3. Генетическая регуляция развития

• Процессы дифференцировки клетки происходят в соответствии с имеющейся в клетке генетической информацией.

• Оплодотворенная яйцеклетка содержит полный набор генов, полученных от родителей. Она обладает всеми потенциями будущего организма: она тотипотентна, т.е. имеет потенциальные возможности для дифференцировки в различных направлениях. Но во время нормального развития многоклеточного организма, она дифференцируется в одном направлении.

• Это подтверждают опыты по отделению бластомеров, из каждого затем развивается целостный организм.

• Причина различия в свойствах клеток заключена не в обладании разными наборами генов, а в их дифференциальной экспрессии. Они могут включаться и выключаться.

• Наиболее убедительные данные о том, что несмотря на видимые изменения в клетках при дифференцировке, собственно геном в них остается неизменным, были получены в опытах с пересадкой ядер в яйцеклетках амфибий (Дж. Гердон, 1968).

• Процедура переноса ядер в активированное энуклеированное яйцо млекопитающего

• Основой клеточной дифференцировки являются регуляторные механизмы, обеспечивающие дифференциальную активность генов на определенных этапах индивидуального развития.

• Такое включение одной информации при одновременном выключении другой (подавление соответствующих потенций) называется дифференциальной экспрессией генов (Т. Морган).

• Большое значение в становлении теории дифференциальной экспрессии генов имели работы Д.Д. Ромашова, А.Н. Промптова, Н.В. Тимофеева-Ресовского и др.

• Было установлено, что каждый признак организма зависит от всех генов, а также от окружающей среды. Появились четкие представления о плейотропии, пенетрантности и экспрессивности.

Геном человека включает:

- гены домашнего хозяйства, определяющие жизненно важные функции организма;

- гены, непосредственно участвующие в детерминации, дифференцировке и морфогенезе.

Они функционируют в определенные промежутки онтогенеза и могут оказывать плейотропное действие.