Индуцируемый путь развития

Эти мутанты возникают спонтанно, а также могут быть индуцированы аналогами оснований во время внутриклеточного развития фага f2 в этом случае мутации возникают в результате ошибок копирования либо во время синтеза минус -цепей РНК при образовании РФ, либо во время синтеза плюс -цепей на РП. Мутанты могут быть также индуцированы путем обработки зрелых вирусных частиц или выделенной из них инфекционной РНК химическими мутагенами, такими, как азотистая кислота. [c.475]

В обоих случаях влияния внеклеточных факторов на фаг X он использует внеклеточные сигналы, чтобы принять решение, какой путь развития избрать. Мы могли бы сказать, что положение двухпозиционного переключателя генов зависит от внеклеточных условий. Переключение X на путь индукции, механизм которого мы понимаем лучше всего, происходит таким образом, что сравнительно небольшие изменения концентрации репрессора определяют, произойдет ли индукция лизогена. Другими словами, разумно предположить, что разница в концентрации какого-либо регуляторного белка всего в 5-10 раз сможет перевести переключатель генов дрозофилы в другое положение, если только он подобен механизму переключения фага X. Переключатель такой конструкции практически никогда не срабатывает случайно. Так, если бы нам пришлось следить за потомством одной клетки, лизогенной по фагу X, проверяя лишь одну из дочерних клеток в каждом поколении, нам пришлось бы ждать 5-10 лет, прежде чем мы обнаружили бы лизис клетки в отсутствие индуцирующего сигнала. [c.81]

Мутации гена Пп-12 (вызывающего образование нескольких вульв) оказывают плейотропное действие они могут обусловливать либо отсутствие, либо удвоение якорной клетки, меняя таким образом распределение индуцирующего сигнала и правила, согласно которым клетки Фуппы эквивалентности вульвы реагируют на сигнал. Мутации гена Ип-12 воздействуют и на иные фуппы эквивалентности, что наводит на мысль о некоем общем значении гена Ип-12 в межклеточных взаимодействиях, посредством которых клетки какой-либо одной фуппы эквивалентности направляются по различным путям развития. Была определена последовательность нуклеотидов гена Ип-12 и оказалось, что белок, кодируемый этим геном обладает гомологией с семейством белков, которые, как полагают, принимают участие в межклеточном общении у позвоночных и насекомых (см. разд. 12.3.12). К этому семейству относятся фактор роста эпидермиса у млекопитающих (ФРЭ), некоторые поверхностные рецепторы клеток млеко- [c.93]

В клубнях растений, таких, как картофель или топинамбур, накопленные запасы используются для создания новой надземной части. На определенной стадии развития некий фактор, по-видимому, связанный с материнским клубнем, индуцирует фазу репродукции растения путем образования новых клубней, идентичных материнскому. Развитие этих и других частей растения начинается от материнского клубня, который постепенно истощается и распадается. [c.267]

Как уже отмечалось, специализированные клетки образуются из оплодотворенного яйца путем дифференцировки, что означает запрограммированный ряд делений клетки, приводящих к последовательным изменениям клеток после каждого деления. Например, источником эритроцитов в крови являются стволовые клетки, которые находятся в костном мозге. Эти клетки являются предшественниками целого ряда разнообразных клеток. Одним из таких типов являются эритроциты. Развитие стволовых клеток в этом направлении называют эритропоэзом. Превращение одной стволовой клетки в эритроциты требует 11 делений, давая, таким образом, 2 (2000) высокоспециализированных клеток. Так как основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода, то зрелые эритроциты не делятся, а у млекопитающих даже теряют свои ядра. Незрелые эритроциты, известные как ретикулоциты, широко используются в молекулярной биологии в качестве источника эукариотических рибосом и других компонентов, участвующих в трансляции генетической информации. Ретикулоциты могут быть получены в достаточных количествах путем введения в кровь экспериментальных животных (обычно кроликов) фенилгидразина. Это приводит к разрушению эритроцитов, таким образом индуцируя интенсивную выработку ретикулоцитов. [c.28]

В этой связи и биологическое окисление примесей бытовых стоков (за исключением некоторых СПАВ), несмотря на их сложность, естественным образом включено в общий биологический круговорот биосферы. И задачей в очистке бытовых стоков является лишь интенсификация окислительных процессов, доступных природным механизмам биосферы. Однако, приспособившись усваивать естественные продукты, микроорганизмы очистных сооружений не всегда могут справиться с новыми видами производственных загрязнений, особенно если эти загрязнения по составу слишком отличаются от естественных. В этом случае надежда возлагается на мощные адаптационные свойства биоценозов сооружений. Многие виды бактерий способны индуцировать новые специфические ферментные системы, что позволяет расширить круг веществ, вовлекаемых в окислительные процессы. Если селекция микроорганизмов ведется направленно, путем постепенного изменения условий среды, например постепенного введения нового стока во все увеличивающемся объеме, то в популяции микроорганизмов преимущественное развитие получают те группы организмов, которые в наибольшей степени приспосабливаются утилизировать именно эти новые-виды примесей. [c.157]

Будучи интегрированной с геномом клетки-хозяина, ДНК фага X сохраняется в скрытом состоянии (в виде профаха) до тех пор, пока не будет подвержена активации в результате воздействия на лизогенную клетку тех или иных ДНК-повреждаюших агентов. В ответ на такое воздействие профаг индуцируется — начинается транскрипция и трансляция фаговых генов, необходимых для вырезания фаговой ДНК из хозяйской хромосомы, ее репликации, упаковки в белковый капсид и клеточного лизиса. Это развитие запускается с помощью механизма, подобного триггерному, что соответствует варианту С на рис. 41.1. Это означает, что после акта индукции профата обратное развитие становится невозможным процесс протекает вплоть до клеточного лизиса и высвобождения новых фаговых част иц. Переключение пути развития с лизоген-ного (состояние профага) на литический (вирулентный фаг) прекрасно изучено на молекулярном и генетическом уровнях и будет далее представлено в виде парадигмы. [c.114]

Рис 1 2 Пути развития фага X Хромосома фага, введенная в клетку, вызывает либо лизис, либо лизогенизацию Ультрафиолетовое облучение лизогена индуцирует литический процесс Индукция лизогенов была впервые продемонстрирована в случае профага бактерии Ba illus megatenum [c.22]

Возможно, что обнаруженное многообразие нейральных индук-торов-активаторов связано с реализацией этих двух функций одни агенты, действуя в относительно высоких концентрациях, связывают факторы эпидермальной дифференцировки и (или) инактивируют их клеточные рецепторы другие агенты при относительно низких концентрациях индуцируют эктодермальные клетки, освободившиеся от эпидермального контроля, к нейральному пути развития. При желании эту схему можно усложнить, введя в нее критерии компетенции эктодермы к эпидермализующим (нейрализующим) воздействиям, а также временные и пространственные векторы соответствующих процессов. [c.81]

Маклаклан считает, что координирование роста шести лучей можно объяснить существованием термических и акустических стоячих волн в кристалле. По мере того как снежинка растет путем наслаивания молекул воды на первоначальный зародыш кристаллизации, она совершает тепловые колебания в температурном интервале 250-273 К. Движущиеся молекулы воды ударяют по зародышу, и некоторые отскакивают от него, а те, которые остаются, способствуют его росту. Разветвление происходит в местах с высокой концентрацией молекул воды. Если изначальный зародыш льда имеет гексагональную форму, показанную на рис, 2-38, <з, и условия благоприятствуют росту дендри-тов, го шесть угловых позиций будут получать больше молекул воды и будут выделять больше скрытой теплоты кристаллизации, чем остальные участки. Развитие дендрита, вытекающее из подобных условий, показано на рис. 2-38,6. Следующая стадия развития снежинки-это образование нового набора дендритных ветвей (или лучей), которые определяются характером колебаний вдоль иглообразных лучей снежинки. Считается, что длинные иглы, показанные на рис. 2-38, й, состоят из совокупности молекул, которые соответствуют структуре льда. Молекулы совершают колебания, и распределение энергии между колебательными модами находится под влиянием граничных условий. Когда одна из игл становится сильно перегруженной в некотором месте, в ней индуцируются продольные колебания, В узловых точках таких колебаний будут выбрасываться дендритные ветви, которые оказываются равноудаленными, как показано на рис. 2-38,г е. Как же стоячие волны в одной из ветвей взаимодействуют с себе подобными в других Такое взаимодействие осуществляется через центральную часть снежинки, в которой сходятся все лучи и через которую проходит ось симметрии. Это место сочленения ретранслирует все частоты колебаний, индуцируя те же самые узлы во всех лучах. Таким образом, Маклаклан утверждает, что дендритное развитие идет идентично во всех ветвях и оно не зависит от какой-либо выбранной ветви, для которой произошло изменение условии. [c.45]

Известны три состояния, в которых могут находиться недефектные фаги и три типа влияния фаговой инфекции на судьбу зараженной клетки К числу первых относят свободное состояние, вегетацию и состояние профага (для так называемых умеренных фагов), к числу вторых — гибель зараженной клетки (фаги здесь называют истинно вирулентными), переход клетки, несущей умеренный фаг (профаг), на путь лизогенного развития, или, в случае индуцибельности профага и воздействия индуцирующими факторами (УФЛ, некоторые мутагены и др ) — на путь лизиса, наконец, при третьем типе влияния фаговой инфекции не наблюдается каких-либо заметных отклонений в характере поведения зараженных клеток — гибели их не происходит, фаги при этом могут высвобождаться из клеток или постоянно реплицироваться, находясь внутри их и слегка замедляя скорость размножения клеток Учитывая сказанное, следует подчеркнуть, что бактериофаги имеют большое значение в биотехнологии еще и потому, что они могут выступать ощутимыми вредителями в микробиологических производствах, базирующихся на эксплуатации прокариотических организмов [c.85]

Большая часть соматических клеток развиваежя автономно, но в некоторых случаях важную роль играют взаимодействия с другими клетками. Например, якорная клетка индуцирует развитие клеток влагалища, а клетка дистального конца гонады стимулирует пролиферацию стволовых клеток зачаткового пути. Кроме того, было показано, что некоторые структуры образуются из групп эквивалентности , каждая из которых включает ряд близлежащих клеток-предшественниц. По-видимому, клетки в такой группе первоначально находятся в одном и том же состоянии детерминации, поскольку одна клетка способна заменить другую в пределах группы позже эти клетки в результате взаимодействий между ними начинают различаться. Возможно, что группа эквивалентности у нематоды аналогична группе родо-начальных клеток определенного компартмента у дрозофилы. [c.121]

Другой мутационный подход можно рекомендовать в селекции обычных аутонолинлоидов, полученных без предварительного преобразования одной из скрещиваемых линий. У таких гомогенных полиплоидов можно индуцировать ряд нехваток, устраняющих исходное тождество всех хромосом в нем. Таким образом, удается устранить небольшие генные участки, которые ведут в результате перепроизводства тождественных ферментов к задержке становления признаков и замедлению развития во времени. Хромосомный полиплоидный набор не страдает от такого декструктивного вмешательства, способного поднять продуктивный баланс путем устранения узких мест его в полиплоиде. Этот способ вмешательства является более универсальным, так как даже амфидиплоиды не свободны от таких узких мест. [c.25]

Над проблемой аллергии к химическим соединениям работают не только аллергологи самых различных узких специальностей (иммунологи, патофизиологи, дерматологи, терапевты, оториноларингологи, педиатры), но токсикологи и гигиенисты. Успех их исследований во многом зависит от полноты знания первичных (иммунологических) механизмов развития сенсибилизации к низкомолекулярным соединениям. Разработка эффективных санитарно-гигиенических мероприятий для профилактики химических аллергозов невозможна без знания зависимости сенсибилизирующего действия вещества от его химической структуры, умения правильно оценить это действие и установить безопасный норматив. Не менее важны знания о влиянии пути поступления химического соединения в организм и о его способности вступать в конкурентные взаимоотношения с другими химическими аллергенами или индуцировать состояние толерантности. Медицинская же и социальная профилактика, как и эффективная терапия, немыслима без умения выявить этиологию химического аллергоза или скрытой аллергизации, оценить выраженность самого процесса сенсибилизации или эффект гипосенсибилизирующей терапии. Именно поэтому вопросы иммунологии химических аллергозов привлекают внимание широких кругов врачей. [c.5]

Основываясь на результатах опытов с проростками огурца, Рикин и др. [646, 647] пришли к заключению, что абсцизовая кислота принимает участие в развитии холодостойкости у этих растений. Абсцизовую кислоту либо наносили на проростки, либо индуцировали увеличение ее эндогенного содержания путем создания водного дефицита. Сходные данные впоследствии были получены на хлопчатнике [648]. [c.74]

В сочетании с цитокинином можно использовать и другие регуляторы роста. Например, у некоторых видов отмечается повышенная реакция, когда с БАП применяют N-диметиламиноянтарную кислоту в небольшой концентрации. Обрабатывают in vivo все растущее дерево или его отдель-ные ветви. Срезанные ветви погружают в раствор цитокинина или его вводят непосредственно в сосудистую систему дерева, например, через конец срезанной ветки путем инъекции. Обработку проводят через 4—5 дней, так как более частые обработки гормонами могут вызвать отравление растений. Такие обработки индуцируют образование почек или побегов, которые приобретают морфологию, сходную с морфологией молодых особей. Побеги или короткие отрезки стебля, содержащие почки, затем помещают на питательную среду (in vitro) для индукции роста почек и побегов. Впоследствии сформировавшиеся побеги переносят либо на среду для размножения, либо на среду для укоренения. Промежуточной стадией при этом является среда, способствующая раскрытию вновь образовавшихся почек и развитию их в побеги. [c.126]

В 1959 г. Д. Пратт сумел показать, что большинство, если не все бромурациловые ревертанты г+, образуемые мутантами гП (которые были индуцированы аналогами оснований), возникают в виде гетерозигот гП/г" , которые позднее расщепляются на гомозиготные ревертанты г" ". Чтобы продемонстрировать это, к бактериям, зараженным мутантным фагом Т4гП, непосредственно перед окончанием скрытого периода внутриклеточного развития фага добавляли бромурацил и первые инфекционные частицы, появившиеся в клетках непосредственно после окончания скрытого периода, высвобождали путем искусственного лизиса клеток. Такая методика постановки опыта гарантировала, что все ревертанты / +, возникшие и извлеченные из фонда предшественников фаговой ДНК во время короткого воздействия мутагена, образовались исключительно в самом последнем цикле репликации. Ошибка копирования, восстановившая у них в соответствующем участке ДНК генетическую информацию дикого типа г+, произошла настолько поздно, что больше и и одного цикла репликации произойти уже не могло (а это значит, что не могло произойти и расщепления на гомозиготные мутантные структуры). Такого рода опыты показали, что свыше 80% всех ревертантов г, возникших в результате кратковременного контакта с бромурацилом, действительно представляет собой мутационные гетерозиготы, несущие как исходный аллель г, так и ревертировавщий к дикому типу аллель г" . Следовательно, в полном соответствии с механизмом Уотсона и Крика и вопреки механизмам, предусматривающим консервативное распределе- [c.325]

Ранее было показано, что клетки Е. соИ, у которых проницаемость стенок повышали путем частичного гидролиза лизоцимом, могут быть заражены молекулами ДНК, выделенными из частиц бактериофага 0X174. Оказалось, что такие клетки можно также заразить изолированными молекулами 1 НК бактериофага f2. Когда в такие проницаемые клетки попадает очищенная фаговая РНК, происходит образование нормального количества зрелых частиц потомства. PIT К фага f2, проникающая в клетку-хозяина таким путем, может также индуцировать развитие фага в женских Р"-клетках, которые обычно устойчивы к фагу f2. Это означает, что специфичность фага f2 к мужским штаммам связана исключительно с ролью F-пилей в процессе проникновения фага в клетку. Иными словами, присутствие полового фактора F не требуется для внутриклеточного развития фага. [c.470]

Проведенные подобным образом эксперименты по митотической рекомбинации, в которых клоны гомозиготных по мутациям генов ВХ-С клеток получены путем облучения гетерозиготных личинок на разных стадиях их развития, показывают, что гены ВХ-С необходимы для поддержания нормального состояния клеточной детерминации напосредственно перед окукливанием. Дифференцировка клонов, индуцированных задолго до окукливания, происходит в соответствии с их мутантным генотипом. Клоны, индуциро- [c.285]

Сперматозоид запускает программу развития, заложенную в яйце. Перед оплодотворением яйцеклетка метаболически неактивна она не синтезирует ДНК, а РНК и белки образуются в ней очень медленно. Яйцеклетка, вышедшая из яичника и лишенная теперь поддержки окружавших ее клеток, погибает в считанные часы, если не будет спасена спермием. Связывание спермия с поверхностью яйцеклетки индуцирует повышение ее метаболической активности, синтез ДНК и иоследуюш,ее дробление. Однако сам спермий служит лишь устройством для запуска уже заложенной в яйцеклетке программы. Сам он для этого не столь нужен яйцеклетку можно активировать с помощью множества неспецифических химических или физических воздействий. Например, для яйца лягушки эффективным стимулом может быть укол иглой. (Развитие яйцеклетки, активированной в отсутствие спермия, называется партеногенезом ряд организмов, в том числе некоторые позвоночные, обычно размножаются путем партеногенеза.) Начальные стадии активации яйцеклетки не могут зависеть от образования каких-либо новых белков, так как они протекают совершенно нормально в присутствии ядов, ингибирующих белковый синтез. [c.45]

В процессе развития из отоОотворенной яйцеклетки возникает множество клеток различных типов. За реоким исключением геномы дифференцированных клеток сохраняются в неизменном состоянии, изменяется лишь характер экспрессии генов. Различия, возникающие между клетками, могут быть следствием неравного распределения цитоплазматических детерминантов в яйцеклетке до начала деления или следствием последовательного изменения клеточного окружения в эмбрионе. Например, у Xenopus бластомеры анимального и вегетативного полушарий наследуют различные цитоплазматические детерминанты. Бластомеры вегетативного полушария индуцируют анимальные бластомеры к развитию по мезоОермальному пути в отсутствие такого воздействия анимальные бластомеры бают начало эктодерме. Индукция опосредуется сигнальными молекулами (ФРФ и ТФ р2 или их аналогами), которые в организме взрослых животных участвуют в регуляции роста и дифференцировки клеток. [c.84]

И тем не менее межклеточные сигналы играют в развитии С. elegans и других животных очень важную роль. Хороший пример том> представляет развитие влагалища, или вульвы. - отверстия в гиподерме (коже) у гермафродитов для откладки яиц. Вульва располагается на брюшной стороне тела и сформирована из 22 клеток, возникших из трех клеток-предшественниц гиподермы по особой родословной Одна из клеток гонады, так называемая якорная клетка, прикрепляет, или заякоривает , расположенную над ней гонаду (матку) к развивающейся вульве для формирования пути выхода яиц из матки в окружающую среду. Результаты опытов с разрушением этой клетки лазерным лучом показывают, что именно она индуцирует развитие вульвы из трех ближайших клеток гиподермы. После уничтожения якорной клетки из этих клеток вместо вульвы возникает участок обычной гиподермы. Таким образом, якорная клетка индуцирует дифференцировку вульвы у С. elegans подобно тому, как вегетативные бластомеры индуцируют дифференцировку мезодермы у ранних эмбрионов Xenopus. Для этой индукции достаточно единственной якорной клетки нормальное развитие вульвы происходит даже при уничтожении всех клеток гонады, за исключением якорной клетки (см рис 16-36, / [c.92]

