Дифференцировка клеток, сущность. Роль цитоплазматических продуктов в клеточной дифференцировке
Дифференцировка – это процесс, в результате которого клетка становится специализированной, т.е. приобретает химические, морфологические и функциональные особенности. В самом узком смысле это изменения, происходящие в клетке на протяжении одного, нередко терминального, клеточного цикла. Например, дифференцировка клеток эпидермиса кожи человека. На самом деле дифференцируется не одна клетка, а группа сходных клеток. В более широком смысле под дифференцировкой понимают постепенно возникновение все больших различий и направлений специализации между клетками, происшедшими из более или менее однородных клеток одного исходного зачатка. Этот процесс непременно сопровождают морфогенетические преобразования, т.е. возникновение и дальнейшее развитие зачатков определенных органов в дефинитивные органы. Первые химические и морфогенетические различия обнаруживаются в период гаструляции.
Дифференцировка клеток в процессе онтогенеза является результатом последовательных взаимных влияний цитоплазмы и меняющихся продуктов активности ядерных генов. Таким образом, впервые прозвучала идея о дифференциальной экспрессии генов как основного механизма цитодифференцировки.
Согласно различным гипотезам, дифференцировку обусловливают следующие факторы:
1) расщепление генетического материала при митозе; 2) возникновение в развивающемся зародыше химических градиентов; 3) соматические мутации; 4) действие химических организаторов или, наконец, 5) индукция специфических ферментов.
|
|
|
Онтогенез. Генетическая регуляция. Регуляция путём «каскадной» индукции. Дерепрессия и репрессия генов.
Роль генов неодинакова. Часть генома состоит из генов, определяющих так называемые жизненно важные функции и отвечающих, например, за синтез тРНК или ДНК-полимеразы, без которых невозможно функционирование ни одной клетки. Эти гены названы «housekeeping» или генами «домашнего хозяйства». Другая часть генов непосредственно участвует в детерминации, дифференцировке и морфогенезе, т.е. функция их, по-видимому, более специфическая, ключевая.
В эмбриогенезе гены зародыша на стадии зиготы репрессированы.Чем выше уровень организации позвоночного животного,тем раньше дерепрессируются их гены на стадии эмбриогенеза. Предполагается, что до стадии дерепрессии гены были неактивными и их изменение связано с дерпепрессией в результате воздействия веществ, которые образовались в результате овогенеза
По мере дифференцировки, число активных генов прогрессивно снижается, и в итоге остается примерно 8-10% активных генов.
Существует несколько моделей генетической регуляции:
1) Каскадная индукция: белки структурных генов становятся индукторами для репрессии других структурных генов.
2) Репрессия конечным продуктом
3) Регуляция работы гена несколькими генами-регуляторами
4) Регуляция работы нескольких генов одним геном регулятором
|
|
|
В связи с развитием эндокринной системы, роль индукторов играют гормоны
В овогенезе в клетках синтезируется большое количество разных видов иРНК и рРНК, которые активируются после оплодотворения и контролируют развитие зародыша от зиготы до стадии бластулы. Ранние этапы развития регулируются материнскими и зародышевыми генами. Регуляция экспрессии генов в процессе развития организмов осуществляется на всех этапах синтеза белка как по типу индукции, так и по типа репрессии, причем контроль на уровне транскрипции определяет время функционирования и характер транскрипции данного гена.
Дерепрессия - процесс, противоположный подавлению транскрипции и трансляции гена путем удаления белка репрессора, присоединенного к сайту молекулы ДНК или РНК.
Репрессия - Один из двух альтернативных (наряду с индукцией) механизмов регуляции действия генов, заключающийся в подавлении транскрипции или трансляции путем связывания белка-репрессора (кодируемого геном-регулятором) с оператором в ДНК либо специфическим участком мРНК.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1722; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!