Эмбриональное действие генов

Генные регуляции вызываются, кроме того, стимуляторами развития, например, гормонами, светом, и играют важную роль в эмбриональном развитии эукариотических организмов. Экспериментально можно отличить генные регуляции от ферментных потому, что первые в отличие от вторых выключаются под действием ингибиторов синтеза белка и РНК (актиномицин В, у-метилпурин, пуромицин, этионин и др.). [c.387]

У одного вида морских ежей были охарактеризованы два типа повторяющихся единиц, соответствующих ранним эмбриональным генам. Основное различие этих единиц заключается в различиях их спейсеров они тандемно повторяются и при этом не перемежаются между собой. Эти данные указывают на то, что, какие бы механизмы ни были ответственны за поддержание гомогенности, они должны воздействовать на внутренние области кластера, и их действие не должно распространяться по всей его длине. [c.290]

Экспрессия иммуноглобулинов незрелыми лимфоцитами всегда начинается с синтеза IgM. Клетки, образующие IgM, имеют эмбриональное строение Сн-генов, характерное для зародышевой линии (рис. 39.7). У—В—1-рекомбинации уже достаточно, чтобы запустить экспрессию Сн-гена. Изменения в экспрессии Сн-генов осуществляются двумя путями. Некоторые из них происходят на уровне процессинга РНК, однако большая часть этих изменений происходит путем дальнейших рекомбинаций ДНК. В этом процессе участвует система, отличная от той, которая функционирует при соединении сегментов У—В—I (она может вступать в действие только после этого соединения). [c.512]

Итак, мы сформулировали главную идею, заключенную в этой главе. Но я несколько завуалировал при этом некоторые сложности и негласные допущения. О первой сложности мы уже вкратце говорили. Как бы независимо и свободно ни совершали гены свое путешествие из поколения в поколение, их никак нельзя считать свободными и независимыми в роли факторов, регулирующих эмбриональное развитие. Они сотрудничают и взаимодействуют как между собой, так и с внешней средой неимоверно сложными способами. Такие выражения, как ген длинных ног или ген альтруистичного поведения — удобные обороты речи, однако важно понимать, что они означают. Нет такого гена, который сам по себе создает длинную или короткую ногу. Построение ноги требует совместного действия множества генов. Необходимо также участие внешней среды ведь в конечном счете ноги сделаны из пищи Вполне [c.35]

Некоторые общие особенности регуляции экспрессии эукариотических генов, рассмотренные в предшествующих разделах, распространяются и на процессы регуляции гемоглобиновых генов, которые зависят от стадии развития организма. С этой точки зрения наиболее подробно изучались кластеры куриных глобиновых генов, что связано в первую очередь с доступностью соответствующих гемоглобин-проду-цирующих клеток на любой стадии развития. Установлено, что каждый из кластеров располагается в хроматиновом домене, который у гемо-глобин-продуцирующих клеток более чувствителен к действию ДНКазы I, чем у клеток других тканей. Более того, в хроматине гемоглобин-про-дуцирующих клеток обнаружены участки, гиперчувствительные к ДНКазе I, расположенные перед сайтами инициации транскрипции активно транскрибируемых глобиновых генов. В хроматине клеток тканей иного типа аналогичные участки не обнаруживаются. В гемоглобин-продуцирующих клетках взрослой особи инактивация эмбриональных глобиновых генов коррелирует с исчезновением гиперчувствительных участков, предшествующих сайтам инициации транскрипции этих генов. Наблюдается также пониженный уровень метилирования сайтов СО внутри и вблизи активно транскрибируемых последовательностей. Инактивация эмбриональных генов, напротив, сопровождается повышением уровня метилирования соответствующих сайтов. Таким образом, имеются характерные различия в структуре хроматиновых доменов, содержащих кластеры а- и Р-подобных глобиновых генов, в клетках эмбриона и взрослого организма. Поскольку на различных стадиях развития продукция гемоглобина обеспечивается клетками определенного типа, можно полагать, что связанная с развитием регуляция глобиновых генов сопровождается поэтапным установлением в этих клетках альтернативных вариантов структуры соответствующих областей хроматина. Безусловно, многое еще предстоит узнать о природе регуляторных молекул, ответственных за установление различных вариантов хроматиновой структуры, а также о том, на какие последовательности ДНК действуют эти регуляторные молекулы. [c.232]

Доказательства этой гипотезы опираются на два рода данных. Во-первых, нормальный фенотип самок ХО у мыши свидетельствует о том, что для полноценного развития ей необходима только одна активная Х-хромосома. Во-вторых, у самок мышей, гетерозиготных по некоторым Сцепленным с полом генам, обнаруживается мозаицизм. Так, самки, гетерозиготные по сцепленным с полом мутациям, затрагивающим окраску шерсти, имеют шкурку с пятнами нормальной и мутантной окраски. Этот факт заставляет думать, что мозаичный фенотип в данном случае обязан своим возникновением инактивации одной или другой Х-хромосомы еще в эмбриональном развитии. Эта гипотеза предсказывает, что все гены, локализованные в Х-хромосоме и находящиеся в гетерозиготном состоянии, будут иметь мозаичное проявление, так же будут проявляться и аутосомные гены, транс-лоцированньге на Х-хромосому. Когда фенотип не связан с локальным действием гена, возможны различные типы фенотипических распределений. Следовательно, фенотип будет промежуточным между нормальным и гемизиготным, что приведет к неполной пенетрантности у гетерозигот. [c.104]

Самые ранние стадии развития дрозофилы, когда устанавливаются так называемые пространственные координаты эмбрионов, определяющие передний и задний или брюшной и спинной отделы, контролируются группой генов матери. Эти гены функционируют-на стадии образования яйца, и их продукты неравномерно распределяются по яйцеклетке. Предполагается, что материнские гены и нх продукты обеспечивают позиционную информацию, которая воспринимается генами, работающими после оплодотворения, в зиготе. Представление о наличии в цитоплазме яйца позиционной информации, определяющей направление развития групп эмбриональных клеток, подчеркивает роль взаимного влияния частей будущего эмбриона в развитии, но никак не вскрывает природы этих взаимодействий. Мутации в генах, определяющих структуру неоп-лодотворенного яйца, оказывают так называемый материнский эффект, нарушая развитие эмбриона. Например, структуры, свойственные данному району, заменяются иными, характерными для других районов развивающегося организма. Вероятно, такие материнские гены оказывают свое действие на стадии ядерного синцития, до образования клеток бластодермы, когда диффузия продуктов генов затрудняется в результате образования клеточной мембраны. Транскрипты таких генов локализуются в соответствующих отделах (например, переднем или заднем) неоплодотворенного яйца или развивающегося эмбриона. [c.214]

Эритроидные стволовые клетки служат предшественниками содержащих гемоглобин эритроцитов. Вспомним (гл. 4, разд. Д, 7), что гемоглобины млекопитающих состоят из двух а-цепей и еще двух других цепей — либо , либо у, либо б, либо е. Гемоглобин взрослых в основном имеет структуру а2 2, но имеется также небольшое количество гемоглобина 0202. Для эмбриона на ранних стадиях развития характерен гемоглобин 0282, но на последующих стадиях е-цепи замещаются двумя другими, свойственными эмбриональному гемоглобину цепями, а именно °Y и Генетические исследования показали, что гены е-, у-, - и 6-глобина тесно сцеплены [188]. Почему же в отдельном эритроците присутствует гемоглобин только одного типа Видимо, дело в том, что для данного набора генов существует только один промотор. Если после каждого гена имеется сигнал-терминатор, то очевидно, что будет идти транскрипция только того гена, который ближе всех прилегает к промотору. В случае потери на каком-то этапе развития этого гена начнет транскрибироваться следующий ген и т. д. таким образом могут происходить нарастающие постепенные изменения в выражении гена в эритроцитах. Еще одна особенность процесса дифференцировки эритроцитов — это его чувствительность к гормону эритропоэти-ну, гликопротеидному гормону, образующемуся в почках [184—186]. Под действием эритропоэтина в дифференцирующих стволовых клетках начинается интенсивный синтез гемоглобина, и они окончательно превращаются в эритроциты [186а]. [c.364]

Никаких специфичных для птиц ES-клеток не обнаружено, поэтому подход, основанный на их использовании, для птиц неприменим. Более перспективным представляется метод с использованием рекомбинантных эмбриональных клеток. Он состоит в следующем. Выделяют клетки бластодермы из куриного эмбриона, трансфицируют их с помощью катионных липидов (липосом), связанных с трансгенной ДНК (липосомная трансфекция), и повторно вводят в подзародыше-вую область свежеотложенных яиц (рис. 19.14). Часть потомков будет нести в каком-то небольшом количестве клетки донора таких животных называют химерами. У некоторых химер клетки, произошедшие от трансфицированных клеток, могут образовывать линии зародышевых клеток, и после нескольких раундов скрещиваний таких химер можно получить линии трансгенных животных. Чтобы увеличить вероятность создания химер, несущих чужеродные гены в клетках зародышевой линии, число донорских клеток в химерах можно увеличить облучением эмбрионов реципиента перед введением в них трансфицированных клеток (540-660 рад в течение 1 ч). Под действием облучения некоторые (но не все) клетки бластодермы погибнут, и соотношение между трансфицированными клетками и клетками реципиента увеличится в пользу первых. По-видимому, таким образом можно получать трансгенных цыплят, хотя и с малой эффективностью. [c.438]

Считают, что гомеозисные гены регулируют переключение функций в процессе развития, действуя в пределах (жределенных участков тела особи, возможно, кодируя белки, взаимодействующие с определенной батареей генов, продукты которых придают клеткам каждого такого участка их неповторимую индивидуальность. Существуют ли сходные механизмы регуляции у позвоночных и беспозвоночных, несмотря на весьма существенные различия в их организации Удалось ли нам обнаружить универсальный механизм регуляции эмбрионального развития [c.264]

Данные, подтверждающие существование гипотетического репрессора, получены при исследовании мутаций гена extra sex ombs (es ). Ген es был впервые идентифицирован благодаря рецессивной мутации с частичной потерей функции, которая приводит к замене пар ног сегментов Т2 и ТЗ на пары ног сегмента Т1. Однако мутационный анализ, приведенный Штрулем, выявил аллели с полной потерей функции es ), а также температурочувствительный аллель (es ). Исследование этих мутаций показало, что ген es действует в течение первых нескольких часов эмбриогенеза, инициируя активность комплекса ВХ-С сегмент-специфическим образом. Мутация es приводит к тому, что все эмбриональные сегменты развиваются по типу А8, т.е. имеет фенотип, ожидаемый для мутации, инактивирующей репрессор генов ВХ-С. [c.273]

Андрогены, главным образом тестостерон и ДГТ, участвуют в 1) половой дифференцировке, 2) сперматогенезе, 3) развитии вторичных половых признаков и структур, 4) анаболических процессах и регуляции генов и 5) характерном для самцов половом поведении (рис. 50.4). Столь большое разнообразие процессов, зависимых от андрогенов, затрудняет подразделение тканей на мишени и не-мишени. В более узком смысле ткани-мишени можно классифицировать в зависимости от того, подвержены ли они действию тестостерона или ДГТ. К классическим клеткам-мишеням ДГТ (имеюшим соответственно наиболее высокую активность 5а-редуктазы) относятся предстательная железа, семенные пузырьки, наружные половые органы и кожа половых органов. Мишени для тестостерона включают эмбриональные вольфовы структуры, сперматого-нии, мышцы, кости, почки и мозг. Специфический андроген, участвующий в регуляции многих других упоминавшихся выше процессов, не установлен. [c.233]

Таким образом, антигенная модификация злокачественно трансформированных клеток происходит в результате 1) действия канцерогенных соединений, 2) инфицирования клеток онкоген-ными вирусами, 3) точковых мутаций генов, контролирующих поверхностные клеточные белки, 4) делеции генов, ответственных за синтез определенных антигенов, 5) дерепрессии генов, контролирующих эмбриональные белки. Три первых формы антигенных изменений подразумевают включение иммунной системы защиты от неопластиических поражений. Две последние формы в силу характера антигенных изменений не в состоянии вызвать специфический ответ. Возможно, что в этих случаях контроль за нео-пластичеим ростом осуществляется посредством механизмов аллогенной ингибиции. [c.350]

Вскоре после открытия агглютиногена КЬ (КЬ-фактора) Холдейн [204] установил, что в данном случае отбор действует против гетерозигот, так как дети с эмбриональным эритробластозом, рожденные от матерей, гомозиготных по рецессивному гену г/г (КЬ-отрицательных), погибают. Он отметил, что современная популяция американцев, характеризующаяся высокой частотой КЬ-отрицательных индивидуумов, вероятно, пребывает в неустойчивом состоянии и ген гк постепенно элиминируется. Несколько позднее Фишер (см. [526]) предположил, что частота гена гк в популяции может поддерживаться на существующем уровне за счет стремления матерей возместить потерю умерших детей рождением новых они хотят создать семью среднего или даже большого размера. Выжившие дети будут КЬ-отрицательными, и благодаря им потеря гена гН в результате смерти гетерозиготных сибсов компенсируется или даже восполняется с избытком. Гласс [187] на уникальных данных Балтиморской лаборатории по типированию КЬ показал, что часть КЬ-отрицательных матерей действительно стремится к такой компенсации. Так, он обнаружил, что у белых американцев среднее число живущих детей, приходящихся на одну КЬ-отрицатель-ную мать, равно 1,45, их среднее число на одну сенсибилизированную КЬ-отрицательную мать равно 1,62, а число детей, приходящееся на КЬ-положительную мать, равно только 1,38. [c.416]

Патологические мутации как этиологический фактор могут быть причиной хронических болезней. Наследственные болезни как результат действия мутации практически всегда относятся к хроническим процессам, если только мутация не приводит к летальным эффектам на эмбриональной стадии либо в раннем детстве. Хроническое течение характерно как для генных, так и для хромосомных болезней. Большинство наследственных болезней (в том числе болезни обмена веществ) характеризуется, как правило, прогредиентным течением. Генные мутации могут выражаться не только в специфических проявлениях, но и в неспецифическом снижении сопротивляемости организма сопутствующим заболеваниям, обусловливая хронизацию последних. [c.44]

Но что самое главное, - все чаще стали высказываться предположения о том, что клетки нейроэпителиального пласта способны дифференцироваться в различных направлениях в зависимости от полученной ими дозы одного и того же индуктора. Соответственно, в эмбриологии позвоночных все чаще и чаще стал употребляться термин морфо-ген , объединяющий качественную и количественную характеристшси действия эмбриональных индукторов. [c.92]

Смотреть страницы где упоминается термин Эмбриональное действие генов: [c.114] [c.34] [c.103] [c.106] [c.204] [c.573] [c.66] [c.230] [c.223] [c.34] [c.222] [c.45] [c.296] [c.181] [c.260] [c.260] [c.97] [c.228] [c.298] [c.65] [c.97] [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология