Клеточная и молекулярная биология нейронов

Как и другие типы клеток организма, нейро­ны в полной мере обладают клеточными меха­низмами метаболической активности, синтеза белков мембраны (например, белков ионных каналов и рецепторов). Более того, белки ион­ных каналов и рецепторов направленно транс­портируются к местам локализации в кле­точной мембране. Специфичные для натрия или калия каналы расположены на мембра­не аксонов ганглиозных клеток дискретными группами (кластерами). Эти каналы участвуют в инициации и проведении ПД.

Пресинаптические терминали, образован­ные отростками фоторецепторов, биполярных клеток и других нейронов, содержат в своей мембране специфические каналы, через ко­торые могут проходить ионы кальция. Вход кальция запускает выделение медиатора. Ка­ждый тип нейронов синтезирует, хранит и вы­деляет определенный вид медиатора(ов). В от­личие от многих других белков мембраны, ре­цепторы для специфических медиаторов рас­положены в точно определенных местах — постсинаптических мембранах. Среди белков мембраны известны также белки-насосы или транспортные белки, роль которых заключа­ется в сохранении постоянства внутреннего содержимого клетки.

Основным отличием нервных клеток от остальных видов клеток организма является наличие длинного аксона. Так как в аксо­нах нет биохимической «кухни» для синтеза белков, все основные молекулы должны пе­реноситься к терминалям с помощью про­цесса, называемого аксональным транспортом, причем часто на очень большие расстояния. Все молекулы, необходимые для поддержания структуры и функции, равно как и молекулы

Раздел I. Введение

Рис. 1.16. Генетические вли­яния на развитие глаз у дрозо­филы. Ген eyeless контролиру­ет развитие глаз у дрозофилы. Повышенная экспрессия гена приводит к появлению мор­фологически нормальных эк­топических глаз (А, В) в раз­ных частях тела мушки.

fig. 1.16. Genetic Influences on Development of the Eye m the fruit fly, Drosophila. A gene known as eyeless controls development of the eye in the fruit fly. After deletion of this gene, eyes fail to appear. Overexpression leads to the development of ectopic eyes that are morphologically normal. (A) This scanning electron micrograph shows such ectopic eyes on the antenna (arrowhead) and on the wing (arrow). (B) Here the wing eye is shown at higher magnification. A gene with strikingly similar sequence homology in the mouse also leads to the formation of ectopic eyes in the fly if it is overexpressed. (After Haider, Callaerts, and Gehring, 1995; micrographs kindly provided by W.Gehring.)

мембранных каналов, путешествуют от тела клетки этим путем. Точно так же и молекулы, захваченные мембраной терминалей, проде­лывают обратный путь к телу клетки, исполь­зуя аксональный транспорт.

Нейроны отличаются от большинства кле­ток еше и тем, что, за небольшим исключе­нием, не могут делиться. Это означает, что у взрослых животных погибшие нейроны не могут быть заменены.