Нужна помощь в написании работы?

Проблема стабильности ГМ в онтогенезе и механизмы его скоординированной реализации в онтогенезе?

Как ГМ контролирует дифференциацию клеток и возникновение различных органов и тканей организма в ходе его развития?

Содержат ли все клетки организма одинаковый или различный набор генов?

Гипотезы:

1)      Онтогенетическая изменчивость результат изменений ГМ в онтогенезе

2)      Онтогенетическая изменчивость результат дифференциального действия генов

Доказательства стабильности ГМ:

1)      Отсутствие необратимых дифференциальных органов у эмбрионов (пример: зачаток эмбриона тритона может быть пересажен в область конечности и превратиться в ногу)

2)      Проявление хромосомных аббераций во всех клетках (Bar)

3)      Возможность клонирования

Исключение из постулата о стабильности ГМ в онтогенезе:

1)      Эндомитотическая политения (гигантские хромосомы)

2)      Ограниченная полиплоидия

3)      Перестройка ГМ при дифференциации лимфоцитов V и С – участки генов

4)      Деминуция хроматина – потеря значительного числа ГМ (от 20 % до 80% ДНК) при дифференциации соматических клеток (инфузории, некоторые виды круглых червей, веслоногие рачки, клещей, жуков и др.)

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Особенности деминуции:

1)      Наблюдается лишь в соматических клетках и никогда в клетках зародышевого пути

2)      При ней вырабатывается вся область гетерохроматина (многократные повторы), но сохраняется эухроматин, богатый генами

Следствие из явления деминуции:

1)      Районы гетерохроматина не обязательны для дифф. Соматических клеток и регуляции активности генов, но играют важную роль в клетках зародышевого пути (для нормального осуществления мейоза)

2)      Роль избыточной ДНК  в клетках зародышевого пути – генная изоляция видов. Чем больше разница в саттелитной ДНК, тем вероятнее нарушение конъюгации у гибридов и блокирования мейоза.

Резюме:

 - в настоящее время считается, дифф. клеток обычно сопровождается дифф. экспрессии генов

 - при этом дифф. клеток сопровождается инактивацией ГМ чем, как исключение, в некоторых случаях, его изменениями.

Сокращение ДНК при репликации:

 - дифф. клеток приводит к уменьшению длины ДНК в ходе их делений;

 - предпосылка для изменения ДНК заложена в механизмах репликации: сохранение праймеров на 5-концах материнских цепей ДНК.

С каждым делением ДНК дочерних клеток укорачивается на размер праймера (8 – 12 НК)

Факты, подтверждающие теорию сокращения ДНК:

1)      Барьер Хейфлика (50 делений в культуре дифференцирования клеток)

2)      Теломеры – последовательности (3’- GGGGTT-5’/5’-CCCCAA-3’), повторенные несколько 10 раз на концах хромосом;

3)      Теломераза – рибонуклеопротеид, содержащий молекулу РНК, служащую матрицей для удлинения цепи ДНК в теломерах (2 копии теломерного повтора 3’-AACCCC-5’)

Функции теломер

1)      Содержат информационную ДНК-буфер, который защищает информационные гены от усечения при репликации;

2)      Запечатывают хромосомы, препятствуя их слипанию.

3)      GGGG-3’ выступают за двойную спираль, образуя кольцевой полимер;

Свойства теломеразы (К. грайдер, 1984):

 - функция теломеразы – сохранение длины ДНК, за счет наращивания перед репликацией TTGGGG-3’ конца

 - Теломераза – обратная транскриптаза, но использующая свою матрицу РНК. Перед началом репликации она достраивает 2 повтора на 3’-конец ДНК. Праймер синтезируется на добавленных повторах и его удаление не затрагивает информационные гены;

 - Теломераза состоит из РНК – компонентов и белковой молекулы (каталитического компонента) и кодируется 2 разными генами. Первый активен во всех клетках, а 2 – лишь в эмбриональных и раковых.

Активность теломеразы:

 - Теломераза отсутствует в абсолютном большинстве дифф. соматических клеток и поэтому теломеразы при их делении постоянно укорачиваются

 - в норме активна лишь в клетках зародышевого пути и стволовых, а также в клетках эпителия кишечника, частично в ростковых клетках кожи;

 - проявляет патологическую активность в раковых клетках, что приводит к отключению механизма апоптоза и клетка начинает непрерывно делиться.

Теломеразы играют важнейшую роль в дифф. клеток и поддержании генотипа в ходе онтогенеза.  

Поделись с друзьями