Индуцируюший сигнал якорной клетки обеспечивает пространственно согласованное с расположением гопалы развитие вульвы, но эта система обладает определенным запасом гибкости. Три клетки гиподермы, в норме участвующие в формировании вульвы, соседствуют с тремя другими клетками, которые также способны выполнить эту задачу, если они попадают под влияние якорной клетки. При уничтожении лазерным. тучом клеток-предшественниц вульвы эти соседние клетки сворачивают с пути своего нормального развития, вероятно, в связи с изменением местоположения, и вместо гиподермы формируют вульву. Другие клетки не способны реагировать на индуцирующий сигнал и не могут участвовать в формировании вульвы ни при каких обстоятельствах. Мы можем ввести понятие группы эквивалентности, примером которой на модели С. elegans (рис. 16-36, Б) могут служить три нормальные клетки-предшественницы вульвы и три соседние клетки, которые индуцируются сходным образом, поскольку эти клетки функционально взаимозаменяемы. Все участники группы эквивалентности отличаются от окружающих клеток тем, что они характеризуются иной предысторией развития. Именно это обстоятельство обеспечивает таким клеткам уникальную возможность реагировать на индуцирующий сигнал. Клетки этой группы приобретают различия под воздействием индуцирующего сигнала. Здесь мы имеем дело с особым примером того, как клеточная программа развития зависит от взаимодействия клеточной памяти (автономного свойства клеток) и сигналов, поступающих от других клеток (внешний контроль). [c.93]

В данной главе объясняется, каким образом фаговые гены юддерживаются в молчащем состоянии при лизогении и как происходит их включение с высокой эффективностью при переходе на путь литического развития при действии индуцирующего сигнала на лизогенную клетку. В общих чертах переключение происходит следующим образом. [c.21]

Помимо молекул, экспрессированных на поверхности клеток, в Т-клеточной активации участвуют действующие локально цитокины. Особый интерес представляют ИЛ-1 и ИЛ-6 — цитокины, продуцируемые АПК, в том числе макрофагами. Стимуляция Т-клеток этими агентами не всегда бывает необходимой, как например в том случае, если Т-клетки уже делятся. Действуя на покояшиеся Т-лимфоциты, ИЛ-1 и ИЛ-6 индуцируют экспрессию рецепторов для фактора роста Т-клеток, ИЛ-2. Большое значение для Т-клеточной активации имеет также ИЛ-12, который способствует повышению продукции ИФу, направляя тем самым развитие необученных Т-клеток по пути превращения их в Тх1-лимфоциты. Антигенпрезентирующие клетки продуцируют ИЛ-15, также способный индуцировать Т-клеточную пролиферацию и весьма важный в тот период, когда еще не начался синтез ИЛ-2. [c.198]

В описанном выше случае генетически детерминирован определенный набор компонентов в определенной области мозга (до поры до времени более или менее сходный у самцов и самок), генетически детерминирована специфичность строения антеннальных сенсилл у самцов и, следовательно, специфичность морфогенетических стимулов, посылаемых из этой точки периферии в соответствующий пункт центра. Данный специфический стимул организует реализацию одного из возможных путей морфогенеза в данном нервном центре уже вне зависимости от функциональной активности специфических комплексов генов в самих неравных клетках развивающегося нервного центра (самцовые или самочные. неважно). Лишь в результате реализации индуцирующих влияний периферических отростков в соответствующих нервных клетках, образующих под этим влиянием какое-либо нервное ядро, включаются новые гены, обеспечивающие развитие нейрона в определенный клеточный тип. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология