Этапы гаметогенеза
Размножение Будущие половые клетки образуются из «заготовок» — специальных клеток с двойным (диплойдным) набором хромосом, которые называются овогонии(женские) и сперматогонии (мужские клетки). И сначала эти клетки энергично делятся, делятся митозом, чтобы увеличить свой количество. Интересно, что в мужском и женском организме этот период происходит в разное время.
Рост Рост, увеличение в размерах, гакопление питательных веществ — все это характеристики этапа роста, подготовки к делению — к мейозу 1. Именно на этой стадии эти клетки уже называют овоцитами и сперматоцитами I порядка. Важно: на этом этапе кол-во хромосом остаеься то же, а вот ДНК удваивается!
Созревание Собственно, мейоз — 2 последовательных деления: мейоз 1 и мейоз 2. И вот здесь имеет смысл разобрать отдельно образование женской половой клетки и мужской, потому что пути у них Очень разные.
Женская половая клетка:
происходит мейоз 1 — количество хромосом уменьшается вдвое. Образуетсяовоцит II порядка.
Второе деление — мейоз 2 — образуются четыре гаплойдные клетки: зрелую яйцеклетку и 3 редукционных тельца.
Мужская половая клетка:
происходит мейоз 1 — количество хромосом уменьшается вдвое. Образуетсясперматоцит II порядка.
Второе деление — мейоз 2 — образуются четыре гаплойдные клетки -сперматиды. Они переходят на 4-ю стадию процесса.
4. Формирование (спермиогенез)
Клетки «доформировываются». уплотняется ядро, хромосомы спирализуются, цитоплазма уходит; формируется жгутик — именно за счет него сперматозойд осуществляет поступательное движение, в нем должно быть много белки и митохондрии. Спринтер готов.
Значение молекулярной генетики для биологии и медицины. Открытия в области молекулярной генетики оказали решающее влияние на прогресс биологических наук и связанных с биологией дисциплин, в т.ч. медицины. Успехи этой науки позволили понять многие «загадочные» процессы жизнедеятельности, наследования и индивидуального развития. Но значение Молекулярной генетики не ограничивается разрешением теоретических проблем. Зародившись как чисто теоретическая наука, изучающая интимные процессы жизнедеятельности организма, молекулярная генетика в короткий срок стала весьма важной для практического здравоохранения. Познание молекулярно-генетических закономерностей явилось базой для углубленного понимания многих процессов, происходящих в организме здорового и больного человека, послужило основой для учения о наследственных болезнях, для дальнейшего развития таких важнейших для медицины наук, как микробиология, вирусология, эндокринология, иммунология, фармакология.
Данные молекулярной генетики все шире используются тля понимания причин и механизмов эазвития многих заболеваний, становятся необходимыми для поиска новых текарсгвенных средств и более углубленного понимания механизма действия традиционно применяемых лечебных препаратов. На основе исследований молекулярной генетики, удается создавать новые высокоэффективные лекарственные средства. С другой стороны, именно данные молекулярной генетики позволяют осознать то пагубное влияние, которое может оказать самолечение и бесконтрольное, неправильное применение медикаментов, особенно в наше ремя, когда развитие медицинской науки и промышленности предоставляет распоряжение медицины чрезвычайно сильно действующие лекарственные средства. Применение таких средств должно быть тщательно продумано, дозировка строго индивидуальна для каждого больного, лечение должно сопровождаться постоянным врачебным контролем, ибо сам факт воздействия тех или иных лекарственных средств на генетический аппарат при их бесконтрольном применении таит серьезные опасности, которые не всегда можно предсказать.
Широкое использование на практике достижений молекулярной генетики наглядно демонстрирует справедливость того, что успехи любых сугубо теоретических наук исключительно важны для научно-технического прогресса и практической деятельности человечества.
Современные проблемы молекулярной генетики в связи с переходом на рыночные условия экономики.
Место молекулярной генетики среди других биологических наук и ее значение для селекции, племенного дела, ветеринарии, медицины и др.
Начало развития биологических наук в Казахстане связано с образованием Казахского Государственного Университета (ныне КазНУ им. Аль-Фараби) в 1934 г. Одним из первых факультетов стал биологический. Такое положение, в общем-то, отвечало реальным надобностям КазССР. С генетикой связывали тогда большие надежды: селекция высокопродуктивных сортов растений и пород животных могла поднять на ноги аграрный сектор Казахстана.
В 1930 годах положение ухудшается под влиянием Лысенко.
Окончательно разгромлена в августе 1948 года.
1 сентября 1948 года в КазГУ была организованна кафедра генетики и дарвинизма.
Первый заведующий кафедрой – Г.З.Бияшев, известен работами по биологии развития и генетике сахарной свеклы.
Значительный вклад в развитие генетики и селекции внесла Н.Л.Удольская. Она создала первый сорт «сильной», приспособленной к местным условиям пшеницы – Казахстанская.
В 1970-80 годах была актуальна проблема «пьявицы», Н. Львовна нашла решение проблемы.
Академик Мурат Абенович Айтхожин вошел в историю казахстанской науки как основатель республиканской школы молекулярной билогии.
В 1983 М.А.Айтхожин организовал институт молекулярной биологии и биохимии АН Каз СССР.
Рахметкажи Искандерович Берсимбаев – один из первых применил в своих экспериментах метод размножения ДНК.
Биотехнология, как наука, которая использует биологические принципы в практической работе, опирается на достижения физиологии, биохимии, биоинженерии.
Наряду с традиционными методами селекции — чистопородным разведением и скрещиванием — методы биотехнологии должны стать важным рычагом совершенствования сельскохозяйственных животных. Используя ее методы: трансплантацию эмбрионов, клеточную инженерию, генетическую инженерию, хромосомную инженерию можно ускорить генетический прогресс в несколько раз. Рассмотрим каждый из этих методов в отдельности (трансплантацию эмбрионов мы подробно описали в предыдущей главе).
Клеточная инженерия возникла, когда появился метод соматической гибридизации (1960 г.), где при совместном культивировании двух линий онкологических клеток появлялся новый их тип. Новые клетки обладали высокой скоростью размножения без добавления в среду белков — факторов роста. По типу роста и морфологическим признакам эти клетки отличались от родительских. Ядра новых клеток имеют суммарное число родительских хромосом, а также маркерные гены. Клетки сливаются, когда у них повреждены мембраны. Используя клеточную инженерию в животноводстве, можно культивировать клетки сколько угодно времени, но, в отличие от растений, из них невозможно получить взрослый организм.
Возможность слияния клеток животных явилась толчком развития клеточной технологии в области инфекционных заболеваний для получения моноклинальных антител с заданной специфичностью, гомогенных по молекулярным свойствам, которые применяются для диагностики, профилактики и лечения.