микрофоссилии. Фоссилии. Слайд 1
 Скачать 21.92 Kb.
|
|
Слайд 1 (Название: Окаменелые клеточные ядра не являются редкостью: обзор гистологических данных) Доброе утро, сегодня мы вам дадим краткий обзор статьи о внутриклеточных структурах, сохранившихся в окаменелостях, в частности: о ядрах, ядрышках и хромосомах, которые, как оказалось, совсем не являются чем-то особо исключительным. Слайд 2 Название статьи: Fossilized cell nuclei are not that rare: Review of the histological evidence in the Phanerozoic Автор: Alida M. Bailleul Публикация: Earth-Science Reviews 216 (2021) Эта статья является обзором литературы Предмет исследования — это внутриклеточные структуры, сохранившиеся до наших дней. Объект исследования – окаменелости и мумии. В этой статье представлен обзор данных гистологического анализа ископаемых Фанерозойского эона, который указывает на то, что сохранившиеся в окаменелостях ядра не являются чем-то уникальным, наоборот, в литературе есть множество свидетельств сохранения ядер, ядрышек, а также хромосом, застывших на различных фазах деления клетки. Стоит добавить, что представлены гистологические данные только потомков последнего общего предка эукариот. Так же в статье представлен обзор исследований возможных причин или механизмов сохранения ядер. Важность изучения ископаемых ядер не следует недооценивать, поскольку их морфология содержит генетическую информацию и может дать представление об эволюции размеров генома, стазиса и кариотипов. Ядра также могут информировать об эволюции клеточных популяций, гибели клеток в древе позвоночных и о сохранении древней ДНК в глубоком времени. Слайд 3 До недавнего времени ядра были просто проигнорированы из-за разрушительного характера гистологического отбора проб, а также из-за ошибочных предположений, что они слишком хрупки, чтобы сохраняться. Возможность сохранения ядер была предметом споров, особенно в отношении Докембрийских окаменелостей, потому что ядра являются ощутимыми доказательствами существования эукариот. Ранее эксперименты по тафономии не подтвердили, что ядерные структуры могут окаменеть, и показали, что остатки цитоплазмы у бактерий могут сжиматься и конденсироваться во время распада, напоминая распавшееся ядро. Авторы утверждали, что этот тип "фальшивого" ядра может быть легко ошибочно идентифицирован как истинное ядро во многих ранних ископаемых клетках. Однако многие Фанерозойские примеры ископаемых находок и некоторые недавние эксперименты по тафономии определенно показывают, что ядерное сохранение возможно и не является таким уж ‘исключительным’. Слайд 4 (Рис 1) Давайте обсудим некоторые доказательства сохранения ядер в порядке от самых новых до самых древних. Вот они слева направо – наши любимые окаменелости. На первой фотографии можно наблюдать немного не относящийся к теме статьи - хрящ мумии человека из Средних веков, однако эти данные были включены в статью. На изображениях B-C мы можем увидеть окрашенные ядра клеток мускулов мамонта. У мумий не всегда можно увидеть ядра. В мозге мамонта Юка, было обнаружено мало ‘остатков клеточных ядер’. В сердце мамонта ‘Жени’ вообще не было обнаружено ядерных структур, но древняя ДНК была успешно секвенирована из фрагментов мышц и черепа. У Любского мамонта только флуоресцентный краситель DAPI показал наличие нескольких ядер в мышечной ткани. Слайд 5 (Рис 2) Во многих исследованиях динозавров из мелового периода сообщалось о ядрах или "ядроподобных" структурах. Только в некоторых срезах остеоциты показали ‘центрально расположенное ядро, содержащее ядрышко’. Несколько лет спустя, в образце T. rex, были найдены деминерализованные ядроподобные структуры костных клеток и эндотелиальных клеток из кровеносных сосудов. G) одиночный хондроцит Hypacrosaurus с внутриклеточным окрашиванием. При проходящем свете в клетке, завершившей митоз, были видны конденсированные темные структуры, напоминающие клеточные ядра, а в одной клетке были обнаружены темные хромосомоподобные структуры, показывающие метафазоподобное расположение и гранулы хроматина. Некоторые специфические цитологические особенности показали, что эта последняя клетка не находилась в надлежащей метафазе, а была в стадии типа клеточной гибели. Слайд 6 (Рис 3) *сказать что переходим сразу к тианжушании* Примеры сохранившихся клеточных ядер в протерозое крайне противоречивы Это многоклеточное, найденное в эдиакарской формации Душантуо, представляют собой многоклеточные структуры, первоначально интерпретируемые как зародыши многоклеточных, но дальнейшие исследования показали, что на самом деле они были инцистирующими протистами. В настоящее время их обычно называют ‘эмбрионоподобными окаменелостями’. Но независимо от их таксономического сходства, клетки демонстрируют прекрасно сохранившиеся субклеточные структуры, первоначально интерпретируемые как возможные "ядра, пучки веретен или другие органеллы’, но позже считающиеся настоящими ядрами. Слайд 7 Процессы клеточной и ядерной консервации Есть две гипотезы, которые могут объяснить сохранность клеток — это перминерализация и аутигенная минерализация. Перминерализация вызывается вливанием минерализованных жидкостей в ткани после смерти Аутигенно минерализованные ископаемые клетки имеют минералы, отложившиеся на их поверхности до того, как произошло какое-либо прогрессирующее разложение, и это может быть опосредовано микробными биопленками. Позднее это предположение не подтвердилось ни экспериментально, ни теоретически: микроорганизмы должны быть достаточно малы, чтобы минерализировать хромосомы, а таких почти не существует в природе. Конкретный случай клеток в минерализованных скелетных тканях Есть две гипотезы насчет веществ, которые могут сыграть роль в сохранении ДНК и ядер в костных тканях: Гидроксиапатит может играть роль в сохранении ДНК путем адсорбции и стабилизации ДНК в кальцинированных тканях Железо, в мезозойских и кайнозойских окаменелостях, и было высказано предположение, что оно может быть ответственно за их окаменение. Слайд 8 Факторы и процессы, способствующие сохранению ядра, до конца не изучены, ясно, что одним из наиболее важным фактором для сохранения ядра в течение длительного времени является мгновенное ингибирование и блокирование автолиза клеток после гибели организма. В этом случае, даже если организм мертв, некоторые из его клеток могут оставаться "биологически живыми" в течение некоторого времени после смерти. В двух недавних исследованиях проверялись сроки выживания клеточных ядер в клетках кожуры лука, а также в красных и зеленых водорослях Было обнаружено, что ядра лука и водорослей удивительно устойчивы к разложению в обоих условиях, и некоторые ядра все еще присутствовали через 8 и 6 недель после смерти Эти ‘выжившие’ клеточные ядра в этих двух экспериментальных исследованиях, очевидно, были защищены от клеточного автолиза, но что именно блокировало этот процесс и разрушение ядра, до конца не изучено, поскольку не было обнаружено резких различий между бескислородными и кислородными условиями. Слайд 9 Данное направление исследований является малоизученным и очень перспективным: Еще не выяснено как внутриклеточные структуры сохраняются до наших дней и какой процесс запускает это сохранение. Выяснено, что возможно окрашивать данные структуры, вследствие чего можно предположить, что в ядрах еще хранятся следы или другие виды молекул ДНК. Размер генома или морфология хромосом могут рассказать о эволюционных успехах и неудачах, а также о том насколько давно появились те или иные популяции клеток. Реконструкция ранней жизни на Земле зависит от нашей способности идентифицировать остатки организмов в ископаемых находках, а изучение ископаемых ядер – большой шаг на пути понимания. |