logo

Изменчивость организма и её значение

Из этого следует сделать вывод, что живые организмы на любое химическое действие способны вырабатывать биологическую защиту. Например, вещество метотрексат оказывает сильное действие на быстро-делящиеся клетки за счет подавления работы фермента.

Если в культуру клеток вводить концентрацию метотрексата, которая рассчитана на гибель 99 процентов клеток, то выжившие клетки через несколько поколений начнут выдерживать повышенную дозу. Таким образом, можно получать линии клеток, которые нормально себя чувствуют и размножаются в таких высоких концентрациях метотрексата, при которых клетки исходного клана погибают быстро и все без исключения.

Обнаружен и механизм такой устойчивости. Оказывается, клон выживших клеток синтезирует в сотни и тысячи раз больше фермента, на который действует метотрексат. Механизм такого резкого усиления синтеза известен и ведет он к возникновению функционально-структурных модификаций, которые повышают устойчивость организма к самым сильнодействующим факторам среды.

Это происходит при одном условии. Если этот фактор дает организму время для перестроения метаболизма своих клеток, то клетки, а соответственно и организм, приобретают устойчивость к нему. Например, на действие кохицина (препарата, получаемого из некоторых растений, который в клетках разрушает основы клеточного скелета - микротрубочки, необходимые при клеточном делении) клетки становятся устойчивыми к нему благодаря тому, что кохицин в них почти не проникает. Эти клетки способны выдерживать дозу в 500-800 раз выше той, что блокирует деление обычных клеток.

Все клетки имеют постоянно усиливающийся механизм защиты от проникновения ненужных веществ из окружающей среды. В клетках эту функцию выполняет клеточная мембрана. Оказывается, она свою функцию может увеличить в сотни раз за счет синтеза особого белка, которого в сотни раз становится больше, чем в обычных клетках.

Но всякое изменение синтеза сопряжено с изменением в геноме. А это происходит только тогда, когда действующий фактор среды "требует" усиления ответной реакции, то есть функции. Подтверждением данной схемы существующего в природе механизма изменчивости служит клонально-селекционная теория. Потребовалось около 100 лет, чтобы выработать такую теорию, которая объясняет образование антител, защищающих организм от вторжения чужеродных частиц.

Мы опускаем весь ход исследований по этому вопросу, об этом можно прочитать в журнале "В мире науки" № 10, 1987 г., а используем лишь конечный результат данных исследований, которые легли в основу клонально-селекционной теории. Суть их заключается в том, что антиген, связывающий участок антитела, является продуктом не менее, чем пяти генов, в каждом из которых имеются вариабельные участки.

В ходе дифференцировки лимфоцитов эти гены рекомбинируют и для каждой клетки создается их уникальное сочетание. Это сочетание и определяет специфичность антител, производимых данной клеткой. Происходит она под влиянием стимуляции антигеном и усиленным размножением клона клеток, специфичных к данному чужеродному агенту. В результате в кровь выбрасываются антитела, способные вступить с ним в борьбу. Если организм функционально способен обеспечить достаточный выброс специфических антител, то он справляется с инфекцией и выживает, а если нет, то гибнет.

Подобные явления происходят и с растительными организмами. Судьба растения, пораженного инфекцией, зависит от того, насколько быстро оно сумеет обнаружить присутствие в своих тканях болезнетворных микроорганизмов и включить защитные системы. Но что заставляет растение бить тревогу? Ведь не может же оно "знать в лицо" всех своих многочисленных врагов. Оказывается, в этом нет нужды.

Растения возбуждаются, соприкасаясь с особыми веществами, получившими название элиситоры, которые принадлежат микроорганизму, находятся на его поверхности и первыми вступают в контакт с растениями, вызывая реакцию сверхчувствительности. Спустя несколько часов растения образуют фитоалексины. Выяснилось также, что если удается на некоторое время задержать гибель поверхностных клеток растения, то на это же время переносится и начало синтеза фитоалексинов. И наоборот, если гибель клеток ускорить, ускоряется и выработка антибиотических веществ. Значит, сами элиситоры вызывают лишь реакцию сверхчувствительности, а уже погибающие клетки передают сигнал, приводящий растение в состояние боевой готовности.

Перейти на страницу:
1 2 3 4

 


Copyright © 2013 - SimpleBiology.ru - Все права защищены