 |
Закономерности развития зародыша. Мозаичный тип развития.
|
|
|
|
2 способа детерминации эмбриональных клеток:
1) Гены – морфогены (мозаичный тип развития)
2) Гомеозисные гены (хокс-гены) – регуляционный тип развития.
Морфогены имеют морфогенетические продукты. Эти полярные гранулы (белки и др.) накапливаются в определенных участках цитоплазмы яйцеклетки. При дроблении зиготы эти морфогенетические детерминанты попадают в какой-либо бластомер, таким образом определяя судьбу клетки. Сегрегация морфогенетических продуктов определяет мозаичный тип развития.
43. Клонирование и вопросы трансплантации.
Клонирование – это искусственное создание клеток, тканей, органов и живых существ с одинаковыми генетическими свойствами.
В терапевтическом клонировании используется процесс, известный как пересадка ядер соматических клеток в безъядерный ооцит для репрограммирования «взрослого» генома и искусственного создания эмбриона. Цель данной процедуры – получение стволовых клеток, генетически совместимых с донорским организмом. Например, из ДНК больного болезнью Паркинсона можно получить эмбриональные стволовые клетки.
Стволовые клетки, полученные путем терапевтического клонирования, применяются для лечения многих заболеваний. Кроме этого, в настоящее время ряд методов с их использованием находятся на стадии разработки (лечение некоторых видов слепоты, повреждений спинного мозга).
Трансплантология – пересадка, приживление и функционирование клеток, тканей, органов или частей тела.
Множество проблем связано с тем, что иммунная система человека отторгает чужеродную ткань.
Классификация видов трансплантации:
1) Аутотрансплантация – органная, в том числе реплантация – трансплантат того же пациента. (Россия – 1 место в мире по количеству успешных операций (девочка – большой палец стопы – большой палец на кисть)).
|
|
|
2) Аллотрансплантация – пересадка органов и тканей от донора (человек). Аллопланты – пересадка мертвой ткани.
3) Ксенотрансплантация – персадка органов животных.
4) Аллопластическая трансплантация – замена органов (протезирование и др.)
5) Новый подход – стволовые клетки: - собственного организма
- донора (возникают те же проблемы, что и с органами донора)
Общие понятия о генетическом материале и его свойствах. Роль ядра и цитоплазмы в наследственности и изменчивости.
Генетический материал - носитель генетической информации любого организма. Генетический материал известных на сегодня организмов - почти исключительно ДНК. Некоторые вирусы используют РНК как свой генетический материал.
Во-первых, генетический материал должен обладать способностью к самовоспроизведению, чтобы в процессе размножения передавать наследственную информацию, на основе которой будет осуществляться формирование нового поколения. Во-вторых, для обеспечения устойчивости характеристик в ряду поколений наследственный материал должен сохранять постоянной свою организацию. В-третьих, материал наследственности и изменчивости должен обладать способностью приобретать изменения и воспроизводить их, обеспечивая возможность исторического развития живой материи в меняющихся условиях. Только в случае соответствия указанным требованиям материальный субстрат наследственности и изменчивости может обеспечить длительность и непрерывность существования живой природы и ее эволюцию.
Роль ядра и цитоплазмы в наследственности и изменчивости:
Ядро клетки находится в покое (интерфаза) или в делении (митоз, мейоз). Интерфазное ядро содержит глыбки белкового вещества - хроматина. Хроматин состоит из тонких нитей - хромосом.
|
|
|
Хромосома содержит ДНК и белки (гистоны, протамины). Хромосома ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ состоит из двух хроматид, соединенных в одной точке (центромере). Хроматида содержит одну двуспиральную молекулу ДНК, которая особым сложным образом накручена на белки.
Различают генетически активный хроматин - эухроматин и неактивный, более плотно упакованный, гетерохроматин. Плотность упаковки зависит от наматывания ДНК на гистоны и контролируется эпигенетическими механизмами. Механизмами подавления экспрессии генов (т.е. перевода генов в неактивное состояние) являются метилирование ДНК и деацетилирование гистонов. Эпигенетические механизмы не затрагивают последовательность генов, но влияют на их доступность. Во всех клетках организма набор генов одинаковый, но информация с этого набора генов считывается по-разному. Условно говоря, в клетках печени с ДНК считывается информация, необходимая для клеток печени, а в клетках мозга с такой же ДНК считывается только информация, нужная клеткам мозга. Огромная часть ДНК вообще молчит всю жизнь. Это не значит, что молчащая ДНК не нужна. Например, теломеры – это гетерохроматиновые участки на концах хромосом, которые стабилизируют хромосомы. С каждым делением клеток теломеры становятся все короче и короче, их исчезновение ведет к повреждению хромосом и гибели клеток. Теломеры - своеобразные счетчики и ограничители количества клеточных делений и продолжительности жизни клеток. Фермент теломераза, удлиняющий теломеры, заблокирован в большинстве клеток, но активен в половых, стволовых и раковых клетках.
Количество хромосом в клетках разных тканей одного вида одинаково, форма и размеры тоже постоянны. Число хромосом (2n) у крупного рогатого скота - 60, домашней свиньи - 38, кошки - 36, собаки - 78 (у человека - 46).
В соматических клетках (т.е. клетках тела) хромосомы парные, набор хромосом диплоидный (2n), пары одинаковых по величине и форме хромосом - гомологичные. Парность возникает при слиянии половых клеток, содержащих гаплоидный (n) набор. Самцы и самки отличаются только половыми хромосомами (1 пара XX или XY) - гоносомами (остальные хромосомы - аутосомы). Диплоидный набор - кариотип (формула вида).
|
|
|
Cуществует особый тип передачи наследуемых признаков - не через ядро, а через цитоплазму клетки. Наиболее важные случаи цитоплазматической наследственности - это наследование пластид и митохондрий.
Пластиды содержатся в растительных клетках и обеспечивают, в частности, наследование пестролистности.
Митохондрии - органеллы всех эукариот, в том числе животных клеток. Они имеют собственную ДНК. Митохондрии сперматозоида при оплодотворении не проникают внутрь клетки или разрушаются в ней. Все митохондрии организм получает от матери. Те признаки митохондрий, которые закодированы в хромосомах ядра клетки (до 90%), наследуются по законам Менделя, а те признаки, которые закодированы в ДНК самих митохондрий, наследуются (вместе с самими митохондриями) с цитоплазмой яйцеклетки, т.е. по материнской линии.
У бактерий тоже есть генетический материал (плазмиды), который не связан с их единственной хромосомой.
|
|
|
