Гены, контролирующие ход онтогенеза
! Хроногены – контролируют
время наступления событий. Самые ранние из хроногенов –
1. Гены с материнским |
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эффектом. |
|
|
пр |
|
у |
|
рую |
|
|||||||
|
|
оце |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ли |
|
|
|
|
|
т |
||
Образуются |
в яйцеклетке при |
ДР |
ОБ |
|
сс |
ы |
|
||||||||
д |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
о г |
|
|
ЛЕН |
И |
|
|
||||||||
амплификации генов. |
|
|
ас |
тру |
|
|
Я |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляц |
|
|||||
В результате появляется большое |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
количество копий генов. Некоторые |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
из них транскрибируются и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
создается большое количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
иРНК, которая начинает |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
транслироваться сразу после |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕ и
!!! Становление
пространственной
организации регулируется
генами с материнским эффектом
На стадии формирования бластодермы включаются
зиготические гены
Гены с материнским эффектом
(Lewin,1994) делятся на 2 класса в зависимости от места их экспрессии:
1.Гены экспрессируются в соматических клетках материнского организма. Экспрессируются в фолликулярных клетках (типичные соматические клетки) и
принимают участие в формирование дорзально-вентральной оси эмбриона.
2.Гены экспрессируются в клетках зародышевого пути. Данная группа генов активна в ооците или питающих клетках и ответственна за формирование передне-
задней оси эмбриона.
Генный уровень. |
|
Гены с материнским эффектом |
|
|
(изучены у Д.melanogaster) |
•1 группа - 5 генов - обеспечивают формирование передне-заднего градиента (bicoid, hunchback, nanos)
•2 группа - 4 гена -контролируют формирование дорсо-вентрального градиетна (toll)
•3 группа - 3 гена - осуществляют общий
контроль при развитии
несегментированных головного и хвостового концов (torso)
«География» работы генов раннего развития
Современные методы позволяют увидеть экспрессию сразу нескольких генов. Эмбрион D.m. с вентральной стороны. Фото с сайта www. drosophila – images.org
Гены с материнским эффектом обеспечивают формирование передне-заднего градиента (bicoid, hunchback, nanos)
В яйце наблюдаются
сложные
перемещения цитоплазмы и её функциональная перестройка. В результате она становится ещё более неоднородной.
Гены, контролирующие ход онтогенеза
2.Гены сегментации
•Формируют сегментный план
строения тела (передние сегменты, 3 грудных и 8 брюшных сегментов)
•Обеспечивают формирование зародыша с компартментами (гены сегментарной
полярности)
а
б
в
Иерархия действия
генов сегментации:
а- разделение на широкие домены
б – парасегменты в - компартменты
Следствие мутаций сегментных генов :
- нарушение числа и полярности
сегментов; - нарушение формирования
половины сегментов (четные, нечетные);
- утрата части каждого сегмента с одновременным удвоением оставшейся части
Гены СЕГМЕНТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ у
человека
контролируют
•лево-правую симметрию
•детерминацию полярности ЦНС и
формирование скелета
Пример: Голопрозэнцефалия (мутация летальна): конечный мозг не разделен на два полушария. Представлен полусферой. Обонятельные луковицы и тракты отсутствуют, гиппокамп резко гипоплазирован, цитоархитектоника нарушена.