Động lực học của ti thể trong tế bào sống: Thay đổi hình dạng, sự dịch chuyển, sự kết hợp và sự phân chia của ti thể
Tóm tắt
Ti thể là những bào quan bán tự trị có khả năng thay đổi hình dạng (ví dụ: kéo dài, rút ngắn, phân nhánh, gấp khúc, sưng phồng) và vị trí của chúng bên trong một tế bào sống. Ngoài ra, chúng có thể kết hợp hoặc phân chia. Các động lực này được thảo luận. Sự dịch chuyển của ti thể có thể xảy ra do sự tương tác của chúng với các yếu tố của bộ bào tương, đặc biệt là với vi ống, và từ các quá trình nội tại của chính ti thể. Các tiêu chí hình thái học và sự khác biệt trong số phận của một số ti thể lập luận cho sự hiện diện của nhiều loại ti thể khác nhau trong một số tế bào động vật. Liệu những điều này có phản ánh sự khác biệt di truyền hay không vẫn còn mơ hồ. Bài viết nhấn mạnh các phương pháp quan sát ti thể trong các tế bào và theo dõi hành vi của chúng. Các phương pháp huỳnh quang cung cấp những khả năng độc đáo nhờ vào độ phân giải cao của chúng và vì một số fluorochrome đặc hiệu cho ti thể có thể được sử dụng để phát hiện tiềm năng màng. Sự kết hợp và phân chia thường xảy ra trong khoảng thời gian ngắn bên trong cùng một nhóm ti thể. Tại các vị trí kết hợp của hai ti thể, vật liệu của màng trong và phân vùng chất nền dường như tích tụ. Cách sắp xếp ban đầu của các đối tác kết hợp được duy trì trong một vài phút. Phân chia là một sự kiện động lực mà, giống như sự kết hợp, trong hầu hết các trường hợp được quan sát trong các nền văn hóa tế bào động vật có xương sống không phải là một quá trình đơn giản mà thay vào đó yêu cầu nhiều "thử nghiệm" cho đến khi sự phân chia cuối cùng diễn ra. Liên quan đến sự kết hợp và phân chia, các hình ảnh vi phân pha chưa được công bố và hình ảnh vi electron đã được đưa vào.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Altmann R., 1890, Die Elementarorganismen und ihre Beziehung zu den Zellen
Aufderheide K. J., 1980, Mitochondrial associations with specific microtubular components of the cortex of Thermophila. II. Response of the mitochondrial pattern to changes in the microtubule pattern, J. Cell Sci., 42, 247, 10.1242/jcs.42.1.247
Aw T. Y., 1988, Microcompartmentation, 191
Behnke O., 1966, Some aspects of microtubules in spermatocyte meiosis in a crane fly (Nephrotoma saturalis Loew): Intranuclear and intrachromosomal microtubules, Compt. Rend. des travaux des Lab. Carlsberg, 35, 437
Benel L., 1989, Compared flow cytometric analysis of mitochondria using 10‐n‐nonyl acridine orange and rhodamine 123, Basic Appl. Histochem., 33, 71
Bereiter‐Hahn J., 1976, Beziehungen von Feinstruktur und mitochondrialer Formgebung, Cytobiologie, 12, 429
Bereiter‐Hahn J., 1978, Intracellular motility of mitochondria: Role of the inner compartment in migration and shape changes of mitochondria in XTH‐cells, J. Cell Sci., 30, 99, 10.1242/jcs.30.1.99
Bereiter‐Hahn J.(1983)Mitochondrien‐Bewegung Teilung und Fusion. Publ. Wissenschaftl. Film D 1455 16 Nr.7.
Bereiter‐Hahn J., 1983, Endocytobiology, 281
Bereiter‐Hahn J., 1972, Stoffwechselabhängige mitochondriale Bewegungen in epithelialen Kaulquappenherz‐zellen in Gewebekulturen, Cytobiol., 6, 447
Bereiter‐Hahn J., 1983, Metabolic control of shape and structure of mitochondria in situ, Biol. Cell, 47, 309
Blair P. V., 1972, Regulation of mitochondrial oxidations by induction of morphological changes. I. Dinitrophenol initiated concomitant transitions in inner membrane‐matrix structure and succinate oxidation, Biochem. Biophys. Res. Commun., 49, 7, 10.1016/0006-291X(72)90471-8
Blank R., 1981, Structural changes of mitochondria in Chlamydomonas reinhardii after chloramphenicol treatment, Eur. J. Cell Biol., 24, 244
Boissin L., 1966, Spermatogenese d'Hysterochelifer meridianus (L. Koch) (Arachnida, Pseudoscorpion: Cheliferidae). II. Etude de l'evolution du chondriome, Bull. Soc. Zool. Fr., 91, 697
Bowman R. W., 1967, Mitochondrial connections in canine myocardium, Rep. Biol. Med., 25, 517
Brunner A., 1983, Mitochondria, hemosomes and hemoglobin biosynthesis, Cell Tissue Res., 223, 215, 10.1007/BF00222245
Chen L. B., 1984, Mitochondria in tumor cells: Effects of cytoskeleton on distribution and as targets for selective killing, Cancer Cells, 1, 75
Chen L. B., 1985, Mitochondria in living cells: Effects of growth factors and tumor promoters, alterations in carcinoma cells, and targets for therapy, Cancer Cells, 3, 433
Clegg J. S., 1988, Microcompartmentation, 1
Couchman J. R., 1982, Organelle‐cytoskeleton relationships in fibroblasts: Mitochondria, Golgi apparatus, and endoplasmic reticulum in phases of movement and growth, Eur. J. Cell Biol., 27, 47
Cowdry E. V., 1918, The mitochondrial constituents of protoplasm, Contributions to embryology., 8, 39
Etoh S., 1990, Purification and immunohistochemical study of actin in mitochondrial matrix, Biochem. Int., 20, 599
Euteneuer U., 1989, Photolytic cleavage of cytoplasmic dynein inhibits organelle transport in reticulomyxa, Eur. J. Cell Biol., 50, 34
Euteneuer U., 1989, Cell Movement: Kinesin, 155
Forman D. S.(1987)Axonal transport of mitochondria. Axonal Transport :155–163.
Frederic J., 1952, Recherches sur les chondriosomes de cellules vivantes par la microscopie et la microcinematographie en contraste de phase, Arch. Biol. Liege, 63, 109
Frigeri L., 1972, The response of cationic dyes to energy‐linked changes of reconstituted mitochondrial membrane, Fed. Biol. Sci., 28, 343
Galangau V., 1968, Les mitochondries pendant la spermatogenese d'Octopus vulgaris L: Recherche au microscope électronique, C. R. Acad. Sci., Paris Sér. D., 267, 1735
Girbardt M., 1970, Morphologische korrelate von transportvorgängen in zellen und organellen, 25
Guillouzo A., 1978, Association of mitochondria with desmosomes in rat hepatocytes cultured in the presence of phenobarbital or in the presence of glucose at a high concentration, Biol. Cell, 31, 315
Hard R. Z., 1976, Phase‐randomized laser illumination for microscopy, J. Cell Sci., 23
Hatano K., 1988, Changes in the shape of mitochondria during the asexual reproductive cycle in Hydrodictyon reticulatum, Eur. J. Cell Biol., 47, 193
Hayashi Y., 1989, The shape of mitochondria and the number of mitochondrial nucleoids during the cell cycle of Euglena gracilis, J. Cell Sci., 93, 565, 10.1242/jcs.93.3.565
Izquierdo J. M., 1990, Postnatal mitochondrial differentiation in rat liver—Regulation by thyroid hormones of the beta‐subunit of the mitochondrial F1‐ATPase complex, J. Biol. Chem., 265, 9090, 10.1016/S0021-9258(19)38816-7
Jarosch R., 1978, Mitochondrien‐dynamik auf grund periodischer auf‐ un abwindung von filamenten, Phyton (Austria), 19, 123
Jones D. P., 1988, Microcompartmentation, 37
Kanbe T., 1989, Dynamics of cytoplasmic organelles in the cell cycle of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe: Three dimensional reconstructions from serial sections, J. Cell Sci., 94, 647, 10.1242/jcs.94.4.647
Kawahara H., 1991, Scanning electron microscopic observations on muscle cells of experimental mitochondrial myopathy produced by 2, 4‐dinitrophenol, J. Submicrosc. Cytol. Pathol., 23, 397
Kuzentsov S. A., 1992, Actin‐dependent organelle movement in squid axoplasm, Nature, 356
LaFountain J. R., 1972, Spindle shape changes as an indicator of force production in crane‐fly spermatocytes, J. Cell Sci., 10, 79, 10.1242/jcs.10.1.79
Lampidis T. J., 1985, Selective killing of carcinoma cells in vitro by lipophilic‐cationic compounds: A cellular basis, Biomed. Pharmacother., 39, 220
Liu D. F., 1992, Visualization of DNA within mitochondria by osmium‐amine staining of mouse duodenal crypt cells, J. Cell Sci., 101, 785, 10.1242/jcs.101.4.785
Margulis L., 1981, Symbiosis in cell evolution. Life and Its Environment on the Early Earth, 419
Mayerson P. L., 1981, Lavender, a chick melanocyte mutant with defective melanosome translocation: A possible role for 10 nm filaments and microfilaments but not microtubules, J. Cell Sci., 51, 25, 10.1242/jcs.51.1.25
Menzel D., 1989, Algae as Experimental Systems, 71
Minaschek G., 1992, Microcompartmentation of glycolytic enzymes in cultured cells, Eur. J. Cell Biol., 58, 418
Munn E. A., 1974, The structure of mitochondria, 465
Nickerson P. A., 1987, Cytochemical localization of calcium in mitochondria of regenerating rat adrenal cortex. A study of adrenal regeneration hypertension, J. Submicroscop. Cytol., 19, 63
Noble N. A., 1989, The Red Cell: Seventh Ann Arbor Conference, 275
Ohnishi T., 1962, Extraction of contractile protein from liver mitochondria, J. Biochem., 51, 380
Osafune T., 1972, Electron microscope studies on the vegetative cellular life cycle of Chlamydomonas reinhardii Dangeard in synchronous culture. I. Some characteristics of changes in subcellular structures during the cell cycle, especially in format, Plant Cell Physiol., 13, 211, 10.1093/oxfordjournals.pcp.a074732
Osafune T., 1975, Electron microscope studies of the vegetative cellular life cycle of Chlamydomonas reinhardii Dangeard in synchronous culture. III. Threedimensional structures of mitochondria in the cells at an intermediate state of the growth, J. Electron Microse. (Tokyo), 24, 247
Osafune T., 1975, Formation and division of giant mitochondria during the cell cycle of Euglena gracilis Z in synchronous culture. I. Some characteristics of changes in the morphology of mitochondria and oxygen‐uptake activity of cells, Plant Cell Physiol., 16, 313
Osafune T., 1975, Formation and division of giant mitochondria during the cell cycle of Euglena gracilis Z in synchronous culture. III. Three‐dimensional structures of mitochondria after division of giant forms, J. Electron Microsc. (Tokyo), 24, 283
Osafune T., 1976, Electron microscope studies of the vegetative cellular life cycle of Chlamydomonas reinhardii Dangeard in synchronous culture. IV. Mitochondria in dividing cells, J. Electron Microsc. (Tokyo), 25, 261
Quader H., 1987, Shape and movement of the endoplasmic reticulum in onion bulb epidemis cells: Possible involvement of actin, Eur. J. Cell Biol., 44, 17
Riede U. N., 1972, Morphometric analysis of hepatic mitochondria under the influence of vitamin E‐deficiency, Cytobiologie, 5, 181
Roodyn D. B., 1968, The Biogenesis of Mitochondria. Methuen's Monographs on Biological Subjects, 144
Schlage W., 1981, Established Xenopus tadpole heart endothelium (XTH) cells exhibiting selected properties of primary cells, Eur. J. Cell Biol., 24, 342
Skulachev V. P., 1974, Mitochondrial adenosine triphosphatase C oxidase and bacteriorhodopsin as biological electrical generators, Biochem. Soc. Symp. Spec. Publ., 4, 175
Spacek J., 1980, Relationships between mitochondrial outer membranes and agranular reticulum in nervous tissue: Ultrastructural observations and a new interpretation, J. Cell Sci., 46, 129, 10.1242/jcs.46.1.129
Stebbings H., 1987, The translocation of mitochondria along insect ovarian microtubules from isolated nutritive tubes: A simple reactivated model, J. Cell Sci., 88, 641, 10.1242/jcs.88.5.641
Stolz B. andBereiter‐Hahn J.(1987) Sequestration of iontophoretically injected calcium by living endothelial cell.Cell Calcium :103–121.
Tomov T., 1977, Pyronin. A fluorescent indicator of the energetic state of mitochondria, Inst. of Physiology, Bulg. Acad. of Sci. (Sofia), 30, 129
Tyler David D., 1992, The Mitochondrion in health and disease, 557
Utsumi K., 1975, Analysis of the mitochondrial energy transfer reaction by changes in fluorescence intensity of cyanine dye coupled to the changes in the membrane potential, Kanko Shikiso (Jpn.), 84, 38
Van den Borgert C., 1989, Mitochondrial biogenesis during the activation of lymphocytes by mitogens: The immunosuppressive action of tetracyclines, J. Leukocyte Biol., 46, 128, 10.1002/jlb.46.2.128
Walton J., 1981, The existence of mitochondrial networks in rat skeletal muscle, J. Cell Biol., 91, 285a
Weiss D. G., 1992, Image Analysis in Biology, 135
Weissenfels N., 1990, The role of microtubules for the movement of mitochondria in pinacocytes of fresh‐water sponges (Spongillidae, Porifera), Eur. J. Cell Biol., 52, 310
Zollinger H. U., 1948, Cytologic studies with the phase microscope. II. The mitochondria and other cytoplasmic constituents under various experimental conditions, Am. J. Pathol., 24, 569
Zollinger H. U., 1950, Les mitochondries (Leur etude a l'aide du microscope a contraste de phases), Revue Hematol., 5, 696