6. Дифференцировканың негізгі ерекшеліктерін атаңыз?

Клеткалардың атқаратын қызметіне байланысты физиологиялық және құрылымдық айырмашылықтардың пайда болуын дифференциялану процесі деп атайды.

Каллус дедифференцияланған клеткалардан тұрады. Олай болудың себебі – әлдеқашан бөлінуін тоқтатқан, дифференцияланған клеткалар in vitro жағдайында қайтадан боліне бастайды. Бөліну қабілетінен айырылған мұндай клеткалардың жаңадан пролиферация жолына түсіп бөліне бастауы, олардың дедифферен –цияланғанын көрсетеді. Басқаша айтқанда, маманданған күйін жоғалтқанын белгілейді. Бұл процестің негізінде гендердің дифференциалды акитивтілігі жатады. Клеткалардың құрылымы мен қызметі гендердің активтілігіне байланысты. Организмдегі клеткалардың құрылымы мен атқаратын қызметі өзгеруіне себепші болатын, әртүрлі гендердің экспрессиясы. Яғни, клеткалардың мамандануы көптеген гендердің әрекеттесуіне байланысты. Организмнің барлық клеткларында гендері бірдей болса да, олардың бәрі бір мезгілде әрекеттенбейді. Әдетте гендердің азғантайы ғана ( 5%) активті болады. Активті гендердің қатарына биологиялық түр ерекшелерін белгілейтін және клеткалық метаборлизмді іске асырушы гендер кіреді. Бұдан басқа, олардың қатарына тек қана осы мүшеде, ұлпада, клеткада активті болатын гендер және белгілі бір кезеңде активтелетін гендер мен озгерген сыртқы жағдайлардың әсерімен активтелген гендер кіреді.

Әрбір клетканың белгілі тип бойынша дамуының генетикалық бағытын детерминация деп атайды. Ол даму физиологиясының негізі болады. Клетканың белгілі бір даму жолына түсуі ерекше белоктардың жиынтығының түзілуіне байланысты. Маманданған клеткада тек өзіне тән белоктар синтезделеді. Яғни бұл гендердің дифференциалды активтілігінің салдары, яғни гендердің экспрессияға ілінеді, басқалары сол мезгілде репрессияланған күйде қалады. Сөйтіп, клетканың фенотипі, оның қызметі белоктармен белгіленеді. Клетка қасиеттері ферменттермен басқа белоктардың ықпалына байланысты. Ал белоктардың құрылымы иРНҚ-мен белгіленеді. Сонымен, дифференцияланған кезде клетканың құрылымы мен метаболизмі өзгереді. Бірақ, биологиялық түрге тән гендер жиынтығының құрамы өзгеріске ұшырамайды. Тек қана олардың активтілік дәрежесі ғана өзгереді. Бұдан мынадай қорытынды келіп шығады: дифференциялану процесі қалай жүретінін түсіну үшін – не себептен клетканың бір типінде нақтылы бір гендер активтеледі, ал басқаларында – тіпті басқа гендер активтеледі?

Даму процесінде белоктың синтезделуі бірнеше деңгейде реттелуі мүмкін. Негізінде сондай алты деңгей белгілі:

1. ДНҚ синтезі, яғни репликация :

2. иРНҚ синтезі, яғни транскрипция;

3. Процессинг деңгейі (алғашқы иРНҚ-ның пісіп жетілуі, белок синтезіне дайын болуы);

4. иРНҚ-ның ядродан цитоплазмаға тасымалдануы;

5. Трансляция деңгейі ;

6. иРНҚ-ның деградация деңгейі.

7. Клетка циклінің фазаларын атаңыз?

Бүкіл тірі ағзалардың көбеюге бейімділігі ажыратылмас бейімділік болып саналады. Олардың бұл ортақ қасиеті жасушалық бөлінумен қамтамасыз етіледі.

Жасушаның жарық дүниеге келуінен келесі еншілес жасушалардың түзілуіне дейінгі тіршілігі жасушалық айналым деп аталады.

Жасушалық айналым 2 кезеңге: бөлінуге даярлық - интерфаза және бөліну үдерісі - митоз (немесе өзге амалдарға) бөлінеді. Интерфаза немесе өсу фазасы жасушалық айналымның шамамен 80%-ын алады. Бұл цифр әр түрлі ағзаларға тиесі сан алуан жасуша типтерінде барынша өзгерісте болады. Интерфаза кезінде жасушалар өсіп, энергия АТФ және жұғымды заттар түрінде жинақталады, органоидтар саны артады.

Пісіп жетілген, бөлінуге даяр жасушаның әдетте ядросы ірі болады. Көптеген жасуша типтерінде бөлінуге даярлық сигналы ядро көлеміне цитоплазма көлемінің қатысы қызмет етеді. Онсыз келесі бөлінудің мүмкіндігі болмайтын маңызды оқиға – еселену (репликация). Жасушаның тіршілік циклінің кезеңдеріИнтерфаза : G1 кезеңі; S кезеңі ; G2 кезеңі Жасушаның бөлінуі -М кезеңі; - кариокинез (ядроның б-і);цитокинез (цитоплазманың б-і). Көбеюдің негізі ДНҚ-да жазылған генетикалық ақпаратты сақтау және тасымалдау болғандықтан, митоздың ең басты сипаты — ДНҚ-ның орналасатын жері хромосомалардың күйіне байланысты. Митоздық беліну кезінде бір диплоидті жасушадан (2п) генетикалық материалы теңдей бөлінген екі диплоидті жасуша түзіледі. Митоз төрт фазадан тұрады:1. Профаза. 2. Метафаза.3. Анафаза. 4. Телофаза.

8. Морфологиялық дифференцировкаға анықтама беріңіз? Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады. Гендердің дифференциальді экспресиясының реттелуінің деңгейі ген - полипептид – белгі бағытындағы информацияның реализация этаптарына байланысты және клеткаішілік процестерді ғана емес, сонымен қатар ұлпалық және ағзалық процестерді де қамтиды. Дифференцировка -клеткалардың мамандану процесі. Нәтижесінде клеткалардың химиялық,морфологиялық және функциялық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер. Мыс:берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциялық белоктардың синтезінің басталу кезінде болатын өзгерістер. Дифференциялану барысында ұрық жапырақшалардан әртүрлі мүшелер дамиды. Эктодерманың туындылары. Эктодерманың клеткаларынан жабынды эпителий, тері бездері, тістің сыртқы қабаты, мүйізді қабыршақтар пайда болады. Көптеген жануарларда эктодерма дененің алдыңғы жəне артқы жағында ішіне көмкеріліп, ығысып қалта секілді алдыңғы жəне артқы ішекті құрайды. Ол ішектердің қалта тəрізді бастамалары тесіліп ортаңғы энтодермадан пайда болатын ішекке жалғасады. Сондықтан алдыңғы ішек жəне артқы ішек эктодерманың туындылары болып саналады. Эктодерманың арқа жағы ұрық денесінің ішіне ығысып, батып нерв жүйесінің бастамасын береді. Энтодерманың туындылары. Ішкі ұрық жапырақшасынан ортаңғы ішектің эпителиі, асқорыту бездері (бауыр мен ұйқы безі) жəне тыныс алу мүшелері пайда болады. Асқорыту бездерінің бастамалары ішектің вентралды қабырғасынан қалта тəрізді томпайып өсіп шығып əрі қарай күрделенеді. Көмекей, бронхылар жəне өкпе бір бастамадан пайда болады. Ас қорыту каналының құрсақ жағынан қалта секілді өсінді пайда болады. Соңынан өсінді дифференциалданып өкпе, бронхыға айналады. Мезодерманың туындылары. Ұрық бөліктері арасындағы байланысты, қозғалыстық, тірек жəне трофикалық қызметтерді қамтамасыз етеді. Олардың ішінде барлық бұлшықет ұлпалары, дəнекер ұлпалар, шеміршек, сүйек, қан тамырлары мен лимфа жүйелері, зəр шығару мүшелердің түтікшелері, гонадалар ұлпаларының бөлігін, дене қуысының перитонеумін, тыныс алу мүшелерінің негізгі құрылымдарын, ас қорыту түтігінің қабырғасын жəне т.б. атауға болады. Мезодерма бөлігі, эмбрионалдық дəнекер ұлпасы ‐ мезенхимадан əр түрлі ұлпалар қалыптасады.

9. Эмбриональді бағана клеткаларын зерттеудегі қолданылатын жаңа технологияларды атаңыз? Бағаналы клеткалар - өздігінен көбейіп, жаңара алатын клеткалар, кез-келген клетка ортасына тез бейімделе алады. Олар асимметриялы түрде бөлініп көбейеді. Бағаналы клеткалар басым бөлігі жілік майында болады. Аздаған бөлігі барлық ағзалар мен ұлпаларда болады. Барлық бағаналы клеткалардың бастауы – зигота. 1981 жылы алғаш рет ағылшын биологтары Мартин Эванс пен Матью Кауфманн дифференцияланбаған эмбриональды бағаналы клеткаларды бөліп алды. Сол жылы дәл сол зерттеуді американдық Гейл Мартин де жасады. Оның зерттеуінің қорытындысы Мартин Эванс пен Матью Кауфманның зерттеуіндей болды. Ол да эмбриональді бағаналы клетканы бөліп алды. 1998 жылы Д.Томпсон мен д.Герхарт өлмейтін эмбриональді бағаналы клеткаларды тапты. Биология саласындағы эмбриональды бағаналы клеткалардың ашылуы өте маңызды ашылулардың біріне жатады. АҚШ-та әлемді бірінші рет эмбрионалды бағаналы клеткалар терапиясын клиникалық сынау басталды. Өткен жылы осындай зерттеулер жүргізуге лицензия алған Geron Corporation компаниясы болатын. Зерттеу тобының жетекшісі Ричард Фесслердің (Richard Fessler) сөзіне қарағанда эекспериментке қатысушы үміткерлер іріктеудің қатаң өлшемдеріне сәйкес келуі тиіс. Ол өлшемдер мыналар: жарақат алған сәттен бастап эксперименталды емдеу басталғанға дейінгі барынша аз уақыт аралығы (14 күннен артық емес), жарақат алғаннан кейін жұлынның анатомиялық құрылымының сақталуы, жұқпалы асқынулардың болмауы, онкологиялық аурулармен ауыратындардың отбасылық тарихының болмуы Фесслер атап өткендей, эмбрионалды бағаналы клеткалар тепариясын клиникалық зерттеу жаңа әдістің тиімділігін бағалауға арналмаған. Зерттеушілердің қазіргі міндеті- терапияның қауіпсіздігін растау. Қауіпті асқынулардың ықтималдығын төмендету үшін қатысушылар эксперименталды егулерді бір уақытта емес, аралығы 30 күндік кезек бойынша алады. Осылайша, барлық сыналғандарды экспериментке қосу үшін  9 айдан кем емес уақыт қажет етіледі. Бағаналы жасушаларды қолданудағы қойылатын талаптар:

Бағаналы жасушалардың саны қол жетімді мөлшерде болу қажет;

Бағаналы жасушалардың дифференциациясы бағытты түрде жүруі қажет;

Бағаналы жасушалар реципиент ағзада өмір сүре алуы қажет;

Трансплантациялаудан кейін бағаналы жасушалар реципиент жасушада мамандана алу қажет;

Трансплантация кезінде реципиент жасушаға ешқандай зақым келмеуі тиіс.

10. Бағана клеткаларын трансплатациялау әдісіне сипаттама беріңіз? Бағаналы кл – ол  ағзаның арнай кл-ры, ол өзін-өзі  жаңартуға және  дамытуға  қабілетті. Өсіп  келе  жатқан  ағзаның  (адам  немесе  жануар) миллиардттаған  кл-ры  бір ғана  кл-дан, яғни  зиготадан дамиды. Бұл жалғыз жасуша  өзге ағза  жайлы ақпаратпен қоса, оның  ары  қарайғы даму  механизімін сақтайды. Эмбригонез  барысында ұрықтанған  аналық  жасуша  бөлігін, келесі  ұрпаққа генетикалық материалды  береді. Бұл эмбриондық    бағаналық жасушалар, олардың геномы  «нольдік  нүктеде»  орналасқан,  яғни     мамандығын  анықтайтын  механизімдер  іске  қосылмаған, олардан кез келген  жасушалар   түзілуі мүмкін.

Бағаналы клеткалардың алыну көздері: перифериялық қан, сүйектің қызыл кемігі, кіндік қан, абортивті материалдар. Кейінгі кезде бағаналы клеткаларды адам терісінен, шаш фолликуласынан, май ұлпасы, сүт тістерінен бөліп алу жұмыстары жүргізіліп жүр.

Бағаналы клеткаларды медицинада колдану. Негізінен бағаналы клеткаларды медицинада гемотология, неврология, ортопедия, офтольмология, стомотология, кардиология, дермотлогия, гастроэнтерология салаларында қолдануға болады. Әсіресе қатерлі ісік ауруларын, лейкоздың әртүрлі формаларын мен басқа да қан ауруларын емдеуге басты көңіл бөлінуде. Жүрек қан-тамыр аурулары мен жүйке ауруларында бағаналы клеткаларды трансплантациялаған жаңалықтар да бар. Әртүрлі ғылыми зерттеу орталықтарында бағаналы клеткаларды миокард инфарктісі мен жүрек ақауларын емдеу мақсатында қолдану зерттелінуде. Инсульт, Паркинсон және Альцгеймер ауруларын емдеу шаралары іздестірілуде. Бағаналы клеткаларды қолдану биоэтикасы. Жалпы бағаналы клеткалардың алыну көзі абортивті, өлген адамның немесе қолдан ұрықтандыру арқылы алынған материалдар болып саналады. Сондықтан бұл жағдайлар қоғамда моральдік, мәдениет пен діни қарама қайшылықтар тудырады. Және бұл мәселе көптеген елдерде заңды түрде шешілмеген. Сондықтан қазіргі кезде аутологиялық плюрипотентті клеткаларды пайдалану жолға қойылып отыр.

11. Клетка технологиясына анықтама беріңіз? Қазіргі кезде бағаналық  жасушалар деп – пісіп-жетілмеген немесе дифференцияланбаған (бөлшектерге  бөлінбеген) жасушаларды айтады, оларұқсас жасушалар жасап шығаруға  қабілетті. Бағаналық  жасушалардың қайта жаңаруы көптеген  генерация (бір түрден, бір тұқымнан  таралу) кезеңінде жүреді, нәт-де  жасуша клеткалары едәуір көбейеді. Бірақ бағаналық жасушалар ұзақ  уақыт арнайы сигналдармен «оятқанша»  «ұйқы» күйінде болады. Ең бірінші бағаналы жасушалар  трансплантациясы сүйек кемігінің  гемопоетикалық жасушаларынан басталған. Ол осыдан 20 жыл бұрын жасарту  мақсатында жасалған, яғни касметологияда бастау алған. Қазір гемопоетикалық бағаналы жасушалар басқа да ауруларды  емдеуге қолданылады. Мысалы: қан  жүйесінің қатерлі ісіктері (балалардағы  лейкоздың кейбір формалары). Қазіргі  гематология жүзден аса ауруларды  гемопоетикалық бағаналы жасушалардың транплантациясысыз жасай алмайды. Ақырғы жылдары гемопоетикалық  бағаналы жасушалар аутоимунды ауруларды, бүйрек және сүт безі қатерлі ісіктерін, ревматоидты арттрит, Крон ауруы, жайылмалы  склероз, артрит ауруларын тұрақты  сауығуға дейін емдейді.Сүйек кемігінің стромалық (мезенхималық) бағаналы  жасушалары  ортапедиялық клиникада қолданылады. Негізгі көрсеткіштері - сынған сүйек ақауларын, бұзылған буын шеміршегінің қалпына келуін қамтамасыз етеді. Мезенхимальді бағаналы жасушалар  кардиохирургиялық клиникада белсенді орын алады. Инфарктан кейін бұзылған кардиомиоциттерді қалпына келтіреді.

12. Эмбриональді бағана клеткалары қандай клеткалар. Оларға анықтама беріңіз? Эмбрионалды бағаналы клеткаларды (ЭБК) бластоциста (дамуының 4-7 күні) кезеңінде алады. Бұлар плюрипотентті клеткалар: әртүрлі ұлпалар мен мүшелердің бірнеше типтерін (жүйке клеткалары, қанның қызыл клеткалары, бауыр клеткалры, ұйқы без клеткалары, кардиомиоцит, эпидермис, бұлшықет, т.б. клеткалар) қалыптастырады. Фетальды бағаналы клетка ұрық клеткасы дамуының 9-12 аптасында алынады. Ересек оргаизмнің бағаналы клеткалары ішекте, теріде, сүйек кемігінде, бас миында клеткалардың пролиферациялайтын ұлпаспецификалық популяциясы болады. Тотипотентті ЭБК тұтастай эмбрион түзе алады. Эмбриобластан алынатын плюрипотентті бағаналы клеткалар адам ағзасындағы 260-тан астам клеткалар типінің арғы атасы болып табылды. ЭБКдың басты ерекшелігі ретінде олардың лейкоцитарлы антигендерін HLA (human leucocyte antigens) экспрессияламайтындығын айтуға болады. Яғни ұлпалардың сәйкестендіруші антигендерді шығармайды. Әр адам осындай әмбебап антигендерге ие болып келеді. Ол трансплантация жасау кезінде донор мен реципиенттің сәйкестігі үшін маңызды факторы болып табылады.

13. Бағана клеткаларының дифференциальді потенттілігіне сипаттама беріңіз? Бағаналы клеткалар дегеніміз – дифференциялданбаған ж-е жаңаруға қабілетті, яғни ағзаның кез-келген ұлпасының клеткасына айналуға қабілеті бар клеткалардың ерекше типі. Бұл клеткалардың дифференцияциялану потенциясына байланысты мынандай терминдер ұсынылған: тотипотенті, плюропотентті, мультипотентті және унипотентті.

1. Тотипотентті клеткалар зиготадан бастап, 5-6 тәулікке дейінгі клеткалар, яғни бластула сатысында, эмбрионнан түзілген моруланың кез-келген бір клеткасы тұтастай ағза мен плацента түзуге қабілетті.

2. Плюропотентті клеткалар - бластоциста сатысында эмбриобластан алынады, бұл клеткалар ұрық жапырақшасының үш түрін: эктодерма, мезодерма және энтодерма түзуге қабілетті. Яғни, бұл клеткалар денедегі ұлпалардың барлық типін түзе алады, плацента мен тұтас ағзадан басқасын.

3. Мультипотентті клеткалар. Кейіннен бластоциста гаструлаға айналып, мұндағы клеткалар ұлпалар мен клеткалардың белгілі типтерін түзуге қабілетті болады. Бұл ұрық жапырақшасының клеткалары мультипотентті болып саналады.

4. Унипотентті клеткалар - бұл дифференциялданған клеткалардың бір түрінің бастамасы болып табылады.

14. Бағана клеткаларының типтерін ашып сипаттаңыз? Бағаналы клеткалар дегеніміз – дифференциялданбаған ж-е жаңаруға қабілетті, яғни ағзаның кез-келген ұлпасының клеткасына айналуға қабілеті бар клеткалардың ерекше типі. Бұл клеткалардың дифферен-цияциялану потенциясына байланысты мынандай терминдер ұсынылған: тотипотенті, плюропотентті, мультипотентті және унипотентті.

1. Тотипотентті клеткалар зиготадан бастап, 5-6 тәулікке дейінгі клеткалар, яғни бластула сатысында, эмбрионнан түзілген моруланың кез-келген бір клеткасы тұтастай ағза мен плацента түзуге қабілетті.

2. Плюропотентті клеткалар - бластоциста сатысында эмбриобластан алынады, бұл клеткалар ұрық жапырақшасының үш түрін: эктодерма, мезодерма және энтодерма түзуге қабілетті. Яғни, бұл клеткалар денедегі ұлпалардың барлық типін түзе алады, плацента мен тұтас ағзадан басқасын.

3. Мультипотентті клеткалар. Кейіннен бластоциста гаструлаға айналып, мұндағы клеткалар ұлпалар мен клеткалардың белгілі типтерін түзуге қабілетті болады. Бұл ұрық жапырақшасының клеткалары мультипотентті болып саналады.

4. Унипотентті клеткалар - бұл дифференциялданған клеткалардың бір түрінің бастамасы болып табылады.

15. Эмбриональді бағана клеткаларды алу жолдарын сипаттаңыз? Эмбрионалды бағаналы клеткаларды (ЭБК) бластоциста (дамуының 4-7 күні) кезеңінде алады. Бұлар плюрипотентті клеткалар: әртүрлі ұлпалар мен мүшелердің бірнеше типтерін (жүйке клеткалары, қанның қызыл клеткалары, бауыр клеткалры, ұйқы без клеткалары, кардиомиоцит, эпидермис, бұлшықет, т.б. клеткалар) қалыптастырады.Фетальды бағаналы клетка ұрық клеткасы дамуының 9-12 аптасында алынады. Ересек оргаизмнің бағаналы клеткалары ішекте, теріде, сүйек кемігінде, бас миында клеткалардың пролиферациялайтын ұлпаспецификалық популяциясы болады. Қазіргі кезде ересек организм бағаналы клеткаларының келесі түрлері бөлініп алынған: гемопоэтикалық, бұлшықет, жүйке, эндотелий, ішек, миокард, гемопоэтикалық және мезенхималық бағаналы клеткалар. Жалпы бағаналы клеткалардың алыну көзі абортивті, өлген адамның немесе қолдан ұрықтандыру арқылы алынған материалдар болып саналады. Сондықтан бұл жағдайлар қоғамда моральдік, мәдениет пен діни қарама қайшылықтар тудырады. Және бұл мәселе көптеген елдерде заңды түрде шешілмеген. Сондықтан қазіргі кезде аутологиялық плюрипотентті клеткаларды пайдалану жолға қойылып отыр. Тотипотентті ЭБК тұтастай эмбрион түзе алады. Эмбриобластан алынатын плюрипотентті бағаналы клеткалар адам ағзасындағы 260-тан астам клеткалар типінің арғы атасы болып табылды. ЭБКдың басты ерекшелігі ретінде олардың лейкоцитарлы антигендерін HLA (human leucocyte antigens) экспрессияламайтындығын айтуға болады. Яғни ұлпалардың сәйкестендіруші антигендерді шығармайды. Әр адам осындай әмбебап антигендерге ие болып келеді. Ол трансплантация жасау кезінде донор мен реципиенттің сәйкестігі үшін маңызды факторы болып табылады. Кемшілігі: әрт мүшелерге отырғызылған ЭБК сол жерде тератокарциномалар түзеді, яғни ЭБК-ғы әсер ету фак-ң бұзылуынан сол мүшеде әрт ұлп-ң дамуы мүмкін.

16. Дифференцировка және арнаулы белоктардың синтезделуіне анықтама беріңіз? Дифференцировка – клетканың мамандануы процесі, нәтижесінде клетка химиялық, морфологиялық және функционалдық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер, мысалы, берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциональдық белоктардың синтезінің басталуы кезінде болатын өзгерістер. Мысал ретінде адамның терісі эпидермисінің дифференцировкасы, клетка базальды қабаттан басқа беттік қабаттарға ауысады, клеткаларда жылтыр қабат элеидинге айналатын кератогиалин жинақталады, содан кейін мүйізді қабатта – кератин жинақталады. Клеткалардың формалары, клеткалық мембраналардың құрылысы мен органоидтар жиынтығы дифферециациялану барысында өзгереді. Тек бір клетка емес, ұқсас клеткалардың тобы дифференциацияланады. Адам организмде 220 түрлі клеткалар болатындықтан көптеген мысалдар келтіруге болады. Фибробласттар коллагенді синтездейді, миобласттар – миозинді, асқорыту жүйесінің эпителий клеткалары – пепсин мен трипсин синтездейді. Клеткада белоктың синтезделуі өте күрделі де, көп сатылы процесс. Қазіргі кезде белок синтезінің өте нәзік механизмі анықталған. Іс жүзінде клеткада белоктың синтезделуі қалай болса солай тәртіпсіз жүрмейді, ол процесс генетикалық информацияға сәйкес, қатал тәртіппен заңды түрде жүреді. Синтезделетін әр белок клетканың мұқтажын өтеу үшін түзілетін ж/е дені таза организмде белгілі бір биологиялық қызмет атқаратын анықталды. Белок биосинтезі үшін қандай компаненттер қажет? Ол үшін барлық 20 амин қышқылы, АТФ, ГТФ, магний иондары, әртүрлі ферменттер, тРНК, иРНК барлық түрі, рибосомалар, инициация факторы, элонгация ж/е терминация факторлары, т.с.с.қажет. Белоктың синтезделу процесін шамамен негізгі 4 кезеңге бөлуге болады. Олар: 1) амин қышқылдарының активтенуі ж/е аминоацил-тРНК түзілуі, бұлар амин қышқылының активті молекулалары б.т. 2) белок синтездеуші комплекстің – рибосомалар мен иРНК-дан құралған комплекстің түзілуі; 3) полипептидтік тізбектің синтезделуі; 4) белоктың кеңістіктің құрылымының түзілуі. 1-ші кезең. Белоктың синтезделу процесі, әдетте, амин қышқылдарының активтенуінен басталады. Клеткалардың химиялық, морфологиялық және функционалдық қасиеттері олардың құрамындағы белоктардың ерекшеліктеріне байланысты. Әр ұлпа мен мүшенің өзіне ғана тән белоктары болады. Мысалы, ет клеткаларының құрамында басқа клеткаларда кездеспейтін актин және миозин белоктары, дәнекер ұлпада — коллаген белогы, қан құрамында — альбумин, глобулин, фибриноген белогы т.с.с. кездеседі.

17.Дифференцировка және гендердің экспрессиясына анықтама беріңіз? Дифференцировка – клетканың мамандануы процесі, нәтижесінде клетка химиялық, морфологиялық және функционалдық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер, мысалы, берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциональдық белоктардың синтезінің басталуы кезінде болатын өзгерістер. Мысал ретінде адамның терісі эпидермисінің дифференцировкасы, клетка базальды қабаттан басқа беттік қабаттарға ауысады, клеткаларда жылтыр қабат элеидинге айналатын кератогиалин жинақталады, содан кейін мүйізді қабатта – кератин жинақталады. Клеткалардың формалары, клеткалық мембраналардың құрылысы мен органоидтар жиынтығы дифферециациялану барысында өзгереді. Тек бір клетка емес, ұқсас клеткалардың тобы дифференциацияланады. Адам организмде 220 түрлі клеткалар болатындықтан көптеген мысалдар келтіруге болады. Фибробласттар коллагенді синтездейді, миобласттар – миозинді, асқорыту жүйесінің эпителий клеткалары – пепсин мен трипсин синтездейді. Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады Цитодифференцировка процесінің негізінде гендік экспрессияның реттелуі жатыр деп саналады . Осы реттелудің нәтижесінде клеткалық белоктардың құрамы өзгереді. Мұндай бөлек полипептидтердің және олардың топтарының құрамынының пайда болуы , жойылуы , үлкеюін қосатын мұндай өзгерістердің алуантүрлілігі гендік экспрессияның реттелуінің актілерінің алуантүрлілігімен сипатталады. Гендердің дифференциальді экспресиясының реттелуінің деңгейі ген - полипептид – белгі бағытындағы информацияның реализация этаптарына байланысты және клеткаішілік процестерді ғана емес, сонымен қатар ұлпалық және ағзалық процестерді де қамтиды . Клетка дифференциациясына тән ерекшелігі ол қайтымсыз сол немесе соған ұқсас клеткалардың типтеріне алып баруымен сипатталады . Бұл процестің детерминация деген атауы бар және генетикалық қадағалануда ,тирозинкиназа рецепторы арқылы пептидтік өсімділік факторларымен іске асатын сигналдардың негізінде клеткалардың дифференциация және детерминациясымен әсерлесіп , реттеледі. Эмбриональді даму периодындағы гендердің белсенділігінің регуляциясы да маңызды роль атқарады .Гендердің дифференциациясы әр түрлі уақытта әсер етеді деп есептеледі . Бұл мРНК сы әр түрлі және әр түрлі дифференциацияланған клеткалардың транскрипциасындағы гендердің репрессиясы және дерепрессисында орын алады . Мысалы , теңіз кірпісінің бластоцистасының РНК-ғы транскиьирленетін гендердің саны – 10% ға тең , ал атжалмандардың бауырының клеткаларындағы саны да – 10 % ға тең , ірі мүйізді жануарлардың тимусының клеткаларындағы саны – 15 % ға тең

18.Дифференцировка кезіндегі арнаулы белоктар туралы ұғымға анықтама беріңіз?Дифференцировка – клетканың мамандануы процесі, нәтижесінде клетка химиялық, морфологиялық және функционалдық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер, мысалы, берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциональдық белоктардың синтезінің басталуы кезінде болатын өзгерістер. Мысал ретінде адамның терісі эпидермисінің дифференцировкасы, клетка базальды қабаттан басқа беттік қабаттарға ауысады, клеткаларда жылтыр қабат элеидинге айналатын кератогиалин жинақталады, содан кейін мүйізді қабатта – кератин жинақталады. Клеткалардың формалары, клеткалық мембраналардың құрылысы мен органоидтар жиынтығы дифферециациялану барысында өзгереді. Тек бір клетка емес, ұқсас клеткалардың тобы дифференциацияланады. Адам организмде 220 түрлі клеткалар болатындықтан көптеген мысалдар келтіруге болады. Фибробласттар коллагенді синтездейді, миобласттар – миозинді, асқорыту жүйесінің эпителий клеткалары – пепсин мен трипсин синтездейді. Клеткада белоктың синтезделуі өте күрделі де, көп сатылы процесс. Қазіргі кезде белок синтезінің өте нәзік механизмі анықталған. Іс жүзінде клеткада белоктың синтезделуі қалай болса солай тәртіпсіз жүрмейді, ол процесс генетикалық информацияға сәйкес, қатал тәртіппен заңды түрде жүреді. Синтезделетін әр белок клетканың мұқтажын өтеу үшін түзілетін ж/е дені таза организмде белгілі бір биологиялық қызмет атқаратын анықталды. Белок биосинтезі үшін қандай компаненттер қажет? Ол үшін барлық 20 амин қышқылы, АТФ, ГТФ, магний иондары, әртүрлі ферменттер, тРНК, иРНК барлық түрі, рибосомалар, инициация факторы, элонгация ж/е терминация факторлары, т.с.с.қажет. Белоктың синтезделу процесін шамамен негізгі 4 кезеңге бөлуге болады. Олар: 1) амин қышқылдарының активтенуі ж/е аминоацил-тРНК түзілуі, бұлар амин қышқылының активті молекулалары б.т. 2) белок синтездеуші комплекстің – рибосомалар мен иРНК-дан құралған комплекстің түзілуі; 3) полипептидтік тізбектің синтезделуі; 4) белоктың кеңістіктің құрылымының түзілуі. 1-ші кезең. Белоктың синтезделу процесі, әдетте, амин қышқылдарының активтенуінен басталады. Клеткалардың химиялық, морфологиялық және функционалдық қасиеттері олардың құрамындағы белоктардың ерекшеліктеріне байланысты. Әр ұлпа мен мүшенің өзіне ғана тән белоктары болады. Мысалы, ет клеткаларының құрамында басқа клеткаларда кездеспейтін актин және миозин белоктары, дәнекер ұлпада — коллаген белогы, қан құрамында — альбумин, глобулин, фибриноген белогы т.с.с. кездеседі.

19.Клетка дифференцировкасы және биохимиялық мамандануға сипаттама жазыңыз? Дифференциация ‐дамып келе жатқан организмнің құрылыстық, биохимиялық өзгерісі. Оның нəтижесінде клетка, ұлпа, мүше жəне организм бір түрліден көп түрліге айналады. Сонымен дифференциация – жаңа ферменттік жүйенің, ерекше белоктардың, мембраналардың жаңа қасиеттерінің түзілуі жəне физикалық, химиялық өзгерістері, жаңа ішкі ортаның түзілуі. клеткалардың мамандануы көптеген гендердің әрекеттесуіне байланысты. Организмнің барлық клеткларында гендері бірдей болса да, олардың бәрі бір мезгілде әрекеттенбейді. Әдетте гендердің азғантайы ғана ( 5%) активті болады. Активті гендердің қатарына биологиялық түр ерекшелерін белгілейтін және клеткалық метаборлизмді іске асырушы гендер кіреді. Бұдан басқа, олардың қатарына тек қана осы мүшеде, ұлпада, клеткада активті болатын гендер және белгілі бір кезеңде активтелетін гендер мен озгерген сыртқы жағдайлардың әсерімен активтелген гендер кіреді. Әрбір клетканың белгілі тип бойынша дамуының генетикалық бағытын детерминация деп атайды. Ол даму физиологиясының негізі болады. Клетканың белгілі бір даму жолына түсуі ерекше белоктардың жиынтығының түзілуіне байланысты. Маманданған клеткада тек өзіне тән белоктар синтезделеді. Яғни бұл гендердің дифференциалды активтілігінің салдары, яғни гендердің экспрессияға ілінеді, басқалары сол мезгілде репрессияланған күйде қалады. Сөйтіп, клетканың фенотипі, оның қызметі белоктармен белгіленеді. Клетка қасиеттері ферменттермен басқа белоктардың ықпалына байланысты. Ал белоктардың құрылымы иРНҚ-мен белгіленеді. Сонымен , дифференцияланған кезде клетканың құрылымы мен метаболизмі өзгереді. Бірақ, биологиялық түрге тән гендер жиынтығының құрамы өзгеріске ұшырамайды. Тек қана олардың активтілік дәрежесі ғана өзгереді. Бұдан мынадай қорытынды келіп шығады: дифференциялану процесі қалай жүретінін түсіну үшін – не себептен клетканың бір типінде нақтылы бір гендер активтеледі, ал басқаларында – тіпті басқа гендер активтеледі? Даму процесінде белоктың синтезделуі бірнеше деңгейде реттелуі мүмкін. Негізінде сондай алты деңгей белгілі: ДНҚ синтезі, яғни репликация : иРНҚ синтезі, яғни транскрипция; Процессинг деңгейі (алғашқы иРНҚ-ның пісіп жетілуі, белок синтезіне дайын болуы); иРНҚ-ның ядродан цитоплазмаға тасымалдануы; Трансляция деңгейі ; иРНҚ-ның деградация деңгейі.

20.Сүтқоректілер клеткасының дифференцировкасын сипаттаңыз? Сүтқоректілер эмбрионының ең бірінші дифференцировкасы бластоциста стадиясында жүреді, яғни морулалар 2 түрлі клеткалар түріне бөлінеді: ішкі эмбриобласт ж-е сыртқы трофобласт. Трофобласт эмбрионның имплантациясына қатысады ж-е эктодерма хорионына бастама береді (плацента ұлпасының бір түрі). Эмбрионның дамуы процесіндегі ең бірінші дифференцировка бластоциста қалыптасу сатысында жүзеге асады. Біртекті морула клеткалары клетканың екі типіне: ішкі эмбриобласт пен сыртқы трофобластқа бөлінеді. Трофобласт эмбрионның трансплантациясына қатысады және хорион (плацентаның ұлпаларының бірі) эктодермасына бастама болады. Эмбриобласт эмбрионның басқа ұлпаларының бастамасы болып табылады. Эмбрионның даму деңгейіне қарай клеткалар нақты қызметке ие толығымен дифференциацияланған клеткаға айналмағанша, мысалы, бұлшықет клеткалары, мамандана (мультипотентті, унипотентті) береді. Т. Морган тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясына негіздеп, онтогенез барысында клеткалардың дифференцировкасы цитоплазманың кезекті реципрокты әсері мен ядролық гендердің белсенділігінің өзгеретін өнімдері нәтижесі деген болжам ұсынды, бірінші рет цитодифференцировканың негізгі механизмі ретінде гендердің дифференциальды экспрессиясы туралы идея айтылды. Қазіргі күні организмдердің соматикалық клеткалары хромосомалардың толық диплоидты жиынтығын алып жүретіндігі жайлы көптеген дәлелдер бар, ал сомалық клеткалардың ядроларының генетикалық потенциасы сақтала алады, яғни, гендер потенциальды функциональды белсенділігін жоғалтпайды. Дамушы организмнің толық хромосомалық жиынтығының сақталуы митоз механизмімен қамтамасыз етіледі.

21.Клетканың биохимиялық дифференцировкасына анықтама беріңіз? Дифференцировка – клетканың мамандануы процесі, нәтижесінде клетка химиялық, морфологиялық және функционалдық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер, мысалы, берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциональдық белоктардың синтезінің басталуы кезінде болатын өзгерістер. Жоғары сатыдағы омыртқалылардың организмдерінде 100‐ге жуық клетка типтері дифференциалданған, ал төменгі сатыдағы жануарларда клетка типтері аз болады. Молекулалық биология бойынша клеткалар арасындағы айырмашылықтар əр клеткадағы белок жиынтығының ерекшеліктеріне байланысты. Биохимиялық анализ арқылы əр түрлі клеткалардың белоктары зерттеледі. Барлық клеткаларда жалпы негізгі белоктар болады. Олар клетка тіршілігін қамтамасыз етеді (органоидтарды құрайды, зат алмасу, ферменттер т.б.). Əрбір клеткаға керек осындай белоктарды «үй шаруашылығының белоктары» деп атайды.Ал басқа белоктарды, клетка тіршілігінде маңызды роль атқармайтын «молшылықтың белоктары» деп атайды. Олардың ішінде гемоглобин иммуноглобулиндер, кератин, актин, мизин, ас қорыту ферменттері т.б. Бірақ бұл белоктар бүкіл организмнің тіршілігі үшін өте маңызды. Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады. Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады.

22.Мезенхималық дифференцировкаға анықтама беріңіз? Дифференцировка – клетканың мамандануы процесі, нәтижесінде клетка химиялық, морфологиялық және функционалдық ерекшеліктерге ие болады. Бір клеткалық цикл барысында жүзеге асатын өзгерістер, мысалы, берілген клеткалық цикл типіне тән негізгі функциональдық белоктардың синтезінің басталуы кезінде болатын өзгерістер. Мысал ретінде адамның терісі эпидермисінің дифференцировкасы, клетка базальды қабаттан басқа беттік қабаттарға ауысады, клеткаларда жылтыр қабат элеидинге айналатын кератогиалин жинақталады, содан кейін мүйізді қабатта – кератин жинақталады. Клеткалардың формалары, клеткалық мембраналардың құрылысы мен органоидтар жиынтығы дифферециациялану барысында өзгереді. Тек бір клетка емес, ұқсас клеткалардың тобы дифференциацияланады. Адам организмде 220 түрлі клеткалар болатындықтан көптеген мысалдар келтіруге болады. Фибробласттар коллагенді синтездейді, миобласттар – миозинді, асқорыту жүйесінің эпителий клеткалары – пепсин мен трипсин синтездейді. Мезенхима эмбриондық дамудың бастапқы кезінде ұрықтық жапырақшалар пайда болғаннан кейін түзілетін жабайы дәнекер ұлпасы.мезенхима негізінде мезодермадан бөлініп шығатын ұрықтық жапырақшалар мен біліктік мұшелердің аралығын толтыратын тармақтары бір-бірімен ұштасып тор құрайтын жұлдыз пішінді клеткалардан тұрады. Мезодермадан пайда болатын мезенхиманы энтомезенхима деп атайды. Мезенхима қан клеткаларына, алғашқы қан тамырларына, дәнекер ұлпасына,шеміршек, сүйек ұлпаларына жіктеледі. Мезенхиманы түзуге эктодермадан пайда болатын ми қабығы дамитын ұрықтық бастама-эктомезенхиманы немесе нейромезенхиманы құраушы нерв жолағы да қатысады. Бірыңғай салалы бұлшықет ұлпасы да мезенхимадан пайда болады. Мезенхиманың клеткаларының ядросы ірі, пішіні сопақша келеді, цитоплазмасында эндоплазмалық тор жақсы жетілген және митохондриялар көп болады. Клеткаларының арасында белоктармен қосылған мукополисахаридтік клеткааралық зат орналасқан. Қан-трофикалық және қорғаныш функцияларын атқаратын сұйық дәнекер ұлпа. Жоғары сатыдағы жануарлардың организмінде дәнекер үлпасы көп тараған. Қан тамырларының жанында орналасады.

23. Мезенхимадағы цитодифференцировкалық механизмдерін сипаттаңыз? Мезенхима эмбриондық дамудың бастапқы кезінде ұрықтық жапырақшалар пайда болғаннан кейін түзілетін жабайы дәнекер ұлпасы.мезенхима негізінде мезодермадан бөлініп шығатын ұрықтық жапырақшалар мен біліктік мұшелердің аралығын толтыратын тармақтары бір-бірімен ұштасып тор құрайтын жұлдыз пішінді клеткалардан тұрады. Мезодермадан пайда болатын мезенхиманы энтомезенхима деп атайды. Мезенхима қан клеткаларына, алғашқы қан тамырларына, дәнекер ұлпасына,шеміршек, сүйек ұлпаларына жіктеледі. Мезенхиманы түзуге эктодермадан пайда болатын ми қабығы дамитын ұрықтық бастама-эктомезенхиманы немесе нейромезенхиманы құраушы нерв жолағы да қатысады. Бірыңғай салалы бұлшықет ұлпасы да мезенхимадан пайда болады. Мезенхиманың клеткаларының ядросы ірі, пішіні сопақша келеді, цитоплазмасында эндоплазмалық тор жақсы жетілген және митохондриялар көп болады. Клеткаларының арасында белоктармен қосылған мукополисахаридтік клеткааралық зат орналасқан. Қан-трофикалық және қорғаныш функцияларын атқаратын сұйық дәнекер ұлпа. Жоғары сатыдағы жануарлардың организмінде дәнекер үлпасы көп тараған. Қан тамырларының жанында орналасады. Дәнекер ұлпасы заттар алмасуын қамтамасыз ететін орта болып есептеледі. Ұлпаның гистологиялық құрылымы атқаратын қызметіне байланысты. Трофикалық маңызы бар ұлпаларда клеткалар өте көп болады, ал аралық заттың механикалық элементтері нашар жетіледі. Тіректік маңызы бар ұлпаларда, керісінше, механикалық құрылымдар көп болады да, клеткалардың саны аз болады.Осыған байланысты дәнекер ұлпасының бірнеше түрі ажыратылады: ретикулалық ұлпа, борпылдақ дәнекер ұлпа, және тығыз дәнекер ұлпасы. Шеміршек ұлпасы адам мен омыртқалы жануарлардың денесінде болады. Оның 3 түрі бар: гиалиндік,серпілмелі және талшықты.Шеміршек ұлпасы склеротомның мезенхимасынан дамиды, регенерациясы перихондр арқылы жүреді.Гиалинді шеміршек ұлпасы гиалин шеміршегін құрайды.Шеміршек ұлпасының ең көп тараған түрі. Адам мен сүтқоректілер ұрығының қаңқасы шеміршектің осы түрінен тұрады,ал ересек организмдерде гиалинді шеміршек сүйектердің буын беттерін қаптайды,кеңірдек пен ірі бронхтардың қабырғасында,мұрын пернесінде кездеседі.Шеміршектердің ішіндегі қаттысы,гиалинді шеміршек жалпы шеміршек ұлпасы сияқты хондриобластар мен хондрицит клеткалардан, клеткааралық аморфты және талшықты заттан тұрады.Серпілмелі шеміршек адам мен жануарлардың құлақ қалқаншасында, сыртқы есту жолында,көмекей үсті шеміршекте кездеседі.Серпілмелі шеміршек ұлпасында гиалиндік шеміршекке қарағанда клеткалардың изогендік топтары аз болады. Талшықты шеміршек ұлпасы санның жұмыр сіңірінде,жамбастың шат сүйектерінің байланысқан жерінде,төменгі жақ буынында байқалады. Сүйек ұлпасы тірек функциясын атқарады,минералдық алмасуға қатысады,ал сұйектің қызыл майы қанның пішіндік элементтерінің түзілетін орны.Сүйектердің тамыры мен майында макрофагтарға айнала алатын клеткалар болады.Осыған байланысты олар қорғаныш қызметін де атқарады.Сүйекте минералдық тұздардың көп болуы оның мықтылығын ғана арттырып қоймайды,сонымен бірге қан мен басқа органдардағы кальций мен фосфордың қалыпты мөлшерінің сақталуын қамтамасыз етеді.Сүйектің құрамында көп мөлшерде су мен липидтер болады.Сүйектің клеткааралық затындағы коллаген талшықтарының орналасуына байланысты сүйек ұлпасының 2 түрін ажыратады: ірі талшықты және пластинкалық сүйек ұлпасы. Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады.

24. Дифференцировка және гендердің экспрессиясын түсіңдіріңіз? Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады. Гендердің дифференциальді экспресиясының реттелуінің деңгейі ген - полипептид – белгі бағытындағы информацияның реализация этаптарына байланысты және клеткаішілік процестерді ғана емес, сонымен қатар ұлпалық және ағзалық процестерді де қамтиды. Гендердің дифференциациясы әр түрлі уақытта әсер етеді деп есептеледі . Бұл мРНК сы әр түрлі және әр түрлі дифференциацияланған клеткалардың транскрипциасындағы гендердің репрессиясы және дерепрессисында орын алады . Мысалы , теңіз кірпісінің бластоцистасының РНК-ғы транскиьирленетін гендердің саны – 10% ға тең , ал атжалмандардың бауырының клеткаларындағы саны да – 10 % ға тең , ірі мүйізді жануарлардың тимусының клеткаларындағы саны – 15 % ға тең. 1976 ж. Дэвидсон (Davidson), клетканың дифференцировкасы ұрықтың дамуы кезіндегі әртүрлі клеткалық линияларда гендердің дифференциальды экспрессиялануы нәтижесінде жүретінін анықтаған болатын. Бактерияларда гендердің экспрессиясы регуляторлы механизм арқылы жүріп отырады,яғни матрицалық мРНК-ның синтезі арқылы. Ал эукариоттардағы гендер регуляциясы біршама күрделірек. Регуляция транскрипция, процессинг деңгейінде өтеді. Гендердің экспрессиясының регуляциясының 2 типі бар-жағымды және жағымсыз. Егер де арнайы регуляторлық элементтердің көмегімен генетикалық ақпараттың экспрессиясы жоғарылыса,онда ол жағымды регуляция деп аталады. Ал егер керісінше,басқа да регуляторлық элементтердің көмегімен төмендесе,онда ол жағымсыз регуляция деп аталады. Даму барысында көптеген гендер мРНК түрінде экспрессияланады. Мысалы, трансляция процесінің гаструла сатысында белоктың құрамында 10 мыңнан 15 мыңға дейінгі гендердің орнына мРНҚ болады. Генетикалық ақпаратттың жүзеге асырылуы – гендер экспрессиясы екі этаптан жүреді: транскрипция және трансляция процестері. Транскрипция – генетикалық ақпараттың ДНҚ-нан РНҚ-на көшірілу процесі. РНҚ синтезіне қалып ДНҚ-ның матрицалық тізбегі (3’ → 5’) болып табылады. Транскрипция ДНҚ молекуласының бүкіл бойында емес, бір ген аймағында жүреді. Трансляция – полипептидтік тізбектің мРНҚ-дан синтезделу процесі. Трансляция көп мөлшерде арнайы әсерлесу нәтижесінде жүреді, алайда ақуыздың бір молекуласының синтезінің күрделілігіне қарамастан ол 3-4 секундқа созылады.