Млекопитающие эмбрионы

В настоящее время разработаны способы введения генов в эмбриональные клетки млекопитающих, мух и некоторых растений с целью изменения свойств организма, таких, как скорость роста, устойчивость к заболеваниям и внешним воздействиям. Подобного рода работы бьши начаты с довольно крупными яйцами амфибий, а затем продолжены с яйцеклетками и эмбрионами мыши. [c.126]

В большинстве тканей млекопитающих имеется три изофермента альдолазы А, В и С. Изоферменты А и С содержатся преимущественно в тканях эмбрионов, а в дифференцированных тканях взрослых преобладает изофермент В. [c.165]

Инокулированные оплодотворенные яйцеклетки имплантируют в реципиентную женскую особь (поскольку успешное завершение развития эмбриона млекопитающих в иных условиях невозможно). [c.418]

Из прочих эмбриональных тканей используют эмбрионы мышей или других млекопитающих животных, а также абортированные плоды человека. [c.546]

У большинства животных, не относящихся к млекопитающим, ранний этап развития яйцеклетки сводится главным образом к быстрому клеточному делению, или дроблению, при котором общая масса эмбриона остается, как правило, неизменной. Для такого начала размеры исходного яйца вполне достаточны, и в процессе его дробления образующиеся клетки постепенно становятся все меньше, пока не достигнут обычной величины зрелой соматической клетки. Хотя иа ранних стадиях дробления синтезируются огромные количества ДНК и белков, в это время нет необходимости в синтезе РНК (в транскрипции генов) дробление протекает нормально и в присутствии ядов, ингибирующих синтез РНК, и оно может продолжаться (хотя уже аномальным образом) даже после удаления ядра активированной яйцеклетки. Это объясняется тем, что еще до оплодотворения в яйцеклетках накапливаются огромные резервы информационных РНК, рибосом, транспортных РНК и всех предшественников, необходимых для синтеза макромолекул. Особенно большие запасы питательных веществ требуются тем яйцеклеткам, которые проходят длительный период эмбрионального развития вне родитель- [c.27]

Крупные размеры яйцеклетки обусловлены, в частности, потребностью в питательных веществах, о которой упоминалось выше. Эту потребность удовлетворяет в основном желток-материал, богатый белками. Он обычно содержится в дискретных образованиях, называемых желточными гранулами. В яйцеклетках, развитие которых протекает вне материнского организма и приводит к формированию крупных животных, желток может занимать более 95% всего объема, тогда как у млекопитающих, чьи эмбрионы получают большую часть питательных веществ от матери, объем желтка составляет менее 5% объема яйцеклетки. [c.28]

На рис. 15-19 показано увеличение массы мышиного эмбриона в период от зачатия до рождения, а на рис. 15-20-изменение его внешней фо1 ы по мере роста и развития. Обрисовав таким образом вкратце процесс развития млекопитающего, мы перейдем теперь к рассмотрению некоторых результатов, полученных в экспериментах на эмбрионах мыши. [c.69]

Строение головного мозга легче понять, проанализировав его развитие у низших позвоночных и эмбриона человека. На рис. 17.23 представлено схематическое изображение головного мозга рыбы (его продольный разрез и вид сверху). Отчетливо видно, что мозг разделен на три основных отдела передний мозг, средний мозг и задний мозг. Эти же отделы прослеживаются у раннего зародыша человека. Однако в эволюции позвоночных наблюдается очень сильное увеличение размеров головного мозга по сравнению с размерами всего тела. Следует отметить, что такое увеличение обусловлено главным образом разрастанием переднего мозга. У млекопитающих передний мозг достигает наиболее крупных размеров и в отличие от прочих животных имеет извилины. Кроме того, его разрастание вверх, назад и в стороны привело к тому, что другие отделы мозга сверху уже не видны (рис. 17.24, Л). [c.306]

Клонирование эмбрионов путем пересадки ядра включает три основных этапа выделение интактного ядра донора, энуклеацию ооцита, пересадку ядра в энуклеированную яйцеклетку. В отличие от амфибий пересадка ядра у млекопитающих не стимулирует ооцит. Поэтому требуется четвертый этап — активация ооцита и слияние мембран яйца и ооцита. 218 [c.218]

Генетическая структура оплодотворенной яйцеклетки определяет потребности эмбриона в течение его развития. Потребности в пищевых веществах у отдельных видов млекопитающих (например, у крыс) качественно отличаются от потребностей других видов (например, морской свинки). У отдельных людей потребности количественно различны. [c.231]

У млекопитающих животных уреотелический тип обмена веществ устанавливается уже во время эмбриогенеза. Эмбриональное развитие у них происходит в условиях тесного контакта эмбриона с кровообращением матери. С кровью матери через плаценту к зародышу доставляются питательные вещества. Через плаценту в кровь матери поступают и конечные продукты обмена веществ. Развивающиеся эмбрионы млекопитающих не испытывают недостатка в воде. Образующаяся у них мочевина поступает в кровь матери и затем почками удаляется из организма, [c.423]

Дивергенция сайтов замещения (3- и у-глобиновых генов составляет 18% соответственно расхождение генов должно было произойти примерно 200 млн. лет назад. Поэтому дивергенция между генами гемоглобина взрослого и эмбриона (плода), по-видимому, произошла спустя некоторое время после разделения млекопитающих и птиц (т.е. в процессе эволюции рептилий, предшествовавшем разделению млекопитающих на виды). [c.277]

Таким образом, можно построить эволюционное древо для кластера глобиновых генов человека (рис. 21.8). Свойства, получившие развитие в процессе эволюции до разделения млекопитающих на виды, обнаруживаются у всех млекопитающих. Свойства, эволюционировавшие после этого, должны были эволюционировать независимо у различных видов млекопитающих. В каждом виде произошли сравнительно недавние изменения в структуре кластеров так, мы наблюдаем различия в числе генов (один (З-глобиновый ген у человека, два-у мыши) или их типе (до сих пор нет уверенности в том, имеются ли различные (3-подобные глобины эмбриона и плода у кролика и мыши). [c.277]

Для млекопитающих, как и для птиц, ХОП особенно опасны способностью воздействия на репродуктивную функцию. Проникновение xJюp-органических пестицидов в эмбрионы, изначально определяющее загрязнение организмов потомства и понижение их жизнеспособности, вызывает озабоченность именно потому, что на ранних стадиях оетогенеза молодые организмы обладают исключительно высокой чувствительностью к токсичным веществам. Некоторые ХОП способны нарушать также структуру генетического аппарата. При высокой устойчивости в природе и широком распространении действие ХОП во многом аналогично действию диоксинов и дибензофуранов. [c.81]

Процессы метилирования несомненно участвуют в инактивации одной из двух Х-хромосом в клетках млекопитающих. Неактивное состояние одной из двух Х-хромосом, возникающее в раннем развитии эмбриона, цитологически обнаруживается по наличию компактного гетерохроматического тельца Барра. Это неактивное состояние наследуется в клеточных поколениях, а реактивация Х-хромосомы происходит при образовании герминальных клеток. Путем деметилирования с помощью 5-азацитидина также удавалось активировать гены неактивной Х-хромосомы. По-видимому, инициация инактивации Х-хромосомы обеспечивается взаимодействием со специфическими белками, а метилирование — это вторичный процесс, закрепляющий неактивное состояние Х-хромосомы в последующих клеточных делениях. [c.220]

Как мы уже видели, клетки постоянно получают химические сигналы как непосредственно от прилегающих клеток, так и через омывающие жидкости в ответ на это они высвобождают определенные соединения либо так или иначе меняют свойства своей поверхности. Возникает, однако, вопрос, могут ли в ходе такого межклеточного взаимодействия сформироваться 200 типов специализированных клеток, свойственных организму млекопитающих. Тот факт, что даже бактериальные клетки могут переключаться с одной программы развития на другую, делает такое предположение вероятным. У низкоорганизованных животных на определенном этапе развития яйцеклетки синтез ДНК выключается и в клетке начинают накапливаться большие количества РНК, которая используется в дальнейшем эмбриональном развитии. На ранних стадиях эмбрионального развития основную организующую роль играют такие факторы, как полярность яйцеклетки и градиент концентрации всех ее компонентов. Следовательно, ядра яйцеклеток отвечают на внешние стимулы таким образом, что обеспечивают исходную полярность эмбриона. На самых ранних стадиях развития процесс дифференцировки легко обратим. В дальнейшем же превращение дифференцированной клетки в клетку эмбрионального типа становится трудным или даже невозможным. Опыты Гёрдона (разд. В, 2 данной главы) показывают, что ядро дифференцированной клетки обычно (если не всегда) содержит весь генетический материал. Этому факту нисколько не противоречат многочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что на ранних стадиях развития клетки, расположенные в разных частях зародыша, следуют различной внутренней генетической программе так, словно направление дифференцировки у иих предопределено. В некоторых случаях создается впечатление, будто заводятся некие часы развития , которые полностью определяют дальнейший ход дифференцировки. [c.360]

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]

Т. клеток млекопитающих осуществима только искусственно в резуш>тате микроинъекций чужеродной ДНК в ядра эмбрионов, соматич. клеток или путем поглощения ДНК клетками в культуре тканей. Чаще всего ДНК добавляют к смеси р-ра a lj и фосфатного буфера образуется мелкодисперсный осадок, к-рый адсорбируется и поглощается клетками. Возможно также введение ДНК в липосоме или путем использования в качестве переносчика ДНК-содержа-щего умеренного вируса с включением в его геном фрагментов ДНК животных. [c.626]

Зародышевый диск включает эктодерму, эндодерму и мезодерму, из которых впоследствии образуются все ткани макроорганизма. Но как только какую-либо ткань перевести в культуру, то наступает дедифференциация клеток и различить их становится делом трудным или невозмож-Рис. 151. Эмбрион млекопитающего на ран- jj поэтому регистра- [c.534]

Эволюция осуществляется по большей части путем мелких усовершенствований-изменяются обычно лишь пропорции тела, а не фундаментальные принципы его построения. Это дает нам возможность рассматривать общие черты развития всех позвоночных, не обсуждая каждую их группу в отдельности. Мы уже видели, что эмбрионы различных животных гораздо более сходны между собой, чем взрослые формы (рис. 15-15) дифференциальный рост отдельных структур, приводящий, например, к развитию длинного клюва у птиц или крупного мозга у человека, встречается сравнительно редко, Черты сходства, ставпше совершенно незаметными у взрослых животных, могут быть ясно видны на ранних стадиях. Например, в жаберных дугах эмбриона млекопитающего легко опознаются зачатки рыбьих жабр но позже эти зачатки сливаются, и из них вместо органов водного дыхания образуются совсем другие структуры. Причины консервативности эволюции ранних зародышей понятны. То, что образовалось на ранней стадии, используется затем в качестве каркаса, на котором основывается дальнейшее развитие даже небольшое изменение исходной структуры может нарушить многие последующие процессы, определяемые этими исходными структурами. Вероятно, мутации, затрагивающие раннее развитие, должны в больпшнстве случаев отметаться естественным отбором и сохраняются очень редко. [c.66]

Изучение химер показывает, что все клетки очень раннего эмбриона млекопитающего функдионально эквивалентны [14] [c.70]

Один из примеров равноценности клеток раннего зародыша у млекопитающих-образование идентичных близнецов. Это явление показывает, что m одного оплодотворенного яйца могут развиться два нормальных индивидуума, каждый из которых будет сформирован только из какой-то части нормального зародыша. В эксперименте можно взять двуклеточного эмбриона мыши, разрушить одну из клеток иглой и поместить оставшуюся половинку в матку приемной матери для дальнейшего развития. В значительном числе случаев мы получим вполне нормальных мышей. [c.70]

Возможна и обратная перестройка если взять двух эмбрионов на 8-клеточ-ной стадии и объединить их в одну гигантскую морулу, то из нее может развиться мышь нормальной величины (рис. 15-21). Это животное примечательно тем, что у него четверо родителей, и их родительские права можно доказать с помощью генетических маркеров. Например, если одна пара родителей принадлежит к линии с белой окраской шерсти, а другая,пара-к ли1шн е черной окраской, то потомство будет пегим в окраске мышат будут чередоваться белый и черный цвета в соответствии с распределением двух групп клеток различного генотипа (рис. 15-21). Таких животных, образованных агрегатами генетически различных клеток, называют химерами. Химер можно также получать, инъецируя клетки ранних эмбрионов в бластоцисты с иным генотипом. Введенные чужеродные клетки включаются в состав внутренней клеточной массы эмбриона-реципиента, и в результате образуется химерное животное. Химеру можно получить даже после инъекции одной клетки это позволяет выяснить, насколько та или иная клетка сохраняет потенции к развитию. Из результатов подобных экспериментов следует важный вывод клетки очень ранних зародышей млекопитающих (вплоть до 8-клеточной стадии) идентичны и обладают неограниченными потенциями, т.е. тотипо-тентны. [c.70]

Локализация детерминантов в яйце не может быть достаточно точной, и поэтому она способна определить лишь небольшое число рашшх различий в эмбрионе, а у некоторых животных (например, млекопитающих) нет даже этого. По мере размножения клеток организму рано или поздно понадобятся иные средства для создания упорядоченных структур из ранее однотипных клеток. Для такой дифференцировки необходимо, чтобы клетки в разных участках испытывали различные внешние воздействия, которые будут играть роль сигналов, доставляющих клеткам информацию об их месте в организме. [c.92]

Не все популяции дифференцированных клеток организма подвержены обновлению. Клетки некоторых типов, образовавшиеся в нужном количестве у эмбриона, сохраняются в течение всей взрослой жизни они никогда не делятся и в случае их утраты не могут быть заменены. В этом смысле перманентными являются почти все разновидности нервных клеток. Сюда можно отнвстн и некоторые другие клетки, в том числе у млекопитающих-клетки сердечной мышцы и хрусталика. [c.137]

До последнего времени выращивание клеток в тканевой культуре проводили на сложных средах, неопределенных по составу. Фишеру и сотрудникам [100—102] удалось показать относительную потребность миэлобластов куриного эмбриона в ряде аминокислот (глутамин, аргинин, цистин, триптофан, гистидин, пролин) в качестве стимуляторов роста. Ими было также установлено, что для роста клеток млекопитающих в культуре тканей необходим глутамин [101]. Игл [103, 104] разработал метод культуры тканей, позволяющий определять потребность клеток в отдельных аминокислотах (и других соединениях). Таким образом, появилась возможность выращивать клетки млекопитающих (включая клетки карциномы человека) на средах, состоящих преимущественно из известных химических компонентов. Состав основной среды, используемой в этих исследованиях, приведен в табл. 13. Помимо перечисленных составных частей, необходимо добавлять к среде небольшое количество диализованной сыворотки крови. Но, по-видимому, сыворотка не играет здесь роли источника аминокислот. Как фибробластам мыши, так и раковым клеткам человека необходимо для роста наличие 13 Т-амино-кислот соответствующие О-изомеры не активны. Одновременная потребность в цистине и метионине указывает на то, что эти [c.131]

Значительный интерес представляют видовые различия, наблюдающиеся в отношении главных конечных продуктов азотистого обмена. У млекопитающих основным конечным продуктом является мочевина в небольших количествах выделяются также мочевая кислота, креатинин, аллантоин и аммиак. Мочевина образуется и накапливается в организме у некоторых видов водных позвоночных, например у акуловых рыб у некоторых земноводных она представляет главный конечный продукт азотистого обмена. Головастики экскретируют иреимуще-ственно аммиак в процессе метаморфоза этот тип экскреции сменяется образованием мочевины. Птицы и пресмыкающиеся образуют главным образом мочевую кислоту. В процессе развития куриного эмбриона на самых ранних стадиях образуется амлшак, затем следует стадия образования мочевины у вылупившихся цыплят устанавливается окончательный тип экскреции — образование мочевой кислоты. [c.171]

Автотрофные организмы получают всю серу и азот, содержащиеся в клетке, из неорганических соединений. Автотрофное усвоение неорганических соединений серы и азота широко распространено в природе. Этой способностью обладают высшие зеленые растения, папоротники и мхи. Кроме того, известно, что многие водоросли, грибы и бактерии могут расти на среде, содержащей в качестве единственного источника серы сульфаты и в качестве единственного источника азота нитраты, аммиак и даже N2. Среди огромного разнообразия живых существ можно найти организмы, которые составят непрерывный ряд от полной автотрофности до почти полной гетеротрофности. Например, млекопитающие должны получать весь азот в виде органических соединений и почти всю серу в виде органических восстановленных соединений. Однако, как показали чрезвычайно интересные с эволюционной точки зрения исследования, проведенные с 8 -сульфатами, ткани эмбрионов высших животных обладают некоторой, хотя и ограниченной, способностью к восстановлению сульфатов и фиксации восстановленной серы с образованием цистеина. По-видимому, использование чувствительных методов с применением изотонов покажет, что полная гетеротрофность имеет место лишь в очень редких случаях. Все дело в том, соот- [c.274]

Тератогенность — способность пестицидов вызывать различные уродства. Некоторые препараты — карбофос, дихлофос, гептахлор, пентахлорбензол и ДДТ, применяемый в сельском хозяйстве по разовому разрешению Министерства зравоохранения СССР — при действии на эмбрионы цыплят и мелких млекопитающих вызывали уродства. У цыплят, полученных из обработанных эмбрионов, были скрючены пальцы, отсутствовала координация движений, не было диафрагмы, задерживалось образование осевого скелета, первые 6. .. 8 позвонков срастались. Цыплята, которые остались живыми спустя 10 дней, были карликами. [c.88]

Разработка системы оплодотворения и обеспечения ранних стадий развития эмбрионов млекопитающих вне организма животного (in vitro) имеет огромное значение в решении ряда научных задач и практических вопросов, направленных на повышение эффективности разведения животных. [c.208]

Оплодотворение in vitro и обеспечение ранних стадий развития эмбрионов. Оплодотворение яйцеклеток у млекопитающих осуществляется в яйцеводах. Это затрудняет доступ исследователя к изучению условий среды, в которой происходит процесс оплодотворения. Поэтому система оплодотворения in vitro была бы ценным аналитическим инструментом для изучения биохимических и физиологических факторов, включающихся в процесс успешного соединения гамет. Более того, [c.213]

Возможность микрохирургического разделения эмбрионов млекопитающих на ранних стадиях развития на две и более части, чтобы каждая в последующем развивалась в отдельный организм, была высказана несколько десятилетий назад. Первое потомство однояйцовых мышей было получено из механически изолированных бластомеров двухклеточных эмбрионов в 1970 г. Используя ту же технику разделения, но с применением метода заключения в агар, С.М. Вилладсен (1979) описал получение однояйцовых двоен у овец разделением 2-клеточных эмбрионов. Последующие эксперименты показали, что одинаковые двойни могут быть также получены из 4- и 8-клеточных эмбрионов разделением бластомеров на две группы (С.М. Вилладсен, 1980). Половинки из 2-, 4- и 8-клеточных эмбрионов так же жизнеспособны, как и нормальные эмбрионы овец. Их можно хранить в замороженном состоянии, что позволило применить их в эксперименте для получения монозиготных двоен разного возраста. [c.217]

Некоторые ферменты отсутствуют на ранних доэмбриональ-ных стадиях развития — по крайней мере их не удалось обнаружить на этих стадиях. Так, неоплодотворенные куриные яйца содержат очень мало (или не содержат совсем) цитохромокси-яазы или лактатдегидрогеназы [4392, 4393], но эти ферменты появляются, как только начинается развитие эмбриона. Усовершенствованная в последнее время техника микроманипуляций п суперовуляции позволила проводить подобные исследования на ранних стадиях развития эмбриона у млекопитающих. При этом было установлено, что на стадиях от одной клетки до ранней бластулы чрезвычайно высока удельная активность лактатдегидрогеназы и некоторых других ферментов. После резкого падения активности ферментов во время имплантации наблюдается постепенное увеличение их активности на последующих стадиях развития эмбриона. Следует, однако, обратить осо-гбое внимание на точность определения содержания ферментов на таких ранних стадиях и с осторожностью интерпретировать полученные результаты [3023]. [c.104]

Сначала думали, что существуют всего два типа ионных каналов — калиевые и натриевые, но оказалось, что это не так. Например, были открыты кальциевые каналы. Вначале их обнаружили у пресноводных животных — инфузорий и моллюсков. Это казалось естественным в пресной воде обычно больше ионов кальция, чем натрия. Однако в дальнейшем оказалось, что кальциевые каналы есть и у позвоночных животных. Оказалось также что и сами натриевые каналы устроены не все одинаково. Например, в клетках сердца эмбрионов млекопитающих обнаружены натриевые каналы, которые не блокируются тетродотоксином. По мере созревания организма эти каналы заменяются другими — тетродочувствительными. Калиевых каналов тоже оказалось много сортов. Затем были открыты хлорные каналы и т. д. В конце концов, каналов наоткрывали почти столько же, сколько элементарных частиц. В одной и той же клетке сердца имеется много разных сортов ионных каналов и открываются все новые. [c.111]

Мы знаем, что ток повреждения быстро убывает (через час —. в 10 раз, а через день— в 100 раз), это объясняется тем, что на месте повреждения нерва формируется новая мембрана. Однако оказалось, что в дальнейшем этот ток уже не убывает и в регенерирующем нерве неделями сохраняет свою величину. В 1947 г. американский биолог Доренто де Но высказал гипотезу, что этот ток играет какую-то роль в процессе роста и регенерации, на-примери переносит в кончик растущего нерва какие-то важные внутриклеточные частицы (в кончике действительно скапливаются, например, митохондрии). Но если ток повреждения ускоряет заживление нерва, то, может быть, можно дополнительно ускорить этот процесс, пропуская через ткань слабый постоянный ток в нужном направлении И вот начались опыты по ускорению отращивания ног у таракана, а потом — и по ускорению заживления ран у млекопитающих. Появился ряд обнадеживающих результатов. Но если ток влияет на рост, то нельзя ли с помощью него ускорить развитие эмбрионов животных [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология