!!! ИСХОДЯ ИЗ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ,
СТАРТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ
генетической программы индивидуального развития особи
начинается с одноклеточной стадии и находится в ЗИГОТЕ .
Зигота видоспецифична:
-по объему ее меньше, чем
вполовозрелом организме
-но зигота играет роль
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧАЕМЫХ
ИНСТРУКЦИЙ!
Установлено, что в онтогенезе работают, сменяя
друг друга, 3 системы регуляции
развития.
1система. Эмбриональная
детерминация развития на основе
позиционной информации, заложенной в
яйцеклетке.
В процессе роста и созревания
яйцеклетки (когда она еще находится в материнском
организме) в ее цитоплазме неравномерно откладываются различные РНК и белки-регуляторы, они предопределяют будущий план раннего развития
и ранней дифференциации клеток.
Среда, насыщенна биологически активными регуляторами
1системаЭмбриональная детерминация
После оплодотворения зигота
многократно делится, и дочерние ядра попадают в различно детерминированные участки цитоплазмы, содержащие
разные регуляторы. Эти регуляторы и становятся
первыми внутренними индукторами дифференцировки эмбриональных клеток.
2система Эмбриональная индукция - |
|
влияние одних зачатков на другие с |
|
помощью выделяемых клетками |
|
веществ-регуляторов. |
|
Этот механизм включается в ранних |
|
зародышах и представляет по сути |
|
эмбриональную гуморальную регуляцию; |
|
внешние регуляторы - индукторы |
|
выступают в роли первых гормонов. |
|
Например на стадии гаструлы |
|
(двухслойный зародыш) под действием |
|
выделений внутреннего слоя клеток |
|
впячиваются и дифференцируются |
|
клетки будущей нервной системы |
Белок Zfp521 |
Найден ген, запускающий формирование нервной системы
При исследовании мышиных эмбрионов оказалось, что
локализация белка Zfp521 в эмбрионе и время его активности связаны именно с тем местом, где начинается
превращение эктодермы в нервную ткань
Nature. – V.470. – P. 503–509. – 24 February 2011. – doi:10.1038/nature09726; Published online 16 February 2011.
!!!
3я система Нейрогормональная
регуляция дефинитивного
(окончательного) типа, осуществляемая сложной системой
желез внутренней секреции и нервной системой.
Гормоны вырабатываются железами под контролем нервной деятельности, а нервная система в свою очередь находится под воздействием внешней среды.
Вся совокупность внешних (относительно генотипа) условий и регуляторов (от природно- климатических до нейрогормональных и внутриклеточных)
составляет сложную эпигенетиче
скую программу развития, т.к. все
эти факторы
существенно влияют
на генную активность, стимулируя одни гены и подавляя другие.
2(4)вопрос
Уровни регуляции онтогенеза
Генный
Клеточный
Организменный
Гены,
регулирующие ход онтогенеза
Клеточные
механизмы
Нейрогуморальная
регуляция
Примерное число генов, участвующих в форсировании органов человека
Гены, регулирующие онтогенез организмов (открыты в 1985г)
Выделяют 3 группы генов (по фенотипическому эффекту), участвующих в развитие организмов (на примере Drosophila melanogaster):
1. Гены с материнским эффектом или материнские
гены, которые контролируют формирование полярности
яйца (позиционной информации) и становление его пространственных координат.
2. Гены сегментации, которые определяют число и
полярность сегментов эмбриона путем прочитывания позиционной информации и перевода ее в специфический паттерн сегментации.
3. Гомеозисные гены, которые определяют сущность сегментов, характер и направление их дифференцировки.
ГЕННЫЙ УРОВЕНЬ. 1системаЭмбриональная детерминация.
З
и
г
о
т
а
Однако некоторые исследователи не согласны с тем, что зародышевая плазма детерминирует развитие ядер половых клеток, а полагают, что она «защищает» их от вступления на путь соматической дифференцировки.
Морфологические
детерминанты:
мРНК
цитоплазмы ооцита
1. Специфические S>>> ! рибонуклеопротеиды
Геном НЕ активен
и! |
|
2. белки |
Вегетативный полюс |
|
|
|
зародышевой плазмы клеток |