базирани на фундаментални принципи на клетъчната и молекулярната биология, включително контрола на генната експресия на различни нива. Чрез изучаване на различни форми и „стратегии“ на инфекциозни частици или организми, студентите се запознават с принципите на стратегиите за ограничаване на разпространението на инфекциозни заболявания и могат да оценят инфекциозните агенти по отношение на въпросите на биобезопасността и биосигурността. Студентите имат възможност да се занимават с научни въпроси по отношение на клетъчната организация и развитие, теоретичните принципи на биологията на инфекциите и патогенността, включително принципи и механистични подробности за произхода и разпространението на инфекциозните заболявания. Студентите се научават да извършват оценки на риска от биологична опасност и да определят подходящи действия за биологична безопасност. Те са наясно със сценарии в изследванията и околната среда, които могат да бъдат свързани с биологични опасности. Те знаят да подхождат към научните проблеми както теоретично, така и експериментално, и - въз основа на получените резултати - да развиват по-нататък научни модели и хипотези.

    Програмен график

    • S1 ТЕМА 1 (2 теоретични модула плюс практически курс)
    • S2 ТЕМА 2 (2 теоретични модула плюс практически курс)
    • S3 Разширено експериментално обучение (F2, 15CP) + допълнителни специални курсове (15 CP)
    • S4 Теза + заключителен колоквиум

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Процесите, извършвани от живота на Земята, и общите характеристики на живота на Земята вероятно са универсални. Движението на субатомните частици за генериране на енергия през таксономичните йерархии на живота изглежда е продукт на ограниченията на физиката, биохимията, възникващата сложност и астрофизичното изобилие от съединения. Извънземните биосфери, ако съществуват, вероятно в йерархията на биологичната архитектура, от субатомното до популационно ниво, отразяват голяма част от основните характеристики на земната биология.


    Гледай видеото: Мітохондрії та пластиди (Юни 2022).


Коментари:

  1. Samuel

    не си прав. Сигурен съм. Мога да защитя позицията си. Изпратете ми имейл на PM, ще говорим.

  2. Marah

    Считам, че грешите. Нека обсъдим. Пишете ми в PM.



Напишете съобщение