В работе представлены результаты по отслеживанию внутриклеточного транспорта в клетках млекопитающих во время искусственного слияния. В качестве модельного объекта были использованы ооциты мыши, которые подвергались процедуре лазерного слияния. Воздействие фемтосекундными лазерными импульсами в месте контакта двух ооцитов приводило к перфорации и объединению мембран и медленному изменению формы слитого ооцита с эллипсоидной на сферическую. В результате слияния происходил сложный процесс перемешивания цитоплазмы исходных ооцитов, задействующий механизмы внутриклеточного транспорта и активной диффузии. Для визуализации данных механизмов были применены методы флуоресцентной микроскопии основанные на GFP и BODIPY. Установлено, что мелкие частицы в цитозоле ооцитов перемешивается преимущественно диффузионно, в то время как органеллы и цитоскелет, не способные к диффузионному транспорту, не перемешиваются после окончания слияния в течении нескольких часов.
ооциты мыши, лазерное слияние клеток, фемтосекундные лазеры
1. Alvarez-Dolado M. Cell Fusion: Biological Perspectives and Potential for Regenerative Medicine. Frontiers in Bioscience, 2007, vol. 1, no. 12, pp. 1-12.
2. Karmenyan A.V., Shakhbazyan A.K., Sviridova-Chailakhyan T.A., Krivokharchenko A.S., Chiou A.E., Chailakhyan L.M. Use of Picosecond Infrared Laser for Micromanipulation of Early Mammalian Embryos. Molecular Reproduction and Development, 2009, vol. 75, pp. 975-983.
3. Krivokharchenko A.K., Sarkisov O.M., Bader M., Chiou A., Shakhbazyan A. Laser Fusion of Mouse Embryonic Cells and Intra-Embryonic Fusion of Blastomeres without Affecting the Embryo Integrity. PLoS One, 2012, vol. 7, no. 12, p. e50029.
4. Kuetemeyer K., Rezgui R., Lubatschowski H., Heisterkamp A. Mechanisms of Femtosecond Laser Cell Surgery in the Low-Density Plasma Regime. Optical Interactions with Tissue and Cells Xxii, 2011, vol. 7897.
5. Popova E., Krivokharchenko A. Effects of Electric Field on Early Preimplantation Development in Vitro in Mice and Rats. Human Reproduction, 2011, vol. 26, no. 3, pp. 662-670.
6. Rems L., Ušaj M., Kandušer M., Reberšek M., Miklavčič D.,Pucihar G. Cell Electrofusion Using Nanosecond Electric Pulses. Scientific Reports, 2013, vol. 3, p. 3382.
7. Pontecorvo G., Hales A. Time and Mode of Fusion of Human Fibroblasts Treated with Polyethylene Glycol (Peg) Nature, 1997, vol. 265, pp. 257-258.
8. Gottesman A., Milazzo J., Lazebnik Y. V-Fusion: A Convenient, Nontoxic Method for Cell Fusion. Biotechniques, 2010, vol. 49, no. 4, pp. 747-750.
9. Smith A.M., Mancini M.C., Nie S. Bioimaging: Second Window for in Vivo Imaging. Nat Nano, 2009, vol. 4, no. 11, pp. 710-711.
10. Osychenko A.A., Tochilo U.A., Astafiev A.A., Zalessky A.D., Shakhov A.M., Krivokharchenko A.S., Nadtochenko V.A. Determining the Range of Noninvasive near-Infrared Femtosecond Laser Pulses for Mammalian Oocyte Nanosurgery. Sovremennye tehnologii v medicine, 2017, vol. 9, no. 1, pp. 21-27.
11. Astaf’ev A.A., Zalesskii A.D., Shakhov A.M., Osychenko A.A., Nadtochenko V.A. Formation of Light-Absorbing Centers Induced in Cytoplasm of Mouse Embryos by Femtosecond Pulsed near-Infrared Radiation. High Energy Chemistry, 2016, vol. 50, no. 5, pp. 421-423.
12. Hirokawa N., Noda Y., Tanaka Y., Niwa S. Kinesin Superfamily Motor Proteins and Intracellular Transport. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2009, vol. 10, p. 682.
13. Brangwynne C.P., Koenderink G.H., MacKintosh F.C., Weitz D.A. Intracellular Transport by Active Diffusion. Trends in Cell Biology, 2009, vol. 19, no. 9, pp. 423-427.
14. Visser A.J.W.G., Westphal A.H., Skakun V.V., Borst J.W. Gfp as Potential Cellular Viscosimeter. Methods and Applications in Fluorescence, 2016, vol. 4, no. 3, p. 035002.
15. Brandes N., Schmitt S., Jakob U. Thiol-Based Redox Switches in Eukaryotic Proteins. Antioxidants & Redox Signaling, 2009, vol. 11, no. 5, pp. 997-1014.
