D I S C O V E R Y
 

ЛЕЙКОЦИТ. ЖИЗНЬ ВНУТРИ КЛЕТКИ (The Inner Life of a Cell)

 

Этот анимированный видеоролик рассказывает о различных биологических процессах в лейкоците, клетке человеческого тела. Работа над данным 8-минутным видеороликом заняла 14 месяцев!

 Не забудьте включить русские субтитры в окне плеера

Фильм создали Дэвид Болинский (иллюстратор Йельского университета), ведущий аниматор Джон Либлер и Майк Астрахан из XVIVO для факультета Молекулярной и клеточной биологии Гарвардского университета.

Впервые фильм был продемонстрирован в 2006 на ежегодной конференции SIGGRAPH (short for Special Interest Group on GRAPHics and Interactive Techniques) в Бостоне. 

Собственно, в клипе рассказывается о том, что происходит, когда лейкоциту нужно проникнуть из кровеносного русла в ткани, и чего это ему стоит :)

Вначале показан кровеносный сосуд, по которому очень быстро проносятся эритроциты, и замедлившийся у его стенки лейкоцит.

 
The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки

 

Лейкоцит "катится" по эндотелию сосуда...

The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки

 

...и цепляется разными рецепторами за соответствующие рецепторы на поверхности эндотелиальных клеток.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки

 

Тут показана зона контакта. Это взаимодействие запустит дальнейшие события в клетке.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Дальше мы видим - уже на большем увеличении - мембрану клетки (видимо, все того же лейкоцита). Мембранные белки, задействованные в контакте клеток, сосредоточены на липидных рафтах ("lipid rafts"; я не знаю, как их принято нынче называть по-русски, чтобы ухо не резало - простите).


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

На внутренней поверхности мембраны, там, где снаружи клетки "снюхались" рецепторами, сейчас собираются сигнальные молекулы. Они передадут сигнал о том, что лейкоцит вступил в контакт с эндотелием, дальше - вглубь клетки.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


Похоже на мембрану, вид изнутри. Если так, то это, наверное, скорее эндотелий, чем лейкоцит.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Показаны разные элементы цитоскелета, образующие внутреннюю архитектуру клетки.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

В клетке собирается актиновая нить.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Один из актин-связывающих белков хищно перекусывает актиновые микрофиламенты.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

А здесь из тубулина собирается микротрубочка...


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


.

.. и разбирается :) Микротрубочки полярны - собираются строго с одного конца и разбираются с другого.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Один из самых запоминающихся кадров :) Важно вышагивающая молекула, которая тянет за собой огромный шар - видимо, кинезин (у динеина, ИМХО, "лапы" были бы крупнее и округлее, и он двигался бы в другую сторону - в следущих кадрах видна центриоль).


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Кинезины движутся вдоль микротрубочек, а они в клетке организованы с помощью центриолей (сфера, внутри которой видны два цилиндра - это оно и есть).


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Мы приближаемся к ядру клетки. Через поры в ядерной оболочке из ядра в цитоплазму выходят молекулы матричной (информационной) РНК.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

К мРНК в цитоплазме присоединяются субъединицы рибосом (показаны зеленым)...


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


.

..и начинается синтез молекулы белка (извивается слева), рибосома при этом движется по мРНК (длинная нить, продернутая через рибосому). Когда синтез заканчивается, белок, частицы рибосомы и мРНК разъединяются.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Здесь показаны две сигнальных молекулы - трудно сказать, что имелось в виду. Большая серая тень, к которой они плывут, похожа на митохондрию, но не поручусь.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

А вот немного другой вариант событий при синтезе белка. Рибосома и мРНК находятся на поверхности одной из вакуолей эндоплазматической сети. Синтезируемый белок при этом сразу попадает внутрь вакуоли, а не бродит по цитоплазме.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Пульсирущие на заднем плане круглые штуки - это, похоже, пузырьки эндоплазматической сети. Они отделяются от сети и присоединяются к комплексу Гольджи, неся внутри себя всякую синтезированную всячину. А на переднем сейчас снова покажется шагающий динеин/кинезин.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Вот он - комплекс Гольджи. Это стопка мембранных пузырьков, одни прилепляются снизу, другие при этом отделяются сверху стопки. Пока содержимое пузырька путешествует снизу вверх, оно подвергается различным химическим модификациям.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Отделившаяся от комплекса Гольджи вакуоль изнутри подтаскивается к поверхности клетки. Тащит ее все тот же кинезин, его "со спины" не видно, но мы-то уже знаем :)


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Вакуоль сливается с мембраной (не показано), и то, что было внутри нее, выплевывается наружу. Часть молекул могут свободно дрейфовать по своим делам, но некоторые, оказывается, были закреплены внутри вакуоли! Теперь они оказались прикрепленными к мембране клетки снаружи.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки

The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

То, что нависает сверху - это другая клетка. Она терпеливо ждет, когда же Нижняя Клетка соберет свежесинтезированные рецепторы на одном пятачке.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Под пятачком тем временем снова образуется знакомый уже липидный рафт/плот.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Адгезивные молекулы - рецепторы, необходимые для контакта - активируются, "распрямляются", и клетки крепко сцепляются друг с другом.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Лейкоцит, катившийся по эндотелию (а катится он, цепляясь рецепторами, как вы уже поняли), наконец, останавливается и "распластывается" в облюбованном месте.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки


 

Он протискивается между двумя эндотелиальными клетками, покидая капилляр посткапиллярную венулу? условный сосуд? Клетки эндотелия при этом должны слегка разъединиться, но это не показано.


The Inner Life of a Cell, Внутренняя жизнь клетки

 

Собственно, Великая Задумка Режиссера, видимо, была такова - продемонстрировать, что для того, чтобы лейкоцит мог выбраться из сосуда в ткани, необходимо, чтобы и на его поверхности, и на поверхности стоящих на страже клеток эндотелия присутствовали необходимые рецепторы, каковые можно красиво досинтезировать прямо в кадре, попутно дав общий панорамный вид разных клеточных достопримечательностей.

Получилось очень красиво, хотя неточностей и натяжек, конечно, имеется немало. Несомненно, более-менее выверены относительные размеры взаимодействующих макромолекул. Но вот со скоростями реакций - швах, что-то замедлено, что-то ускорено, а кинезин, как все уже заметили, просто-таки красуется перед камерой :) Зато всю мелкую шушеру - АТФ, аминокислоты, вспомогательные белки и прочее - из кадра погнали, лишние органеллы задрапировали, и вместо густой гороховой похлебки получился прозрачный бульон с одинокими включениями, привлекающими внимание едока :) Ради красоты и не на такое пойдешь...

UPDATE: http://depositfiles.com/files/266989/Cell.subs.mp3.avi - тот же клип, но в формате avi и с уже добавленными комментариями. Спасибо Сергею за труд!

UPD: http://wechsel.livejournal.com/85770.html - ужатый клип (6 Mb) в avi-формате, для просмотра нужны нестандартные кодеки (см. там же)

UPD: http://sciuro.livejournal.com/178827.html - вышла полная версия клипа с авторскими комментариями


Источник: sciuro.livejournal.com/159052.html

17-05-2009 | Просмотров: 10047
 
Комментарии Комментировать
 
Комментировать