Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Г. Гаструляция у млекопитающих 9 page





У многих представителей мира жизни, включая человека, большинство и(м)РНК Нох-генов предсинтезируются в созревающей яйцеклетке и/или в клетках предимплантационных зародышей. Набор предсинтезированных и(м)РНК многих Нох-генов сохраняется в зародыше до начала гаструляции и, даже, до нейруляции. У млекопитающих, например, предобразованные и(м)РНК рассматриваемых генов выявлены на стадии регионализации нервной пластинки. Таким образом, в онтогенетическом развитии Нох-гены, как и ряд других генов, функционируют с опережением.

Кодируемые Нох-генами белки, подобно многим другим транскрипционным факторам, участвуют не только в актах раннего развития; они функционируют также на более поздних стадиях индивидуального развития, фактически в клетках ряда сформированных органов и тканей.

Так, появление определенных белков генного кластера НохС в нервных клетках спинного мозга направляет их дифференцировку в соответствии с функциями конкретного участка названной части ЦНС. Сопоставление данных анализа места (вдоль спинного мозга) и времени появления белков, контролируемых генами кластера НохС, в отдельных двигательных нейронах с результатами картированияе локализации этих клеток в передних рогах спинного мозга показало, что внутри каждого фрагмента спинного мозга, обеспечивающего двигательную иннервацию отдельной части организма, например, конечности, имеется, по крайней мере, 50 различных типов нейронов. Для каждого типа выявлена четкая схема экспрессии Нох-генов, в соответствии с которой осуществляется дифференцировка двигательных нейронов и их соединение с иннервируемыми мышцами. Первоначально экспрессия генов кластера НохС приводит к подразделению групп нейронов по участкам позвоночного столба, затем определяется, с какими мышцами — на внешней или на внутренней стороне конечности — будут связаны клетки этих групп, и, наконец, выделяются популяции мотонейронов, связанные с конкретными мышцами. Эти заключения получили подтверждение в данных экспериментов с изменением схемы экспрессии Нох-генов в нейронах спинного мозга. Такого рода изменения приводили к образованию нервных клеток другого типа, которые связывались с другими мышцами.



Стабильность дифференцированного состояния — краеугольный камень развития. В целях поддержания достигнутого благодаря экспрессии гомеозисных генов дифференцированного состояния клеток в геноме дрозофилы функционирует
 два генных комплекса: Polycomb и Trithorax. Названные генные комплексы сохраняют сформированный рисунок экспрессии гомеозисных генов, локально изменяя конформацию (состояние) хроматина. Белки генов группы Polycomb подавляют экспрессию, а продукты генов Trithorax, напротив, сохраняют транскрипцию гомеозисных генов. Описанная система регуляции экспрессии гомеозисных генов эволюционно исключительно консервативна. Для всех генов комплексов Polycomb и Trithorax дрозофилы существуют гомологичные гены у млекопитающих. Более того, найдены сходные регуляторные элементы, взаимодействуя с которыми белки, кодируемые генами указанных двух комплексов, предотвращают изменения транскрипционной программы, характерной для конкретного типа клеток. Предположительно эта система регулирует функциональную активность многих других генов (помимо гомеозисных), что свидетельствует о фундаментальном характере и эффективности данного онтогенетического механизма.

Установление роли гомеозисных генов в развитии — крайне непростая задача. Очевидно, что любая мутация, существенно влияющая на функцию ключевых для раннего эмбриогенеза транскрипционных факторов, скорее всего будет летальной и приведет эмбрион к гибели вскоре после оплодотворения. Последнее делает обнаружение такой мутации практически невозможным. Сказанное объясняет, почему вниманию генетиков доступны, главным образом, лишь те мутации, которые затрагивают более поздние стадии эмбриогенеза и имеют относительно умеренное влияние на жизнеспособность и развитие. У человека идентифицированы немногие мутации гомеозисных генов. Так, мутации гена НохD13 вызывают синполидактилию (наличие более пяти сросшихся пальцев, рис. 8-48), a гена НохA13 — приводят к формированию синдрома кисть-стопа-гениталии (аномальные большие пальцы, небольшие ступни, удвоение женских половых органов).

Рис. 8-48. Синполидактилия.

Мутации в виде делеций генов HoxD3, НохB4, HoxD9, НохD11 приводят к тяжелым аномалиям скелета. Парная делеция генов НохA2 и НохA3 вызывает дефекты развития костно-мышечной системы лица, шеи, аномалии развития тимуса, щитовидной железы.

Другая группа транскрипционных факторов, важных для раннего развития, — белки семейства Рах. Гены, их кодирующие, также принадлежат к семейству гомеобокссодержащих. Эти белки действуют как регуляторы органогенеза, а кроме того необходимы для поддержания плюрипотентности (мультипотентности) популяций стволовых клеток, т.е. их способности дифференцироваться в достаточно большое число специализированных типов клеток. Особенность белков Рax — наличие последовательности, состоящей из 128 аминокислотных остатков, которая образует два района для связывания с ДНК («раired box» — Рах). Считают, что эти белки связываются с энхансерными последовательностями ДНК и модифицируют таким образом транскрипционную активность ряда «подчиненных» генов. Умлекопитающих и, в том числе у человека, имеется девять генов Рах.



Гены Рах1 и Рах9 экспрессируются при развитии позвоночного столба, зачатков конечностей и тимуса, где они демонстрируют перекрывающиеся рисунки экспрессии. У мышей мутации генов Рах1 и Рах9 вызывают дефекты скелета, а мутации гена Рах9 могут также приводить к отсутствию тимуса и паращитовидной железы. У человека мутации гена Рах9 вызывают олигодонтию — неразвитие шести и более постоянных зубов.

Ген Рах3 экспрессируется у млекопитающих в дорзальной части нервной трубки — области, в которой формируются мигрирующие клетки нервного гребня (см. 7.4.3.2). Мутации названного гена приводят к нарушению развития клеток-производных нервного гребня и к развитию у человека, в частности, болезни Гиршспрунга (отсутствие и/или неизбежная гибель, обычно ранняя нервных клеток в мышечном и подслизистом сплетениях толстой кишки с нарушением вследствие этого ее перистальтики, копростазом и интоксикацией) и синдрома Ваарденбурга (глухота, частичный альбинизм и другие нарушения).

Совместная экспрессия генов Рах3 и Рах7 отмечается в предшественницах мышечных клеток, что необходимо для образования в онтогенезе скелетных мышц.

Функция гена Рах6 является ключевой в развитии глаз и носа. У людей, гетерозиготных по мутации этого гена, может наблюдаться аниридия (отсутствие радужной оболочки глаза) и катаракта (помутнение хрусталика).

Полагают, что транскрипционный фактор, кодируемый геном Рах2, участвует в процессе дифференцировки клеток почек. Белок гена Рах5 известен как специфический транскрипционный фактор В-лимфоцитов. Предположительно его синтез существенен для нейрогенеза, сперматогенеза и дифференцировки В-лимфоцитов (система гуморального иммунитета).

Гены, сходные с Рах, также как и многие другие гомеозисные гены, обнаруживаются в геномах животных разных таксонов. Так, ген дрозофилы eyeless близок к гену Рах6 млекопитающих и участвует в регуляции развития глаз. Замена гена eyeless у дрозофилы соответствующим мышиным геном приводит к формированию у мухи нормального глаза, что указывает на эволюционную консервативность нуклеотидных последовательностей ДНК названных генов (то есть практически любое изменение или, по крайней мере, подавляющее большинство изменений в последовательности пар нуклеотидов биспирали ДНК - мутации - оказывались несовместимыми с нормальным ходом эмбриогенеза и, следовательно, с рождением и жизнью соответствующей особи). Несомненный интерес представляет тот факт, что при инициации геном мыши развивается глаз, характерный для дрозофилы. Можно думать, что гены Рах6 и eyeless лишь «запускают» программу формирования структуры, в реализации которой участвуют многие другие гены организма, которые и определяют, какой конкретно (какого вида животного) глаз будет сформирован. По мнению генетиков, в процессе формирования глаз у животных принимает участие порядка 2500 генов (см. также 4.3.7.1: порядок числа генов, принимающих участие в развитии яичек и простаты у мужчин, яичника и матки у женщин), действующих каскадно. Более того, активируя ген eyeless в необычном месте в организме дрозофилы, получали развитие глаза на брюхе, на лапках, на крыле и в любом другом месте (рис. 8-49).

Рис. 8-49. Формирование глаза дрозофилы в атипичных местах под действием гена eyeless. 1 — на лапе, 2 — на кнтенне.

Таким образом, выявляется некоторая общая закономерность генетической регуляции индивидуального развития. Она, по-видимому, основана на наличии иерархии групп генов, кодирующих транскрипционные факторы. Одна группа таких факторов, инициируя и регулируя конкретную стадию развития (то есть запуская и обеспечивая адекватную реализацию определенной субпрограммы развития структуры или органа), одновременно вызывает активациию генов другой группы и синтезу новых транскрипционных факторов, которые инициируют и регулируют следующую стадию (запускают и обеспечивают реализацию следующей субпрограммы) и т.д. вплоть до получения требуемого результата развития (то есть дефинитивного или зрелого в морфологическом и функциональном плане состояния структуры/органа). При этом, вновь активируемая группа генов не оказывает никакого влияния на бывшие ранее активными, то есть “отработавшие” свое, группы генов. В итоге получается, что формирование в развитии конкретных структур регулируется генными сетями. Ключевые гены, инициирующие специфическую программу развития определенной структуры или органа, т.е. активирующие конкретную генную сеть, образно названы «гены-господа» или «мастер-гены», а запускаемые ими структурные гены-мишени, образующие каскад, — «гены-рабы».

Примерами скоординированной экспрессии генов, приводящей к формированию той или иной морфологически сложной структуры, могут служить программы развития поджелудочной железы, запускаемая геном pdf-1, селезенки, инициируемая геном Нох11, сердца, инициируемая геном Crypto.
 
Известны «гены-господа» и для формирования отдельных зародышевых листков. Так, мутации гена casanova блокирует развитие энтодермы, а генов Brachiury и zeta-globin — мезодермы. 
 Есть мнение, что специализированные ткани и типы клеток также формируются по «разрешающему сигналу» ключевых генов. Для созревания клеток альвеолярного эпителия, например, таким геном является Wn17.

Пример, который нам предстоит разобрать, наводит на мысль о том, что генетический контроль процессов индивидуального развития, на самом деле, более сложен, чем может показаться, если ограничиться системой генетического контроля, основанного на последовательной смене активируемых групп генов. Во всяком случае, он допускает предположение о моногенном генетическом контроле определенных составляющих эмбриогенеза. Речь идет о сложном гене локуса Т мыши. Названный ген представлен 117 аллелями, большинство из которых рецессивны и обозначаются буквой t с дополнительными буквенно-цифровыми индексами. Весь ряд рецессивных аллелей t разделяется на восемь групп, которые могут быть комплементарны друг другу, т.е. гетерозиготные зародыши, в генотипе которых находятся аллели t из разных групп, не погибают. В гомозиготном состоянии аллели каждой из восьми групп обусловливают разного рода дефекты, обычно несовместимые с дальнейшим развитием и, следовательно, с выживанием зародыша (рис. 8-50). Конкретные нарушения, лежащие в основе неблагоприятных фенотипических эффектов, зависящих от состояния локуса Т не выяснено. Возможно, что таких нарушений несколько, причем их суть зависит от периода эмбриогенеза. Между тем, известно, что локус Т играет принципиальную роль на ранних стадиях развития. Так, он принимает участие в образовании эктодермы мышиного зародыша, а также в ряде морфогенезов на более поздних стадиях развития организма. Хотя мутации по локусу Т дают как правило рецессивные аллели, известны пять доминантных мутаций. Результатом одной из них является доминантный аллель Brachiury, о котором сказано выше (см. 8.2.10.1; экспрессия соответствующего гена дикого типа необходима для образования мезодермы).

Рис. 8-50. Аллели локуса Т мыши, блокирующие развитие производных эктодермы на различных стадиях.

Таким образом, генетический контроль онтогенеза очевиден, причем известно мнение

о существовании ряда универсальных закономерностей генетической регуляции

индивидуального развития.

Одна из них — «опережающее» функционирование соответствующих

генов в ходе онтогенеза. Действительно, многие продукты,

образуемые под контролем названных генов, синтезируются в развивающемся

зародыше или, даже, во время ово(оо)генеза, то есть задолго до того, как

они будут востребованы. К таким продуктам, в частности,относятся белковые

вещества, которые участвуют в “разметке” плана строения организма (продукты

экспрессии генов с материнским эффектом, генов сегментации, гомеозисных

генов), в осуществлении эмбриональной индукции.

Другая закономерность — существование сетей генов,

экспрессия которых необходима для развития определенных органов или

структур, то есть — каскадов, в частности, групп структурных генов, часто

инициируемых активацией одного ключевого гена и организованных по

иерархическому принципу. Другими словами, основу генетической регуляции

индивидуального развития составляет взаимодействие генов, их системное, а не

автономное функционирование.

8.2.10.2. Средовой контроль развития

В эмбриогенезе млекопитающих выделяют три группы средовых (внегенетических, эпигенетических) факторов, оказавающих влияние на процессы индивидуального развуития.. Во-первых, это факторы внутренней среды развивающегося организма, во-вторых, — факторы внутренней среды материнского организма и, в-третьих, внешняя среда в обычном ее понимании (внеорганизменная относительно, прежде всего, материнского организма) среда.

Воздействие факторов внутренней среды развивающегося организма (зародыша) можно наблюдать при дифференцировке глазного пузыря. В его стенке, прилегающей к покровному эпителию, затруднено снабжение тканей кислородом и происходит накопление продуктов обратного метаболизма (катаболизма). Именно это и определяет его преобразование в сетчатку. В стенке пузыря, обращенной к мозгу, продукты жизнедеятельности активно удаляются, и кислород имеет свободный доступ к ткани, обеспечивая ее дифференцировку в пигментную оболочку. Изменение гормонального статуса развивающегося организма также влияет на ход эмбриогенеза. При сравнении трех линий мышей, отличающихся по уровню содержания гормона коры надпочечников — кортизола, было выявлено его воздействие на темпы роста небных отростков верхней челюсти и, таким образом, на формирование твердого неба. У одной из линий несращение твердого неба наблюдалось в 100% случаев, у второй — в 17% случаев. У гибридной линии, имеющей промежуточные показатели уровня кортизола, с расщелиной твердого неба рождалось 40% мышат.

Вторая группа средовых факторов (внутренняяы среда материнского организма или, что более точно, беременной женщины), влияющих на организм на протяжении эмбрионального (внутриутробного) развития, отражает состояние женского организма в зависимости от сроков беременности, а также условий и образа жизни. Так, недостаток витаминов группы В у будущей матери может быть причиной дефектов в развитии структуры печени и сердца плода, витамина С — дефектов нервной системы. Заболевание женщины краснухой в начале беременности приводит к возникновению пороков сердца, органов зрения и слуха, нарушению срастания верхнечелюстных и небных костей. В случае недостаточности у будущей матери функции щитовидной железы происходит ее гипертрофия (увеличение) у зародыша, что ведет к нарушению деятельности этой железы у родившегося ребенка в постнатальном онтогенезе.

Следующий пример характеризует влияние факторов внеорганизменной (внешней в обычном понимании) среды. К подобным воздействиям может быть отнесен, например, недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе в условиях высокогорья. В этом случае развивающийся организм не получает достаточно кислорода для осуществления метаболических процессов (то есть находится в состоянии гипоксии), следствием чего могут быть тяжелые поражения головного мозга, а в некоторых случаях и гибель плода.

Таким образом, очевидно существованиене только генетического (по-существу, со стороны факторов генотипической среды – см. 4.3.1.1, см. также 8.2.10.1), но исредового контроля индивидуального развития.

8.3. Целостность онтогенеза

Как только в результате дробления образуются два первых бластомера, каждый из них становится частью единой биологической системы (см. 8.2.7, а также рис. 8-28 и 8-29), и его (бластомера) поведение определяется закономерностями, которым следует поведение элементов этой системой. На любой стадии развития зародыш представляет собой интегрированное целое, а не сумму бластомеров и/или более продвинутых в своем развитии клеток. Основные механизмы интеграции — межклеточные и межзачатковые (межклеточные групповые) взаимодействия (в том числе, понимаемые как составляющие явления эмбриональной индукции), а также гуморальная и нервная регуляция развития. Интеграция развивающегося организма в целостную систему характеризуется выраженным динамизмом, что, в частности, проявляется в смене преобладающих механизмов интеграции от стадии к стадии индивидуального развития.

Различия в уровне и полноте интеграции, в характере межклеточных (индивидуальных и групповых) взаимодействий у разных видов животных могут быть существенными. При этом на некоторых ранних стадиях развития зародыш может быть более интегрирован, чем на поздних. Так, личинки асцидий, вероятно, более интегрированы, чем взрослые формы. Можно думать, что нечто аналогичное наблюдается у многих моллюсков и червей. У позвоночных животных интегрированность нарастает по мере прохождения развивающимся зародышем процессов цитодифференцировки и органогенеза.

8.3.1. Детерминация в ходе развития

Дифференцировке клеток, приобретению ими морфологических и функциональных отличий предшествует детерминация (лат. determinatio — ограничение, определение, см. также 3.1.3) — предопределение судьбы клеток, которое позже проявляется в возникновении качественных (морфологических, метаболических и цитохимических, функциональных и др.) различий между ними. Под детерминацией подразумевается предназначение клеток к тому, чтобы в конечном счете дифференцироваться именно в этот, а не в какой-нибудь иной клеточный тип. Явных структурных, цитохимических или функциональных изменений в клетках на этой стадии не наблюдается. Клеточный материал считают детерминированным, начиная со стадии, когда он впервые обнаруживает способность при пересадке в нетипичное для нормального развития место дифференцироваться в тот тип клеток, который из него образуется при нормальном развитии. Детерминация отдельных клеток и клеточных комплексов неразрывно связана с детерминацией зачатков органов и структур организма. При этом первоначально детерминируется общее — целый зачаток, а затем определяется судьба отдельных клеток. Под детерминацией частей организма также понимают возникновение качественных различий, которые предопределяют дальнейшую судьбу этих частей, прежде чем возникнут морфологические различия между ними.

В последнее время получил распространение термин коммитация. По сути, он означает то же, что и детерминация. Термин «детерминация» относят преимущественно к ранним эмбриональным стадиям развития, а о коммитации говорят чаще всего применительно к отдельным клеткам, судьба которых определяется на относительно поздних стадиях развития. Так, например, говорят о коммитации различных типов клеток крови, возникающих из первичной (родоначальной) кроветворной клетки.

Предшествующая процессам цитодифференцировки, дифференциации частей и структур и морфогенеза, наблюдаемым на протяжении всего индивидуального развития, детерминация также реализуется на протяжении всего онтогенеза особи. Объем детерминируемых областей с возрастом уменьшается. В раннем эмбриогенезе детерминируются области, соответствующие зародышевым листкам На более продвинутых стадиях эмбрионального развития и даже в постэмбриональном периоде под действие этих процессов подпадают более ограниченные области — зачатки органов или структур организма.

Детерминированность частей и клеток развивающегося организма тесно связана с понятием потенций развития. Потенции (проспективные потенции) — это все возможные направления развития конкретной области или части организма, которые могли бы осуществиться при определенных условиях, в том числе и отличных от нормальных. То, во что данная област или часть зародыша развивается при нормальных условиях, называют его проспективным (презумптивным) значением: Проспективные потенции некоторой части (области) зародыша не могут быть уже ее проспективного значения.

На каждом этапе индивидуального развития существенные составляющие развивающегося организма —клетки и их, комплексы, зачатки органов и структур - характеризуются определенными потенциями. В ходе развития организма по мере усиления детерминации происходит сужение потенций или рестрикцияразвития — ограничение возможностей выбора путей развития, предоставляемых развивающейся области ранее. Рестрикция (сужение) потенций клеток мезодермы зародыша в процессе развития см. рис. 8-51.

Рис. 8-51. Схема дифференцировки мезодермы

В типе Хордовых, например, на стадии дробления в клетках зародыша первоначально синтез белков осуществляется на матрицах, запасенных в ходе ово(оо)генеза. При активация собственных генов зародыша, по-началу экспрессируется максимальное за весь период онтогенеза количество нуклеотидных последовватеольностей ДНК. При этом, все клетки зародыша на приведенной стадии развития синтезируют только общеклеточные белки (“домашнего хозяйства”), то есть экспрессируются одни и те же гены. Можно думать, что на стадии морулы клетки зародыша с генетической и биохимической точек зрения относительно однородны. Бластомеры в фазе дробления эквипотенциальны (равнонаследственны), то есть все они имеют одинаковые возможности развития. Более того, эти возможности максимальны, что определяет способность каждого отдельного бластомера при адекватных условиях развития дать начало целому зародышу и, следовательно, всем типам клеток зрелого организма. Это свойство получило название тотипотентность. Так, Дриш разделял бластомеры 2-х, 4-х и даже 8-клеточных зародышей морского ежа. При этом отдельные бластомеры впоследствии давали начало полноценному зрелому организму. У тритона (низшее хордовое животное), например, тотипотентность сохраняется до стадии 16 бластомеров, у кролика (высшее хордовое позвоночное животное) — до стадии 4–8 бластомеров, у человека — до стадии 2–4 бластомеров (см. 5.2.2.2 – рождение человеком однояйцевых близнецов).

У большинства хордовых клетки утрачивают тотипотентность к концу дробления. На стадии бластулы и в фазе гаструляции начинают работать собственные гены зародыша, кодирующие специфические белки (белки “роскоши”). Происходит стабильная детерминация клеток и становятся заметными проявления дифференцировки клеток зародыша, образующих к концу гаструляции зародышевые листки (пласты). На этом этапе наблюдается рестрикция потенций клеток зародыша, что подтверждают опыты по пересадке в развивающийся неокрашенный зародыш клеток, взятых из различных областей другого зародыша той же стадии развития и помеченных флуоресцентным красителем. При этом, отдельные энтодермальные клетки до стадии средней бластулы практически тотипотентны: будучи пересаженными в соответствующую область, они могут дать все другие клеточные типы, происходящие в норме как из экто-, так и из мезодермы. К примеру, если одну меченую флюорохромом энтодермальную клетку пересадить на территорию глазного зачатка, то она даст одну из клеток сетчатки глаза. Если же отдельные энтодермальные клетки пересаживать на стадии поздней бластулы, они сохраняли потенции к формированию мезодермальных типов клеток, но утрачивали потенции к образованию эктодермальных типов. Наконец, к стадии ранней гаструлы они сохраняли потенции только к образованию клеток - энтодермальных производных. Допустимо заключить, что к концу гаструляции возможности дифференцировки клеток зародыша ограничиваются компетенциями конкретных зародышевых листков.

Вместе с тем, круг возможных направлений развития клеток все еще довольно широк, так как клетки мультипотентны. Благодаря этому клетки на стадии ранней гаструлы оказываются способны при определенных условиях к трансдетерминациитрансдифференцировке) — смене направления развития, переопределенного их собственной судьбой.

Вначале состояние детерминации является лабильным. В последующем развитии лабильная детерминация сменяется стабильной, которая необратимо и прогрессивно сужает круг возможных направлений развития данной клетки или клеточной группы. В процессе гисто- и органогенезов наблюдается прогрессивное ограничение возможных путей развития клеток и клеточных групп (“канализация” развития – рис. 8-52) зародыша, вплоть до момента, когда сохраняется один единственный путь специализации —такое состояние материала зародыша определяется как унипотентность.

Рис. 8-52. Изменение потенций элементов зародыша в процессе развития.

Можно заключить, что детерминация в индивидуальном развитии — это процесс ограничения проспективных потенций до проспективных значений.

Детерминация клеточного материала зародыша идет от общего к частному: сначала детерминируется судьба целого зачатка развивающегося организма, а в дальнейшем определяется судьба клеток его конкретных частей Этим объясняется, почему трансдетерминация на более ранних стадиях развития возможна в более крупных масштабах, а в ходе дальнейших преобразований — во все более ограниченных.Так, на стадии ранней гаструлы детерминируется судьба клеток целого зародышевого листка. В частности, проспективные потенции любой клетки эктодермы обеспечивают возможность каждой из них войти в состав любого производного данного зародышевого листка: нейральных структур, эпителиальных структур кожи и начальных и конечных отделов кишечной трубки, структур органов чувств – производных эктодермы и т.д. На стадии ранней гаструлы пересадка клеток презумптивной нервной пластинки в область будущего эпидермиса живота, приводит к тому, что они становились эпидермальными и наоборот, пересадка любого участка презумптивного эпидермиса в область будущей нервной пластинки вызывала его превращение в нервную ткань. На стадии поздней гаструлы клетки оказываются стабильно детерминированными к образованию конкретных структур, например, клетки нейроэктодермы уже не способны к образованию эпидермиса кожи, эпителиальной выстилки передней и задней кишки. Они участвуют в формировании исключительно структур центральной и периферической нервной системы, через клетки нервного гребня дают начало некоторым костям черепа, пигментным клеткам кожи и др. В дальнейшем развитии потенции определенных групп клеток нейроэктодермального происхождения еще более ограничиваются, причем отдельные клеточные (суб)популяции (группы, субгруппы) характеризуются своим направлением развития. Однако и в пределах ограниченных клеточных (суб)групп, если их потенции еще не детерминированы стабильно, возможна трансдетерминация, конечно, в более узких масштабах, чем на более ранних стадиях развития. В частности, в ходе органогенеза выпячивание переднего мозга формирует глазной пузырь, из которого образуется глазной бокал, представляющий собой двустенную чашу. При формировании внутренняя стенка глазного бокала сжимается и образует сетчатку, а внешняя растягивается и дает пигментный эпителий. Названные части глазного бокала эквипотенциальны—(равнонаследственны), поскольку, если воздействия (сжатие-растяжение) поменять, то и направления развития двух поименованных выше частей глазного бокала поменяется.

Практически у всех животных в раннем развитии можно найти стадию, когда проспективные потенции частей шире их проспективных значений. Отличие между представителями разных таксономических групп состоит нередко в том, в какой момент детерминация становится необратимой (стабильной). У животных с регуляционным типом развития тоти- и мультипотенциальность клеток сохраняется относительно длительное время, что облегчает трансдетерминацию. Потенции эмбриональных клеток при мозаичном типе развития существенно сужаются уже в период дробления, иногда в самом его начале. В этом случае клетки быстро теряют тотипотентность и зародыш, по-существу, представляет собой мозаику самодифференцирующихся частей.






Date: 2015-09-05; view: 241; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.032 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию