Развитие любого многоклеточного организма начинается с образования зиготы? клетки, которая возникает в процессе слияния половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида). После оплодотворения ядро ??сперматозоида (пронуклеус) оказывается в цитоплазме яйцеклетки, сливается с ее ядром, воспроизводя таким образом характерный для данного вида диплоидный набор хромосом. У большинства организмов сразу после оплодотворения зигота начинает серию митотических делений (так называемое дробление зиготы), в результате образуется большое количество мелких клеток? бластомеров. Развиваясь, каждый из этих бластомеров (или их группа) образует функционально специализированные клетки с присущей только им морфологии и физиологическими особенностями. Итак, оплодотворенная яйцеклетка способна дать начало различным типам клеток, то есть обеспечить развитие от одной клетки к многоклеточного организма. Это свойство зиготы называется тотипотентность. Она присуща также и бластомерами, которые образовались в первых четырех разделах зиготы. При последующих разделах тотипотентность клеток уменьшается, каждая из них "выбирает" свою программу развития? становится детерминированной.

В такой клетке происходят стойки внутренние изменения (как в структуре ядра, так и в структуре цитоплазмы), которые делают ее саму и ее потомков отличными от других клеток эмбриона и определяют дальнейший путь
специализации. Следует отметить, что эти изменения не вызывают существенной морфологической разницы между клетками различных типов. Детерминированная клетка, продолжая свое развитие, приобретает видимых морфологических различий и присущих только данному типу клеток функций. Такая окончательно специализированная клетка называется дифференцированной. Генные продукты, вырабатываемые в отдельных группах бластомеров, вызывают еще значительнее различия в цитоплазматической окружении ядер клеток, в свою очередь приводит к активации других специфических генов. Такой каскад активации или инактивации генов усиливается за счет взаимодействия между соседними клетками, которые через цитоплазматические мостики или щелевые контакты способны взаимно влиять на дальнейшую дифференциацию друг друга.

Общие принципы генетической детерминации развития сходны в разных организмов. Детально изучены дифференциальную экспрессию генов в ходе развития представителей рода Drosophila и нематоды Caenorhabditis elegans. Ниже рассмотрены генетические аспекты эмбриогенеза именно этих организмов.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+