Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1 Деление клетки 12
1.2 Структура микротрубочки и экспериментальные исследования сил, развиваемых микротрубочкой 14
1.3 Динамика микротрубочек и хромосом 17
1.4 Кинетохор: структура и взаимодействие с микротрубочкой 23
1.4.1 Структура и функционирование кинетохора 23
1.4.2 Сила, развиваемая микротрубочкой при взаимодействии с кинетохором27
1.4.3 Роль молекулярных моторов во взаимодействии между микротрубочкой и кинетохором 34
1.4.4 Daml-комплекс и его роль в митозе 36
1.5 Экспериментальные исследования клеточной культуры PtKi 42
1.5.1 Приготовление срезов, микроскопия и трехмерная реконструкция 42
1.5.2 Получение изображений концов микротрубочек 43
1.5.3 Качественное описание структуры концов микротрубочек 44
1.5.4 Подход к исследованию подвижности, вызванной деполимеризацией микротрубочек in vitro 45
1.6 Постановка задачи 45
ГЛАВА 2. Методы обработки данных 46
2.1 Описание программы расчета локальных кривизн 46
2.1.1 Особенности интерфейса программы расчета локальных кривизн и формат исходных данных 46
2.1.2 Изменение масштабов отображения протофиламентов и их кривизн в программе расчета локальных кривизн 51
2.1.3 Алгоритмы вычисления кривизн отдельных протофиламентов 51
2.1.4 Определение усредненных кривизн и форм протофиламентов 53
2.1.5 Автоматический расчет наклона протофиламентов вблизи стенки микротрубочки и группировка выбранных пользователем протофиламентов. 56
2.2 Сохранение результатов расчетов, произведенных с помощью программы расчета локальных кривизн 57
2.3 Математическое моделирование кинетохорных структур, взаимодействующих с микротрубочками 58
2.3.1 Описание модели 58
2.3.2 Энергетические соотношения 60
2.3.3 Выбор параметров модели 60
2.3.4 Результаты модели 61
ГЛАВА 3. Результаты 64
3.1 Детальное рассмотрение форм протофиламентов из кинетохорных микротрубочек 64
3.1.1 Разнообразие форм протофиламентов на плюс-концах различных микротрубочек 64
3.1.2 Отличие форм протофиламентов из микротрубочек in vivo и in vitro 68
3.1.3 Детальный анализ формы протофиламентов как способ изучения динамического состояния микротрубочек 69
3.2 Различия между формами протофиламентов in vivo и in vitro 72
3.2.1 Роль адгезии протофиламентов 72
3.2.2 Факторы, влияющие на форму протофиламентов из кинетохорных микротрубочек 73
3.2.3 Изменение формы протофиламентов в различных фазах митоза 74
3.3 Закрепление фибрилл на протофиламентах кинетохорных
микротрубочек 75
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 78
4.1 Новый способ взаимодействия микротрубочек с хромосомой 78
4.1.1 Связывание протофиламентов с кинетохорными фибриллами и аспекты физиологии митотического веретена 78
4.1.2 Химия взаимодействия кинетохорных фибрилл и протофиламентов 79
4.1.3 Сравнение с опубликованными сведениями о структуре взаимодействия кинетохоров с микротрубочками 80
4.2 Связь форм протофиламентов средней кривизны с взаимодействием кинетохорными фибриллами 83
4.3 Способность изогнутых протофиламентов поддерживать процессивное движение хромосомы 84
4.4 Роль фибриллярного кинетохорного комплекса Ndc80 84
Глава 5. Выводы 87
Список литературы 88
Список сокращений и обозначений
