Механизми за регулиране на ембриогенезата - studopediya

Регламент на ембриогенезата се осъществява на всички нива на биологична организация на тялото: nadkletochnom, клетъчно и молекулно генетична.

Nadkletochny ниво. От голямо значение при управлението на процеса на ембриогенезата даден организационни центрове (на организаторите). За първи път, тяхната роля е създадена през 1924 г. от немския учен Н. Шпеманн.

Той провежда своите експерименти върху ембриони на Тритон. При нормална тритон ембриони от ектодермата в дорзалната страна на невралната тръба се образува. Все пак, ако на етап рано гаструлата премахване blastopore горната устна, невралната тръба не се образува. Ако blastopore горната устна трансплантирани под вентралната ектодермата, невралната тръба се образува на вентралната страна. Ако добавите друг плода на устните, двамата ще се формира невралната тръба.

От проведените експерименти, че blastopore горната устна насочва ектодермата на развитие образуване на пътя на невралната тръба. Част от горния ръб blastopore Шпеманн наречен организационна център, или индуктор, и това явление е наречено - ембрионална индукция. Тъкан в отговор на действията на индуктор - компетентен тъкан. В следващите примери са създадени множество смущения primordia по време на ембриогенезата. Освен това, разделянето на микроби върху дросели и компетентен тъкан е относително. По този начин в очите израстването на раздела мозъка балон причинява развитието на зародиша ектодерма на обектива, както и на зародиша на обектива - развитието на зачатък на роговицата.

Въз основа на учението на Шпеманн, по време на ембриогенезата може да бъде представена като верига, състояща се от двойки:

индуктор компетентен тъкан (индуктор) компетентен тъкан и т.н.

Клетъчно ниво. В ембриогенезата, има пет вида клетъчни отговори:

2. Мобилен изместване.

3. смърт на клетките.

4. Селективна сортиране.

Пролиферацията - пролиферация на клетъчната митоза. Той се провежда по време на формирането на всеки орган.

Cellular движение - миграцията на отделните клетки на развиващия се организъм. Например, преместване на нерв ганглийни клетки на плочата да се постави сетивата маркер рецепторни системи.

Клетъчната смърт - програмиран процес в заключителния етап на формиране на тялото. Например, смъртта на клетки в пръстите пространства на човешките ръце. Ако това не стане, тогава ще се роди дете с разтопен пръстите (синдактилия).

Селективно сортиране - разпределението на смес от подобни клетки и образуването на твърдо вещество контакт между тях.

клетъчна диференциация - процесът на формиране на специализирани клетъчни видове. могат да бъдат идентифицирани три етапа по пътя на клетъчната диференциация:

1) totipotency (ravnonasledstvennost) - разработване на начин клетка все още не са определени. Това е етапът на зиготата и началото на неговата раздробеност (2-8 бластомери). В gidromeduzy клетки тотипотентни бластомери към етап 32;

2) transdetermination - повторно определяне на планирания път на диференциация. Totipotency клетка губи, но е в състояние да промени посоката на разчетната траектория на развитие (експерименти Шпеманн);

3) Определяне - клетка има добре определена траектория на неговото развитие.

По този начин, по време на ембриогенезата броя на възможните пътища за всяка клетка, е намалено в крайна сметка до един.

Молекулно генетично ниво. В ранните етапи на ембриогенеза (смачкване) са контролирани вещества (RNA, протеини), яйце натрупаната през овогенезата. Те се намират в цитоплазмата. Доказателство за това са преживяванията на британския учен Д. Gerdon той прекарва в 1962-1972 GG. Той взе яйцето на жаба е извадено от активната зона и я поставете в специализирана чревния епителни клетки ядро. След това, клетките бяха разработени от такива нормално жаба. Този опит е доказано, че:

1) Всички специализирани клетки имат пълен набор от гени;

2) ранните стадии на ембриогенезата не контролира ядрото и цитоплазмата.

За да се обясни механизмите за регулиране на ембриогенеза при молекулно генетична ниво, беше предложено хипотезата за диференциална генна активност: време на ембриогенезата наблюдава последователност от генна активност, т.е. гени функционират последователно. Включване и изключване на генни продукти се дължи на активността на самите гени, т.е. от саморегулиране.

Експресия на отделни гени се регулира на не-хистонови протеини транскрипционно ниво и хормони. Разграничаване пептидни хормони (инсулин) и стероиди (андрогени и естрогени). Молекулите на пептидни хормони на голям размер не могат да проникнат в клетката и, следователно, тяхното въздействие чрез рецепторни протеини, които са локализирани в мембраните на клетките-мишени. Стероидни хормони проникват мембраната и там са свързани с рецепторни протеини, образуващи комплекс: + хормон рецептор протеин. След това, този комплекс се свързва с не-хистонови протеини, които са свързани с промоторните региони на специфични гени. Така остави промотор за действието на РНК полимераза и започва процес транскрипция.

Доказа валидността на хипотези диференциална генна активност:

1) по време на ембриогенезата (онтогенията) има промяна на локализация всмукването polytene хромозоми в Diptera. Всмукването - област на интензивно синтеза на иРНК;

2) в човешката онтогенезата е промяна на няколко вида хемоглобин: