49. Закономерности развития зародыша. Регуляционный тип развития (эмбриональная индукция).
Эмбриональная индукция— это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого участка. Явление эмбриональной индукции с начала XX в. изучает экспериментальная эмбриология.
Детерминация– определение пути развития клетокСпособы детерминации: -ооплазматическая сегрегация (выделение участков цитоплазмы, сод опред типы морфологич детерминант) -эмбриональная индукция (взаимод кл или тканей, определяющ судьбу одного или обоих уч этого взаимод)
Ганс Дриш изолировал целые и разрушенные части 2-х клеточной бластулы морского ежа, получил 2 целых зародыша. Сделал вывод о саморегуляции своего развития каждым бластомером (регуляционное развитие).Меняя направление борозд дробления, можно предположить причудливое расположение структур зародыша вследствие перегруппировки ядер и морфогенетических детерминант. Этого не произошло!
ВЫВОДЫ:• Проспективная потенция изолированного бластомера (т.е. тот тип клеток, который мог бы из него произойти) шире, чем его проспективная судьба (т.е. те типы клеток, которые должны формироваться при неизменном ходе его развития). • Зародыш морского ежа представляет собой гармоничную эквипотенциальную систему, в которой все независимые (тотипотентные) части функционируют вместе, формируя единый организм.Тотипотентность– способность одной части формировать целый организм. • Судьба ядра зависит от его положения в зародыше.
50. Молекулярные основы механизмов эмбрионального развития. Понятие о морфогенах и гомеозисных генах.
Основными компонентами эмбрионального развития являются следующие. 1. Клеточный рост, приводящий к увеличению количества клеток и их размеров. 2. Клеточ дифференц – появл специфич черт строен кл-ки, след-но одинак кл-ки в проц дифференц приобрет спец различ. 3. Детерминация – выбор путей дифференцировки. 4. Эмбриональная индукция. 5. Клеточные перемещения. 6. Межклеточные взаимодействия – сегрегация (избирательная сортировка), адгезия. 7. Апоптоз, или запрограммированная гибель клеток. Гомеозисные гены— гены, опред процессы роста и дифференц в орг-ме, кодируют транскрипционные факторы, контролир программы формир органов и тканей.Мутации в гомеозисных генах могут вызвать превращ одной части тела в другую. Гомеозисными мутантами называются такие организмы, у которых на месте органа развивается орган другого типа. Гомеозисные гены контролируют работу других генов и определяют превращение внешне неразличимых участков зародыша или определённого органа (ткани, участка тела). У насекомых-роль в определении особенностей строения эмбриональных сегментов и структур на них (ноги, антенны, крылья, глаза). У растительных орг-мов процессы-филлотаксис, развитие цветков и соцветий.илиГомеозисные гены— семейство родственных генов, содержащих гомеобокс и определяющих форму тела. У млекопитающих это семейство представлено 38 генами, сгруппированными в 4 комплекса — Hox (Homeobox). Эти группы генов расположены в хромосомах 2, 7, 12, 17. Гены экспрессируются в эмбриогенезе и определяют организацию общего плана тела. Экспрессия генов контролирует разделение тела эмбриона по координатным осям на морфогенетические поля. Транскрипты гомеозисных генов присутствуют в головном и спинном мозге, в почках конечностей и сердце с 5 по 9 неделю развития. Так, региональная специализация структур позвоночного столба направляется гомеозисными генами. Они контролируют пролиферацию и дифференцировку кроветворных клеток.
Морфоген— сигнальная молекула позиционную информацию и оказывает влияние на клетки. Это белок, кот действует как транскрипционный фактор. К морфогенам относят многие секретируемые клетками белки, включая представителей различных семейств, в том числе у бескрылых и трансформирующего фактора роста. Подобные белки связываются со своими рецепторами и активируют сигнальные каскады в клетках-мишенях, изменяя в них экспрессию специфических генов. Среди морфогенов, участвующих в индукции и спецификации, например мезодермы, упоминают активины, морфогенетические белки кости (BMP), факторы роста фибробластов (FGF). Представление о концентрационном градиенте морфогена предполагает, во-первых, прямое действие морфогена на клетку-мишень и, во-вторых, зависимость ответа данной клетки от концентрации морфогена.