50 Генетическая программа онтогенеза

Онтогенез можно рассмотреть как процесс реализации наследственной информации. Эта информация, закодированная в генах, определяет единство и закономерность смены этапов индивидуального развития организма. Со времени отказа от теории преформации с этими постулатами согласились все генетики. Но оставался открытым вопрос: как же все-таки гены оплодотворенной яйцеклетки обеспечивают формирование всего организма, состоящего из миллиардов высокодифференцированных клеток? Несмотря на то, что эмбриология - одна из древнейших биологических дисциплин (основана в IV в. до н.э. Аристотелем), до последнего времени она оставалась в основном описательной наукой, практически не сумевшей вскрыть общие закономерности эмбриогенеза. Первая четкая теория эмбриогенеза была разработана А. Вейсманом. Вейсман предположил, что дифференцировка клеток, происходящая при эмбриональном развитии, обусловлена неравным распределением наследственных детерминантов в ходе последовательных клеточных делений. Полный набор наследственной информации сохраняется лишь у части клеток, из которых затем образуются гаметы; прочие клетки сохраняют только часть информации, необходимую для формирования клеток, выполняющих конкретную функцию. Однако к середине 60-х годов появились данные, опровергаюшие данную гипотезу. Первый успех был достигнут проф. Стюардом из Корнелльского университета. Им из кусочка флоэмы корнеплода моркови, выращенной в культуре ткани, было получено целое растение. Вскоре после этого (в1964 г.) Дж. Гердон из Оксфордского университета провел такой эксперимент. В неоплодотворенной яйцеклетке путем облучения УФ-лучами было убито ядро; затем при помощи микропипетки в эту клетку было помещено оплодотворенное ядро, извлеченное из клетки кишечника головастика лягушки. Из полученной таким образом клетки удалось получить взрослую особь. Эксперименты убедительно продемонстрировали тот факт, что в любой клетке организма содержится полный набор хромосом, который при соотвответстующих условиях может обеспечить формирование из данной клетки нормального организма.

52. Живой организм как саморег-ся система

Способность живых систем сохранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся среды обуславливает их выживание. Для обеспечения такого состояния у всех организмов выработались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие приспособления. Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды является обязательным условием жизни, была в 1857 г. высказана французским физиологом Клодом Бернаром. Состояние динамического равновесия организма с окружающей средой называется гомеостазом. Механизмы саморегуляции, обеспечивающие гомеостаз, действует как на уровне организма, так и на уровне его структурных компонентов – клеток и молекул, их образующих, и в равной мере на уровне популяций. Независимо от условий окружающей среды является показателем жизненного успеха. Существование организма как гомеостатической системы обеспечивается непрерывным обменов веществ со средой, из которой он получает энергию и необходимые вещества. В основе существования и развития организма лежит постоянное обновление белков и нуклеиновых кислот, программируемое действием генов. В ответ на нарушение постоянства внутренней среды организма, обусловленное изменением внешней среды в клетках тканей происходит включение или выключение соответствующих биохимических процессов, также обусловленное деятельностью генов. Таким образом, дифференциальная активность генов является одним из важных механизмов в системе, обеспечивающей гомеостаз организма.