Экстракт яиц Ксенопуса
Xenopus Экстракт яиц представляет собой лизат, который получают путем измельчения яиц африканской шпорцевой лягушки Xenopus laevis . Он предлагает мощную бесклеточную (или in vitro ) систему для изучения различных клеточных биологических процессов, включая развитие клеточного цикла , ядерный транспорт , репликацию ДНК и сегрегацию хромосом . Его также называют или Xenopus бесклеточной системой яйцеклеток бесклеточным Xenopus экстрактом яйцеклеток .
История
[ редактировать ]О первом экстракте яиц лягушки сообщили в 1983 году Лока и Масуи. [ 1 ] использовались яйца северной леопардовой лягушки Rana pipiens В этой новаторской работе для приготовления экстракта . Позже та же процедура была применена к яйцам Xenopus laevis , что стало популярным для изучения прогрессирования клеточного цикла и зависимых от клеточного цикла клеточных событий. [ 2 ] Экстракты, полученные из яиц японской жабы Bufo japonicus. [ 3 ] или западной шпорцевой лягушки Xenopus тропический [ 4 ] также сообщалось.
Основы приготовления экстракта
[ редактировать ]Клеточный цикл неоплодотворенных яиц X. laevis останавливается высокосинхронно в метафазе II мейоза. При оплодотворении остановка метафазы снимается под действием Ca. 2+ Ионы высвобождаются из эндоплазматической сети , тем самым инициируя ранние эмбриональные клеточные циклы, которые чередуют S-фазу ( репликация ДНК ) и М-фазу ( митоз ). [ 5 ]
Экстракт М-фазы
[ редактировать ]
Неоплодотворенные яйца в буфере, содержащем хелатор Са2+ ЭГТА (этиленгликольтетрауксусная кислота), упаковывают в центрифужную пробирку. После удаления избытка буфера яйца измельчают центрифугированием ( ~10 000 g). Растворимая фракция, которая появляется между липидной крышкой и желтком, называется экстрактом М-фазы. Этот экстракт содержит высокий уровень циклина B - Cdk1 . Когда демембранированные ядра сперматозоидов инкубируются с этим экстрактом, они претерпевают ряд структурных изменений и в конечном итоге преобразуются в набор хромосом М-фазы с биполярными веретенами .
Экстракт интерфазы (S-фазы)
[ редактировать ]Различные виды яичных экстрактов
[ редактировать ]Экстракт езды на велосипеде
[ редактировать ]
Высокоскоростной супернатант (HSS)
[ редактировать ]Нуклеоплазматический экстракт (NPE)
[ редактировать ]Открытия, сделанные с использованием яичных экстрактов
[ редактировать ]- Очистка фактора, способствующего М-фазе (MPF) [ 6 ]
- Выяснение роли синтеза и деградации циклина B в развитии клеточного цикла [ 7 ] [ 8 ]
- Открытие того, что деградация белка(ов), отличного от циклина B, необходима для инициации сегрегации хромосом. [ 9 ]
- Открытие механизма сборки веретена , зависящего от хроматина , а не от центросом. [ 10 ]
- Предложение репликации ДНК системы лицензирования [ 11 ] и определение его ответственного фактора [ 12 ]
- Идентификация импортина α/β, ответственного за ядерный транспорт [ 13 ]
- Открытие конденсинового комплекса, необходимого для сборки митотической хромосомы. [ 14 ] [ 15 ]
- Идентификация когезинового комплекса, необходимого для слипания сестринских хроматид. [ 16 ]
Совсем недавно экстракты яиц стали использовать для изучения перепрограммирования дифференцированных ядер. [ 17 ] физические свойства шпинделей [ 18 ] и ядра, [ 19 ] и теоретическое понимание контроля клеточного цикла. [ 20 ]
См. также
[ редактировать ]- Ёсио Масуи
- клеточный цикл
- CDK1
- циклин
- репликация ДНК
- ядерный транспорт
- шпиндельный аппарат
- конденсин
- когезин
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лока М.Дж., Масуи Ю. (1983). «Формирование in vitro пронуклеусов сперматозоидов и митотических хромосом, индуцированное ооплазматическими компонентами амфибий». Наука . 220 (4598): 719–721. Бибкод : 1983Sci...220..719L . дои : 10.1126/science.6601299 . ПМИД 6601299 .
- ^ Лохка М.Дж., Маллер Дж.Л. (1985). «Индукция разрушения ядерной оболочки, конденсация хромосом и образование веретена в бесклеточных экстрактах» . Дж. Клеточная Биол . 101 (2): 518–523. дои : 10.1083/jcb.101.2.518 . ПМК 2113692 . ПМИД 3926780 .
- ^ Осуми К., Катагири С. (1991). «Характеристика ооплазматического фактора, вызывающего деконденсацию и удаление протамина из ядер сперматозоидов жаб: участие нуклеоплазмина». Дев. Биол . 148 (1): 295–305. дои : 10.1016/0012-1606(91)90338-4 . ПМИД 1936566 .
- ^ Браун К.С., Блоуэр М.Д., Мареска Т.Дж., Грэммер Т.К., Харланд Р.М., Хилд Р. (2007). «Экстракты яиц Xenopus тропического дают представление о масштабировании митотического веретена» . Дж. Клеточная Биол . 176 (6): 765–770. дои : 10.1083/jcb.200610043 . ПМК 2064050 . ПМИД 17339377 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Масуи Ю (2000). «Неуловимый цитостатический фактор в яйце животных». Нат. Преподобный мол. Клеточная Биол . 1 (3): 228–232. дои : 10.1038/35043096 . ПМИД 11252899 . S2CID 5303121 .
- ^ Лока М.Дж., Хейс М.К., Маллер Дж.Л. (1988). «Очистка фактора, способствующего созреванию, внутриклеточного регулятора ранних митотических событий» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 85 (9): 3009–3013. Бибкод : 1988PNAS...85.3009L . дои : 10.1073/pnas.85.9.3009 . ПМК 280132 . ПМИД 3283736 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мюррей А.В., Киршнер М.В. (1989). «Синтез циклина управляет ранним эмбриональным клеточным циклом». Природа . 339 (6222): 275–280. Бибкод : 1989Natur.339..275M . дои : 10.1038/339275a0 . ПМИД 2566917 . S2CID 4352582 .
- ^ Мюррей А.В., Соломон М.Дж., Киршнер М.В. (1989). «Роль синтеза и деградации циклина в контроле активности факторов, способствующих созреванию». Природа . 339 (6222): 280–286. Бибкод : 1989Natur.339..280M . дои : 10.1038/339280a0 . ПМИД 2566918 . S2CID 4319201 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Холлоуэй С.Л., Глотцер М., Кинг Р.В., Мюррей А.В. (1993). «Анафаза инициируется протеолизом, а не инактивацией фактора, способствующего созреванию» . Клетка . 73 (7): 1393–1402. дои : 10.1016/0092-8674(93)90364-в . ПМИД 8391932 . S2CID 26338475 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Хилд Р., Турнебиз Р., Бланк Т., Сандалцопулос Р., Беккер П., Хайман А., Карсенти Э. (1996). «Самоорганизация микротрубочек в биполярные веретена вокруг искусственных хромосом в экстрактах яиц Xenopus». Природа . 382 (6590): 420–425. Бибкод : 1996Natur.382..420H . дои : 10.1038/382420a0 . ПМИД 8684481 . S2CID 4238425 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Блоу Джей-Джей, Ласки Р.А. (1988). «Роль ядерной оболочки в контроле репликации ДНК в клеточном цикле». Природа . 332 (6164): 546–548. Бибкод : 1988Natur.332..546B . дои : 10.1038/332546a0 . ПМИД 3357511 . S2CID 4313693 .
- ^ Кубота Ю., Мимура С., Нисимото С., Такисава Х., Нодзима Х. (1995). «Идентификация дрожжевого белка, родственного MCM3, как компонента фактора лицензирования репликации ДНК Xenopus» . Клетка . 81 (4): 601–609. дои : 10.1016/0092-8674(95)90081-0 . ПМИД 7758114 . S2CID 18797719 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Герлих Д., Прен С., Ласки Р.А., Хартманн Э. (1994). «Выделение белка, необходимого для первого этапа импорта ядерного белка». Клетка . 79 (5): 767–778. дои : 10.1016/0092-8674(94)90067-1 . ПМИД 8001116 . S2CID 7539929 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Хирано Т., Митчисон Т.Дж. (1994). «Гетеродимерный спиральный белок, необходимый для конденсации митотических хромосом in vitro». Клетка . 79 (3): 449–458. дои : 10.1016/0092-8674(94)90254-2 . ПМИД 7954811 . S2CID 24140495 .
- ^ Хирано Т., Кобаяши Р., Хирано М. (1997). «Конденсины, белковые комплексы конденсации хромосом, содержащие XCAP-C, XCAP-E и гомолог Xenopus белка Drosophila Barren» . Клетка . 89 (4): 511–521. дои : 10.1016/s0092-8674(00)80233-0 . ПМИД 9160743 . S2CID 15061740 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Лосада А., Хирано М., Хирано Т. (1998). «Идентификация белковых комплексов SMC Xenopus, необходимых для слипания сестринских хроматид» . Генс Дев . 12 (13): 1986–1997. дои : 10.1101/гад.13.12.1986 . ПМК 316973 . ПМИД 9649503 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Ганье О, Боке С., Пайффер И., Брошар В., Арно П., Пюи А., Жуно А., Фейль Р., Ренар Ж.П., Мечали М. (2011). «Синергическое перепрограммирование клеток млекопитающих путем комбинированного воздействия митотических экстрактов яиц Xenopus и факторов транскрипции» . Proc Natl Acad Sci США . 108 (42): 17331–17336. дои : 10.1073/pnas.1100733108 . ПМК 3198361 . ПМИД 21908712 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Симамото Ю., Маэда Ю.Т., Ишивата С., Либчабер А.Дж., Капур Т.М. (2011). «Изучение микромеханических свойств метафазного веретена» . Клетка . 145 (7): 767–778. дои : 10.1016/j.cell.2011.05.038 . ПМК 3124677 . ПМИД 21703450 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Хара Ю, Мертен, Калифорния (2015). «Накопление мембран на основе динеина регулирует расширение ядра в экстрактах яиц Xenopus laevis» . Ячейка разработчиков . 33 (5): 562–575. дои : 10.1016/j.devcel.2015.04.016 . ПМИД 26004509 .
- ^ Померенинг-младший, Ким С.Ю., Феррелл Дж.Э.-младший (2005). «Рассечение осциллятора клеточного цикла на системном уровне: обход положительной обратной связи приводит к затуханию колебаний» . Клетка . 122 (4): 565–578. дои : 10.1016/j.cell.2005.06.016 . ПМИД 16122424 . S2CID 11835940 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )