Проблема тождества геномов соматических клеток.

Генетика развития изучает проблему реализации наследственных потенций клеток оплодотворенного яйца в течение жизни организма. При наблюдении развития зародыша становится очевидным то, что у разных клеток экспрессируют разные гены. (Гемоглобин - только в эритроцитах, кристаллин - только в хрусталике, ваш зад не умеет перерабатывать световые сигналы — этим занимается только сетчатка глаза).

Главная гипотеза генетики развития заключается в том, что все клетки в организме развиваются без изменения генома. Отсюда вопрос — как тогда клетки осознают, шо им экспрессировать и возникает такое понятие как «дифференциальная клеточная экспрессия генов».

Вспомним такое понятие как политенные хромосомы (у мух-дрозофил, например). Это такие огромнейшие хромосомы, которые в клетках реплицируются без последующего деления. (Получается такая штука, что молекулы в ДНК в таких клетках состоят из херовой тучи полинуклеотидных цепей — аж до 1024 доходит). Эти хромосомы характерно исчерченны, там есть такие прикольные более светлые участки-диски. У мушек таких дисков может быть до 5150. ( Диски называются хромомеры ). Ну и короче товарищи ученые подумали, что может быть есть какая-то корреляция (соотношение) между числом этих дисков и генами мушек, и может быть в процессе развития что-то теряется/выпадает, и так и происходит дифференцировка. Ну посмотрели на клетки личинок, взрослых организмов — геном идентичен. Шо делать — неясно. Идем дальше.

Вернемся к более ранним билетам — вспомним мсье Шпемана. Он со своим коллегой Дришем (не дрищем) проводил опыты на бластомерах морских ежей. Если вы помните, опыт заключался в том, что два бластомера абсолютно полностью разделялись, и каждый из них давал начало нормальном организму морского ежа (в отличии от опытов Ру, когда он прижигал один из бластомеров, не разделяя их — первый бластомер не просекал что его собрат сдох и давал начало лишь половине ежа). Также можно вспомнить опыт с реципрокными пересадками зачатков тканей в ранней гаструле — клетки «подстраивались» под новое место обитания, шобы никто упаси боже не спалил что они не местные.

Встает вопрос — можно ли экстраполировать (применить) данные этих исследований по недетерминированным клеточкам, на детерминированные и тем более уже дифференцированные клетки? Возможно ли «откатать» детерминацию клеток если что, и пустить их по другому пути развития?

Попробуем ниже разобраться.

Если взять личинку мухи, когда та только вылупилась (очевидно, что клетки уже давно детерминировали и определились как им с этой жизнью поступать дальше), мы можем обнаружить в ее десятитысячной массе клеток (у личинки мухи 10к клеток, да) — невероятно, но две популяции клеток.

1) клетки с политенными хромосомами — скоро отомрут.

2) и клетки обычные диплоидные — они будут дифференцироваться дальше, образуя взрослый организм мухи. И вот эти вот скопления клеточек будут называться

«имагинальными дисками». (Взрослое насекомое - имаго, а имагинальные диски дают начало взрослому организму).

Когда ученые просекли что есть имагинальные диски, они давай их пересаживать кто куда. Есть опыт, в котором муже в прямом смысле «натянули глаз на ж…», хех. Имагинальный диск, отвечающий за развитие глаза у мушки пересадили на пузико — очевидно, что в итоге у мухи был лишний глаз на животе, класс. Однако со взрослым организмом опять проблемы — при пересадки диска детерминации не происходит, а лишь

продолжается пролиферация. Предполагаю, что клетки просто пытаются найти свое место в этом мире, но по сути дела они хз че делать, потому что они думали, что их пересадят личинке, а их раз и пересадили взрослой мухе и КАК БЫ ШОК-СИТУАЦИЯ. Эти

«культиваты» пролиферированных клеток можно пересаживать от одной мухи к другой до усрачки — ничего не получится отрастить конкретного, вырастет абсолютно рандомное образование.

Поговорим об опыте Харндона. Собственно его опыт и заключался в пересадке имагинальных дисков на взрослых мух. Он брал диски, отвечающие за развитие усиков/ антенн и пересаживал их взрослому животному. Сидел ждал у моря погоды, у мухи антенн. Но вырастало что ни попадя, даже лапки на голове. Назвал он это явление так — трансдетерминация.

В принципе все. Если кому интересно подробнее — Гилберт, 3 том, стр. 69.

Преформизм и эпигенез.

Если мы пытаемся выдвинуть свою гипотезу о том, почему клетки дифференцируются в те или иные типы тканей, мы обязаны объяснить следующие явления

—

1. постоянство морфологии каждого типа (почему у курицы не может вылупиться крокодил);

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: