РЕПАРАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПИГМЕНТНОЙ СИСТЕМЕ В ЛИЧИНОЧНОМ РАЗВИТИИ БЕСХВОСТЫХ АМФИБИЙ (2014)
Представлены сведения о регенерации пигментной системы - восстановлении поврежденных меланофоров личинок шпорцевой лягушки Хenopus laevis. Показаны различия регенеративных процессов на различных стадиях личиночного развития и в разных световых условиях. Проанализирован вклад в восстановление численности пигментных клеток митотической активности меланофоров и дифференцировки бластных форм в связи с особенностями этапов развития пигментной системы. Полученные данные подтверждают системную организацию совокупности пигментных клеток покровов личинок амфибий.
Provides information about the regeneration of the pigment system-restore damaged melanophores of Xenopus laevis larvae. Showing differences in regenerative processes at different stages of development in different light conditions. Reviewed contribution to restoring the number of pigment cells mitotic activity melanophores and differentiation of progenitor forms due to the speciatity of the stages of development stages of development of pigment system. These dates support the system organization of the skin pigment cells of larval amphibians.
Идентификаторы и классификаторы
Целостность организма обеспечивается иерархией механизмов, регулирующих функционирование его отдельных систем. Яркой иллюстрацией этому служит пигментная система покровов амфибий [4, 10], представленная, в основном меланинсодержащими пигментными клетками – меланофорами. Это крупные, отдельно лежащие клетки (максимальный диаметр меланофора личинки шпорцевой лягушки на стадиях, предшествующих метаморфозу, более 400 мкм), доступные для визуального наблюдения. Они имеют яркий признак специфической дифференцировки - синтезируют и накапливают естественно визуализирующийся маркер – черный пигмент меланин. Популяция этих клеток пополняется в течение всего личиночного периода за счет дифференцировки новых меланофоров из их предшественников - непигментированных меланобластов и в результате митотического деления уже дифференцированных меланофоров [8, 12].
Список литературы
- Бурлакова О.В., Бурлаков А.Б., Голиченков В.А. Меланофор - модель для изучения
возрастных аспектов гормональной регуляции физиологических процессов на клеточном
уровне// Тез.докл. Всес. съезда геронтологов и гериатров. – Тбилиси, 1988. –Т. 1. – С. 94-95 - Вассиф Э.Т., Никерясова Е.Н., Захарова Л.А., Голиченков В.А. Изменение размеров
дермальных меланофоров в личиночном развитии шпорцевой лягушки//Вестник Московского университета, Серия 16. Биология. – 1989. – № 3. – С. 12-18 - Гилберт С. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. с англ.- М.: Мир, 1995.-352с.,
- Голиченков В.А. Биология меланофоров амфибий //Успехи современной биологии.
– 1979. – T. 87, № 3. – C. 442-458. - Голиченков В.А., Бурлакова О.В., Бурлаков А.Б. Влияние гипофизарных гормонов
на распределение пигмента в меланофорах разных типов у личинок травяной лягушки //
“Вестник МГУ”, сер.16. Биология. – 1985. – № 1. – С. 24-28 - Голиченков В.А., Голиченкова И.Ф., Попов В.В. Вторичные реакции меланофоров
в развитии // ДАН СССР. – 1972. – Т. 203, № 2. – С. 463-466. - Голиченков В.А., Захарова Л.А. Влияние фоновых адаптаций на динамику
накопления пигмента в дермальных меланофорах личинок амфибий// НДВШ, Биол.науки.- - – № 1 (325). – С. 60-67
- Джапова В.В., Стародубов С.М., Голиченков В.А. Влияние фона контейнеров на пигментацию личинок Xenopus laevis // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. –2012. – № 2. – С. 19-22
- Джапова В.В., Стародубов С.М., Голиченков В.А. Динамика численности дермальных меланофоров у личинок Xenopus laevis на ранних стадиях развития.// Уч. записки Забайкальского государственного гуманитарно-педагогического университета им Н. Г. Чернышевского. Сер. Естественные науки. – 2012. – № 1. – С. 92-97.
- Молчанов А.Ю., Бурлакова О.В., Голиченков В.А. Структурная организация системы пигментных клеток животных, обеспечивающая ее устойчивость в онтогенезе и эволюции// Сложные системы. –2013. – № 4. – С. 40-56
- Стародубов С.М. Голиченков В.А. Деление дермальных меланофоров // ДАН СССР. – 1978. – Т. 139, № 4. – С. 962-963.
- Стародубов С.М., Голиченков В.А. Митотическое деление дермальных меланофоров личинок бесхвостых амфибий // ДАН СССР. – 1979. – Т. 246, №3. – С. 721-723.
- Розен В.Б. Основы эндокринологии. – М.: Изд-во МГУ, 1994.
- Хефни Х.А., Попов Д.В., Голиченков В.А. Временное структурирование онтогенеза и регенерация // III Всесоюзн. конф. по хронбиологии и хрономедицине. –Ташкент-М, 1990. – С. 95-95.
- Bagnara J.T. Cytology and cytophysiology of nonmelanophore pigment cells. Gen. and Compar. Endocrinol., 1966, vol.20, pp.173-205.
- Brown D.D., Cai L, Das B., Marsh-Armstrong N., Schreiber A.M., Juste R. Amphibian metamorphosis. Proc Natl Acad Sci U S A, 2007, vol. 21218.
- Cai L, Brown DD. Expression of type II iodothyronine deiodinase marks the time that a tissue responds to thyroid hormone-induced metamorphosis in Xenopus laevis. Dev Biol, 2004, vol. 266, pp. 87–95.
- Damjanovski S. Differential regulation of three thyroid hormone-responsive matrix metalloproteinase genes implicates distinct functions during frog embryogenesis. FASEB, 2000, J. vol. 14, pp. 503–510.
- Decker, R.S. Influence of thyroid hormones on neuronal death and differentiation in larval Rana pipiens. Dev. Biol, 1976, vol. 49, pp. 101-118.
- Ishizuya-Oka A., Hasebe. T, Shimiry K, Suzuki K, Ueda S. Shh/Bmp-4 signaling patway is essential for intestinal epithelial developmental during Xenopus larval to adult remodeling Dev. Dyn, 2006, vol. 245, pp 3240-3249.
- Ishizuya-Oka A., Shi Y-B. Molecular mechanisms for thyroid hormone-induced remodeling in the amphibian digestive tract: a model for studying organ regeneration. Dev Growth Differ, 2005, vol. 47, pp. 601–607
- Ishizuya-Oka A, Ueda S. Apoptosis and cell proliferation in the Xenopus small intestine during metamorphosis. Cell Tissue Res, 1996, vol. 286, pp. 467–476.
- Huang H., Cai L., Remo B., Brown D.D. Timing of metamorphosis and the onset of the negative feedback loop between the thyroid gland and the pituitary is controlled by type II iodothyronine deiodinase in Xenopus laevis. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001, vol. 98, pp.7348–7353.
- Mukhi S., Cai L., Brown D.D. Gene switching at Xenopus laevis metamorphosis. Development Biology, 2009, vol. 338, pp. 117-126.
- Nieuwkoop P.D., Faber J. Normal table of Xenopus laevis (Daudin). Amsterdam, 1956, pp. 1-243.
- Pehlemann F.W. Der Morphologische Farbwechsel von Xenopus laevis larven. Roux Arch. Entwicklungsmech. Organismen, 1977, Bd. 28, pp. 629-660.
- Raven C.P., Klos J. Induction by medial and lateral pieces of the archenteron roof with special reference to the determination of the determination of the neural crest. Acta Neerl. Morph, 1945, vol. 4, pp. 348-362.
- Shi, Y.-B. Amphibian Metamorphosis. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1999, vol. 20, pp. 123-140.
- Tata J.R. Amphibian metamorphosis as a model for the developmental actions of thyroid hormone. Mol Cell Endocrinol, 2006, vol. 246, pp. 10–20.
- Tata J.R. Requirement for RNA and protein synthesis for induced regression of the tadpole tail in organ culture. Dev. Biol., 1996, vol. 13, pp. 77–94.
- Wang Z., Brown D.D. The thyroid hormone-induced gene expression program for amphibian tail resorption //J.Biol.Chem., 1993, vol. 268, pp. 16270–16278.
- Yoshizato K. Cell death and histolysis in amphibian tail during metamorphosis. In: Gilbert L.I.; Tata J.R., Atkinson B.G., editors. Metamorphosis. Academic Press; New York, 1996, vol. 10, pp. 647-671.
- Burlakova O.V., Burlakov A.B., Golichenkov V.A. Melanofor - model dlja izuchenija vozrastnyh aspektov gormonal’noj reguljacii fiziologicheskih processov na kletochnom urovne [Melanophor - model for studying of age aspects of hormonal regulation of physiological processes at cellular level] Tez.dokl. Vses. s#ezda gerontologov i geriatrov [All-Union Congress of Gerontology and Geriatrics. Abstracts.] Tbilisi, 1988, vol. 1, pp. 9 4-95.
- Vassif Je.T., Nikerjasova E.N., Zaharova L.A., Golichenkov V.A. Izmenenie razmerov dermal’nyh melanoforov v lichinochnom razvitii shporcevoj ljagushki [Change of the sizes of thermal melanophor in larval development of a clowed frog] Vestnik Moskovskogo universiteta, Serija 16. Biologija[Moscow University Biological Sciences Bulletin] 1989, no. 3, pp. 12-18.
- Gilbert S. Biologija razvitija [Developmental biology] v 3-h t. T. 3: Per. s angl. M.: Mir, 1995, 352p.
- Golichenkov V.A. Biologija melanoforov amfibij [Biology of melanophore of amphibians] Uspehi sovremennoj biologii [Advances in modern biology] 1979, vol. 87, no. 3, pp. 442-458.
- Golichenkov V.A., Burlakova O.V., Burlakov A.B. Vlijanie gipofizarnyh gormonov na raspredelenie pigmenta v melanoforah raznyh tipov u lichinok travjanoj ljagushki.[ Influence of hypophysial hormones on pigment distribution in the melanophores of different types at grass frog’
larvae] “Vestnik MGU”, ser.16. Biologija [Moscow University Biological Sciences Bulletin] 1985, no. 1, pp. 24-28. - Golichenkov V.A., Golichenkova I.F., Popov V.V. Vtorichnye reakcii melanoforov v razvitii. [The secondary melanophore reactions in development] DAN SSSR [Doklady Biological Sciences] 1972, vol. 203, no. 2, pp. 463-466.
- Golichenkov V.A., Zaharova L.A. Vlijanie fonovyh adaptacij na dinamiku nakoplenija pigmenta v dermal’nyh melanoforah lichinok amfibij [Influence of background adaptations on dynamics of accumulation of a pigment in the dermal melanophores of amphibian larva] NDVSh, Biol.nauki [Scientific reports of higher school.Biological science] 1991, no. 1 (325), pp. 60-67.
- Dzhapova V.V, Starodubov S.M., Golichenkov V.A. Vlijanie fona na pigmentaciju lichinok Xenopus laevis.[ Influence of a background on pigmentation of larvae of Xenopus laevis] Vestnik MGU.Ser. 16. Biol. [Moscow University Biological Sciences Bulletin] 2012, no. 2, pp. 7-12.
- Dzhapova V.V., Starodubov S.M., Golichenkov V.A. Dinamika chislennosti dermal’nyh melanoforov u lichinok Xenopus laevis na rannih stadijah razvitija. [Dynamics of number of dermal melanophores at Xenopus laevis larvae at early stages of development] Uch. zapiski Zabajkal’skogo gosudarstvennogo gumanitarno-pedagogicheskogo universiteta im N. G. Chernyshevskogo. Ser. Estestvennye nauki [Scientific papers of ZabSGPU names’ N. G. Chernyshevsky] 2012, no. 1, pp. 92-97.
- Golichenkov V.A., Burlakova O.V., Molchanov A.Yu Strukturnaja organizacija sistemy pigmentnyh kletok zhivotnyh, obespechivajushhaja ee ustojchivost’ v ontogeneze i jevoljucii [The structural organisation of animal pigment system ensures its stability in ontogenesis and evolution] Slozhnye sistemy [The complex systems] 2013, no. 4(9), pp. 33-45.
- Starodubov S.M. Golichenkov V.A. Delenie dermal’nyh melanoforov [Deviding dermal melanophore] DAN SSSR [Doklady Biological Sciences] 1978, vol. 139, no. 4, pp. 962-963.
- Starodubov S.M., Golichenkov V.A. Mitoticheskoe delenie dermal’nyh melanoforov lichinok beshvostyh amfibij [Mitotic division of dermal melanophore of larvae of tailless amphibians] DAN SSSR [Doklady Biological Sciences] 1979, vol. 246, no. 3, pp. 721-723.
- Rozen V.B. Osnovy jendokrinologii [The foundations of endokrnology] M.: Izd-vo MGU, 1994.
- Hefni H.A., Popov D.V., Golichenkov V.A. Vremennoe strukturirovanie ontogeneza i regeneracija [Temporary structuring ontogenesis and regeneration] // III Vsesojuzn. konf. po hronbiologii i hronomedicine[3-th Union Conference on Chronobiology and Chronomedicine]Tashkent-M, 1990, pp. 95-95.
- Bagnara J.T. Cytology and cytophysiology of nonmelanophore pigment cells. Gen. and Compar. Endocrinol., 1966, vol. 20, pp.173-205.
- Brown D.D., Cai L, Das B., Marsh-Armstrong N., Schreiber A.M., Juste R. Amphibian metamorphosis. Proc Natl Acad Sci U S A , 2007, vol. 21218.
- Cai L, Brown DD. Expression of type II iodothyronine deiodinase marks the time that a tissue responds to thyroid hormone-induced metamorphosis in Xenopus laevis. Dev Biol, 2004, vol. 266, pp. 87–95.
- Damjanovski S. Differential regulation of three thyroid hormone-responsive matrix metalloproteinase genes implicates distinct functions during frog embryogenesis. FASEB, 2000, J, vol. 14, pp. 503–510.
- Decker, R.S. Influence of thyroid hormones on neuronal death and differentiation in larval Ram pippiens. Dev. Biol., 1976, vol. 49, pp. 101-118.
- Ishizuya-Oka A., Hasebe. T, Shimiry K, Suzuki K, Ueda S. Shh/Bmp-4 signaling patway is essential for intestinal epithelial developmental during Xenopus larval to adult remodeling Dev. Dyn, 2006, vol. 245, pp. 3240-3249.
- Ishizuya-Oka A., Shi Y-B. Molecular mechanisms for thyroid hormone-induced remodeling in the amphibian digestive tract: a model for studying organ regeneration. Dev Growth Differ., 2005, vol. 47, pp. 601–607.
- Ishizuya-Oka A, Ueda S. Apoptosis and cell proliferation in the Xenopus small intestine during metamorphosis. Cell Tissue Res, 1996, vol. 286, pp. 467–476.
- Huang H., Cai L., Remo B., Brown D.D. Timing of metamorphosis and the onset of the negative feedback loop between the thyroid gland and the pituitary is controlled by type II iodothyronine deiodinase in Xenopus laevis. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001, vol. 98, pp.7348–7353.
- Mukhi S., Cai L., Brown D.D. Gene switching at Xenopus laevis metamorphosis. Development Biology, 2009, vol. 338, pp. 117-126.
- Nieuwkoop P.D., Faber J. Normal table of Xenopus laevis (Daudin). Amsterdam, 1956, pp. 1-243.
- Pehlemann F.W. Der Morphologische Farbwechsel von Xenopus laevis larven. Roux Arch. Entwicklungsmech, 1977, Bd. 28, pp. 629-660.
- Raven C.P., Klos J. Induction by medial and lateral pieces of the archenteron roof with special reference to the determination of the determination of the neural crest. Acta Neerl. Morph.,1945, vol. 4, pp. 348-362.
- Shi, Y.-B. Amphibian Metamorphosis. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1999, vol. 20, pp. 123-140.
- Tata J.R. Amphibian metamorphosis as a model for the developmental actions of thyroid hormone. Mol Cell Endocrinol, 2006, vol. 246, pp. 10–20.
- Tata J.R. Requirement for RNA and protein synthesis for induced regression of the tadpole tail in organ culture. Dev Biol, 1996, vol. 13, pp. 77–94.
- Wang Z., Brown D.D. The thyroid hormone-induced gene expression program for amphibian tail resorption. J Biol Chem, 1993, vol. 268, pp. 16270–16278.
- Yoshizato K. Cell death and histolysis in amphibian tail during metamorphosis. In: Gilbert L.I.; Tata J.R., Atkinson B.G., editors. Metamorphosis. Academic Press; New York, 1996, vol. 10, pp. 647-671.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Рассмотрено несколько представлений фотона, используемых для описания оптических явлений: фотон как классический волновой пакет, имеющий электрическую и магнитную составляющие; фотон как гипотетическая элементарная частица, имеющая кинетическую массу; фотон как возбуждённое состояние светового поля, определяющее квантовые корреляции фотонов. В статье показано, что наделение физического вакуума свойствами сверхтекучего 3Не-В (вакуум с такими свойствами назван сверхтекучим физическим вакуумом – СФВ) позволяет дать физическое объяснение свойств фотона.
Магнитные свойства определяются движением СФВ; электрические свойства определяются
электрической поляризацией СФВ в вихрях; образующихся при движении фотона; спин и
кинетическая масса обусловлены соответственно спиновой поляризацией этих вихрей и
изменением инерционных свойств СФВ в вихрях, квантовые корреляции осуществляются
сверхтекучим спиновым током.
Методом спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в ИК-диапазоне в поляризованном свете получены данные о динамике изменений пространственной упорядоченности структуры биополимеров в оболочках зародышей амфибий. Показано, что при изменении температуры меняется пространственная организация структур оболочек, что проявляется только у живых организмов. Установлена протекторная роль оболочек при слабых и сверхслабых электромагнитных воздействиях на развивающийся зародыш. Обсуждается способность оболочек регулировать степень влияния среды обитания на развивающийся зародыш, выступая в роли активно перестраивающихся оптических фильтров.
Исследования в области эволюционной эпистемологии, проводимые последователями Конрада Лоренца в Институте по исследованию эволюции и познания в Альтенберге под Веной, продолжаются ныне в плане поиска интеграции подхода к пониманию эволюции биологических видов, подхода к изучению индивидуального развития живых организмов и экологического подхода, который начинает применяться широко, не только в естественнонаучном, но и гуманитарном и социальном аспектах. Все это получает новое название eco-evo-devo-perspective. На базе этологии Лоренца и его последователей ныне развивается когнитивная биология, которая олицетворяет сближение когнитивных наук (cognitive sciences), наук о жизни (life sciences) и исследований сложности (complexity studies). В качестве основы принимаются установки, предложенные австрийским биологом Паулем Альфредом Вайссом (1898-1989) и австрийским теоретиком систем Людвигом фон Берталанфи (1901-1972), которые ввели термин «теоретическая биология». Теоретическая биология в ее современном научном контексте представляет собой всеобъемлющую, кросс-дисциплинарную интеграцию понятий. Она включает в себя исследование генетических компонентов изменений, эволюции и развития, т.е. исследование взаимосвязи между эволюцией и развитием, между филогенезом и онтогенезом. Теоретическая биология включает в себя все современные теоретические подходы – вычислительную биологию (computational biology), биосемиотику, когнитивные исследования, натуралистические сдвиги в философии науки и эпистемологии.
Издательство
- Издательство
- ИФСИ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- Юр. адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- systemology@yandex.ru
- Контактный телефон
- +7 (963) 7123301