Генов активность в раннем развитии

Х-сцепленных рецессивных болезней. Если инактивация происходит достаточно рано во время эмбрионального развития-в то время, когда количество клеток данной ткани еще довольно невелико,-то и в этом случае должны иногда появляться пораженные гетерозиготы. Они являются крайними вариантами, которые образуют хвост биномиального распределения всех паттернов инактивации. Однако гипотеза случайной инактивации не предсказывает накопления таких случаев среди сибсов. Тем не менее накопление наблюдалось в случае мышечной дистрофии Дюшенна [451] и в одной семье со сфинголипидозом (болезнью Фабри) [488]. В этой семье девять гетерозиготных дочерей больного мужчины можно было разделить на два класса в одной группе у четырех дочерей активность а-га-лактозидазы А достигала 50%, в то время как в другой группе активность составляла 20% (активность определяли в лейкоцитах). Авторы обсуждают гипотезу, согласно которой имеется ген, детерминирующий предпочтительную инактивацию Х-хромосомы с нормальным аллелем. Случаи гетерозиготного проявления мышечной дистрофии Дюшенна можно, вероятно, объяснить таким же образом. Точное определение генной активности у гетерозигот по Х-сцепленным болезням способствует накоплению и обобщению подобных сведений. [c.108]

Активность генов в раннем развитии [c.127]

Вайнберг считает, что онкоген — это видоизмененный нормальный ген клетки, В норме этот ген вырабатывает белок, стимулирующий быстрый рост и деление клеток на ранней стадии развития эмбриона. В дальнейшем, после завершения стадии быстрого роста, этот ген перестает активно работать. Но под влиянием канцерогена изменяется последовательность нуклеотидов, управляющая работой этого гена, и ген включается на всю мощность вновь. Он вырабатывает большое количество эмбрионального белка, который стимулирует быстрое неконтролируемое размножение клеток. [c.150]

В каких областях должен чувствовать себя свободно радиобиолог, чтобы активно участвовать в развитии этих исследований Он должен хорошо знать физику и химию, быть в курсе последних достижений других аук, особенно биохимии, открывшей блестящую возможность по-новому объяснить функцию и структуру нуклеиновых кислот, физическую и химическую структуру хромосом и генов, а также различных цитоплазматических частиц. Новейшее развитие наших знаний о передаче информации от ядра к цитоплазме при синтезе нуклеиновых кислот и белков открыло совершенно новые области и пути исследований в биологии. Достижения в биологии способствовали радиационным исследованиям, а радиационные исследования в свою очередь часто приводили к таким достижениям. Радиоактивные и стабильные изотопы сделали возможным постановку таких исследований, которые ранее были немыслимы. Каково было бы положение дел в биологии и радиобиологии без успехов современной химической генетики, начало которой было положено в опытах по получению и исследованию радиационных мутаций Развитие нашего понимания генетического кода, которое приобрело за последние месяцы такое большое значение, было бы невозможным без прогресса в радиобиологии. Зачастую для развития биологии нужны новые успехи в физике и химии. Новые весьма тонкие методы исследования в биохимии, как, например, особые мутации в микроорганизмах и вирусах. [c.8]

Основные эффекты мутаций гомеозисных селекторных генов в своем большинстве рецессивны только у гомозиготных мутантных организмов проявляется гомеозисная трансформация. Используя описанную митотическую рекомбинацию, можно создать клон клеток, меченных в имагинальном диске по гомеозисному гену, и наблюдать их поведение на гетерозиготном, фенотипически нормальном фоне. Именно так было показано, что меченые клетки (и только они) способны к гомеозисной трансформации (чем доказывается их расположение в пределах участка действия гомеозисного селекторного гена) на основе этого можно сделать вывод, что в раннем развитии имело место рекомбинационное событие. Например, можно подвергнуть действию рентгеновских лучей двухдневную личинку, гетерозиготную по мутации, которая нарушает функцию гена Ultrabithorax (Ubx) из комплекса bithorax. В результате в данных имагинальных дисках будут получены изолированные клоны гомозиготных клеток иЬх /иЬх. Если эти клоны расположены на диске жужжальца, то в жужжальце возникнут скопления ткани дикого типа. Такие наблюдения показывают, что в каждой из клеток память о позиционной информации определяется постоянной активностью нормального гомеозисного селекторного гена и что эта память в каждой из клеток проявляется автономно. [c.127]

Транспорт кислорода по кровяному руслу-основная жизненная функция в царстве животных-кодируется древним семейством генов. Основной компонент эритроцита клетки-белок-тетрамер глобин, который при связывании с (железосодержащим) гемом образует гемоглобин. Для ряда организмов были исследованы гены, кодирующие полипептидные цепи глобина. Все функционально активные гены глобина имеют сходную в общих чертах структуру и включают три экзона, как было показано ранее на рис. 20.16. Мы пришли к выводу о том, что все гены глобина произошли от общего гена-предка (гл. 20). Поэтому, проследив за развитием индивидуальных генов глобина в пределах одного вида и у представителей разных видов, можно многое узнать об общих механизмах эволюции систем генов. [c.268]

При анализе вновь обнаруженных регуляторных элементов генов позвоночных оказалось, что многие из соединяющихся с ними белков охарактеризованы ранее как регуляторы других генов. Возможно, это объясняется тем, что у высших эукариот транскрипция контролируется относительно небольшим числом белков-регуляторов (табл. 10-1). Белки, которые связываются с элементами, лежащими перед промотором, для выполнения своей функции кооперируются с белками, связанными с энхансером. Их суммарный эффект на активность гена - результат взаимоисключающих активирующих и подавляющих воздействий (рис. 10-22). Полагают, что изменение в балансе позитивно и негативно действующих белков-регуляторов обусловливает разную эффективность транскрипции гена Р-глобина на разных стадиях развития эритроцита курицы (рис. 10-23). [c.195]

Обнаружено более двух десятков мутаций, нарушающих развитие вульвы. С помощью конструирования двойных мутантов, у которых один зародыш несет две отдельные мутации, влияющие па развитие вульвы, можно определить, какие гены активны ранее других, и. следовательно, постулировать генетическую программу. Возможность наблюдать деление каждой клетки, входящей в вульву, позволяет указать точное место, где данная мутация проявляется впервые, и установить соответствие между генетической протраммой и развитием (Ferguson t al 1987), [c.133]

Так же как и пуфы политенных хромосом (которые, возможно, имеют сходное строение), хромосомы типа ламповых щеток активно участвуют в транскрипции. Считают, что приблизительно 3% ДНК участвует в образовании мРНК, накапливающейся в ооците и функционирующей на ранних этапах эмбрионального развития [272]. Было бы логично предположить, что одна петля в хромосоме типа ламповых щеток,, подобно одному диску политенной хромосомы, играет роль транскрипционной единицы. Однако здесь мы сталкиваемся со следующим парадоксом количество ДНК, содержащееся в одном диске или в одной, петле, достаточно для детерминирования 30—35 белков среднего размера. Тем не менее при анализе тонкой генетической структуры хромосомы дрозофилы в каждом диске удается обнаружить не более одной единицы комплементации [273]. Из этого следует, что всего лишь 3% ДНК дрозофилы содержат структурные гены для синтеза белков. Что же делает остальная ДНК и почему мутации в ней не приносят вреда организму Ответы на эти вопросы до сих пор, к сожалению, не получены. [c.297]

Дальнейший ход кривой, однако, не обнаруживает периодичности, и синтез иРНК продолжает расти также во время перерыва морфогенетической функции ядер. Возможное объяснение этого несоответствия состоит в том, 1 то периоды морфогенетической активности соответствуют не просто РНК-синтезирующей деятельности ядер, а моментам, когда происходит активное включение новых групп генов с синтезом новых информационных РНК. В периоды. морфогенетической неактивности синтез РНК в ядоах либо затор можен (первые 6 час. развития), либо продолжается на включенных ранее генах (8,5—14 час.). [c.184]

В ходе последующей работы по пересадке ядер Гурдон получил некоторые данные относительно того, как происходит дифференцированное выражение генов эмбриональных клеток. Опыты Гурдона были основаны на ранних наблюдениях, показавших, что в течение первых десяти клеточных делений при развитии эмбриона лягушки (фиг. 252) в ядрах практически не происходит синтеза РНК быстро делящиеся клетки на этой стадии активно реплицируют ДНК и обеспечивают синтез белка за счет РНК цитоплазмы, полученной ими при делении исходной яйцеклетки. Иными словами, на ранних стадиях эмбрионального развития весь белковый синтез обеспечивается матрицами, созданными в яйцеклетке под управлением материнского генома еще до оплодотворения, без всякого участия отцовского генома. [c.515]

Из двух дальнейших примеров станет очевидным, что состояние чувствительности может сохраняться и после остановки транскрипции. Эритроциты курицы-это зрелые эритроциты, в которых продолжается трансляция глобиновой мРНК, но не происходит транскрипции генов. Однако глобиновые гены остаются в чувствительном состоянии. Удаление экстрогена из курицы приводит к тому, что транскрипция овальбуминового гена прекращается, но кодирующая область остается при этом в активном состоянии. У нас пока нет данных о том, чтобы ранее активный ген превращался в неактивную форму (устойчивую к ДНКазе), например в ходе эмбрионального развития. [c.383]

Системным программистам хорошо известно, что даже небольшие изменения программы могут существенно повлиять на результаты ее реализации. Точно также мутация одного контролируюшего гена приводит к грубому искажению родословного древа. Это положение хорошо иллюстрируется гак называемыми гетерохронными мутациями, в результате которых некоторые наборы клеток ведут себя согласно правилам, действующим на ином этапе нормального развития. Например, дочерняя клетка может вести себя подобно материнской или еще более ранним нредшественницам, а ее потомки воспроизводят свойственный им фенотип и г. д. Таким образом, фрагмент генеалогического древа воспроизводится несколько раз и развитие всего организма нарушается. Для объяснения этого феномена на рис. 16-35 представлены эффекты серии мутаций гена Пп-14. Вместо того чтобы следовать нормальной схеме клеточной дифференцировки. характеризующей последовательную смену 1-го. 2-го, 3-го и 4-го личиночных возрастов с последующим торможением делений, многие клетки мутантов по Ип-14 воспроизводят схему, характерную для 1-го личиночного возраста, проходя по 5-6 циклов линьки и продолжая производить кутикулу незрелого типа. Другие мутации этого гена имеют обратный эффект, вынуждая клетки достигать зрелого состояния преждевременно, что сопровождается утратой промежуточных стадий. В результате животное достигает дефинитивной стадии, обладая аномально малым количеством клеток. Такое преждевременное развитие реализуется у мутантов, характеризуемых дефицитом нормальной активности Ип-14 задержки развития наблюдаются у мутантов с аномально высоким уровнем активности данного гена. Таким образом, эффект продукта гена Нп-14 состоит как бы в поддержании клеток в молодом состоянии и, по всей вероятности, нормальное развитие подразумевает постепенное ограничение синтеза этого продукта по мере взросления животных. [c.90]

Описанные ранее системы клеток эукариотов обеспечивают только-кратковременную экспрессию генов-спутников (passenger genes) либо потому, что клетки-хозяева погибают вследствие литической инфекции, либо потому, что химерные геномы только кратковременно присутствуют в клетках. Линии клеток, которые непрерывно экспрессируют индивидуальные клонированные гены вируса гриппа, могут обеспечивать более удобный источник белка. Более того, используя активность слияния НА, они могут привести к развитию систем для доставки экзогенных генов и белков к клеткам. И наконец, они открывают путь исследованиям в области регуляции цитотоксических Т-клеточных ответов на вирусспецифические поверхностные антигены. [c.177]

Первая стадия видообразования состоит в том, что между популяциями, находившимися в течение некоторого времени в изоляции, появляются генетические различия, затрудняющие обмен генами, если они снова вступят в контакт. Кроме того, между ними начинается некоторая дивергенция по экологическим нишам, которая, возможно, и составляет непосредственную причину репродуктивной изоляции. Изменения пищевых предпочтений, характера суточной активности, сезона размножения и тому подобное могут привести к микропространственному и мик-ровременному перекрыванию. Вопрос о соотношении экологической дивергенции и репродуктивной изоляции остается открытым. Как часто репродуктивная изоляция возникает случайно , даже в отсутствие какой-либо иной дифференциации Как часто она просто указывает на общую генетическую дивергенцию по основным чертам развития А как часто это прямое следствие экологической дивергенции Мы этого не знаем, потому что на множестве популяций, находящихся на ранних стадиях процесса видообразования, ни генетического анализа, ни экологических исследований, необходимых для ответа на эти вопросы, не проводилось, а в большинстве случаев их и невозможно провестн. [c.169]

В любой соматической клетке вариабельные участки генов, включающие сегменты V, D и J, находятся в гаметной конфигурации (см. гл. 8). На ранних стадиях развития В-клеток происходит деления промежуточных последовательностей между сегментами D и J и эти сегменты сближаются. На стадии В-клеток-предшествен-ников происходит дальнейшая перестройка V-, D- и J-сегментов вариабельного участка генов тяжелых цепей (Vh) (рис. 12.14). Рекомбинированный ген крупной пре-В-клетки экспрессируется с образованием 1-цепи, локализованной в цитоплазме. Эти активно пролиферирующие В-клет-ки-предшественники затем перестраивают свои Ук-гены, а если такая перестройка оказывается непродуктивной, то и УЯ,-гены. При продуктивной перестройке генов легких цепей незрелая В-клетка экспрессирует на своей поверхности i-ue-пи в сочетании с имеющейся легкой цепью (к или Х). Клетки, в которых происходит непродуктивная перестройка генов, погибают в результате апоптоза. Этим объясняется гибель столь значительного количества пре-В-клеток в ходе их созревания (см. выше). В случае появления в незрелых В-клетках после перестройки генов таких легких цепей рецепторов, которые специфичны по отношению к собственным антигенам, легкие цепи могут подвергаться дальнейшей перестройке (так называемое редактирование рецепторов). Экспрессия )1-цепей с суррогатными легкими цепями до появления к- и Я,-цепей (на сталии пре-В-клеток), возможно, важна для селекции В-клеток на ранних стадиях развития (см. выше). [c.231]

Переход от одной стадии развития к следующей, по-видимому, связан с изменениями в экспрессии геиов. При этом определенные, ранее экспрессировавшиеся гены активируются, а другие становятся или остаются неактивными. Прямые данные о смене активности генов получены для насекомых. Хорошо известно, что в клетках некоторых органов Drosophila и ряда других мух имеются гигантские хромосомы, образованные путем повторной, репликации цепей ДНК, не сопровождающейся делением ядра. Таким образом, каждая из этих гигантских хромосом состоит из большого числа параллельных нитей ДНК, так что соответствующие области различных нитей расположены друг против друга, и вся хромосома имеет характерную поперечную исчерченность. Каждый диск, по-видимому, соответствует одному гену или опероиу. На определенных стадиях развития насекомого один или более дисков разбухают, образуя пуфы , предположительно состоящие из РНК. Разбухание ди- [c.471]

Роль сопутствующего фактора, ускоряющего развитие опухолевых заболеваний, играет раневой процесс. Хорошо известно, что вслед за образованием раны наступает период ее заживления, который всегда связан с делением клеток. Интенсивное деление клеток любой ткани сопровождается изменением ре1уля-ции клеточного цикла. Значительная часть находящихся вне митотического цикла клеток должна вновь войти в фазу С , чтобы пройти синтетический период, связанный с удвоением ДНК, подготовиться к митозу и поделиться. Такая функциональная перестройка связана с изменением активности генов, ре1ули-рующих клеточный цикл. В ходе перестройки клеточной активности в работу включаются новые гены, которые до этого момента длительное время не функционировали. Некоторые гены, участвующие в регуляции клеточного цикла соматических клеток, могут оказаться дефектными и этап их включения [c.235]

Продукты гена Ela стимулируют активность пяти промоторов на раннем этапе цикла развития аденовируса. В свою очередь белок Elb актрширует транскрипцию с промотора гена Ela. Показано, что для эффективного развития вируса необходимы продукты обоих генов — Ela и Elb. [c.373]

Дальнейший нейрогенез основывается на формировании связей между компонентами. Различия хотя бы по одному из них достаточно, чтобы обеспечить в высшей степени специфическое установление морфогенетических и функциональных взаимодействий, которые на разных этапах своего развития не требуют уже вмешательства генетических систем или сопровождаются скорее ингибированием, чем активацией нейроспецифических генов (что, например, наблюдается при детерминации эргичности клетки, когда на ранних стадиях дифференцировки клетка способна приобрести по крайней мере не один тип эргичности и синтезирует наборы соответствующих мРНК, затем остается активным только тот ген (или гены), которые отвечают именно за данный, например, холинергический тип нейрона, а скажем, адренергические гены ингибируются). [c.131]

Смотреть страницы где упоминается термин Генов активность в раннем развитии: [c.229] [c.127] [c.12] [c.204] [c.111] [c.130] [c.207] [c.207] [c.336] [c.427] [c.183] [c.238] [c.116] [c.116] [c.204] [c.205] [c.260] [c.260] [c.208] [c.102] [c.156] [c.65] [c.77] [c.90] [c.14] [c.32] [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология