Возникновение различий между клетками

В случае плавного градиента концентрации морфогена можно ожидать, что и свойства клеток будут изменяться от одного участка к другому постепенно. Такие нерезкие различия действительно встречаются в некоторых тканях. Но часто наибольший интерес представляет возникновение резких, качественных различий-таких, например, как различие между клетками хряща и мышц, между которыми нет переходных форм. При детерминации также происходит как бы выбор одного из дискретных вариантов дальнейшего развития. И если пространственный сигнал изменяется плавно, то как в первоначально однородной популяции клеток возникают столь резкие различия [c.92]

Развитие — это качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей (органов, тканей и клеток) в процессе онтогенеза. Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами получило название дифференцировки. В понятие развитие входят также и возрастные изменения. [c.334]

Цели создания ассоциаций с отдельными микроорганизмами существенно различаются так же, как и критерии, на основе которых оценивается возникновение ассоциативных взаимодействий в системах. Общим принципом для создания ассоциаций является совместное культивирование клеток и каллусных тканей растений с микроорганизмами. При этом способы введения микроорганизмов в систему для совместного выращивания могут быть разными внесение клеток микроорганизмов непосредственно в каллусную или суспензионную культуру растения (смешанные культуры) высев на поверхность агаризованной среды рядом с каллусом таким образом, чтобы рост микроорганизмов происходил без соприкосновения (совместные культуры) разделение бактериальных клеток и клеток суспензионной или каллусной культуры специальными фильтрами (мембранами), обеспечивающими обмен продуктами метаболизма, но не допускающими контактов между клетками партнеров. [c.61]

У дрозофилы эпидермис взрослой мухи в основном образуется из имагинальных дисков личинки. Клетки различных имагинальных дисков детерминированы по-разному, и это состояние детерминации предопределяет образование из них определенных структур, например крыла или антенны. На протяжении многих циклов деления клетки остаются детерминированными, но не дифференцируются в некоторых случаях возможна трансдетерминация какой-либо группы клеток. Гомеозисные мутации-результат изменения генов, контролирующих возникновение различий между дисками изучение таких мутаций у личинок показало, что организм, по-видимому, формируется из гомологичных сегментов, представляющих собой видоизмененные повторетя исходного сегмента-прототипа. Гомеозисные мутации позволили выявить гены, управляющие видоизменением сегментов общий план построения сегмента и число сегментов контролируются другими генами. [c.89]

При наличии плавного градиента концентрации морфогена можно ожидать, что и свойства клеток в разных участках будут изменяться ностененно. Такие слабо выраженные различия действительно встречаются в некоторых тканях. Но наибольший интерес вызывает возникновение резких качественных различий - таких, например, как различия между хрящевыми и мышечными клетками, не имеющими переходных форм. В популяции исходно однородных клеток благодаря порогу реакции на плавно изменяющийся сигнал могут возникать резкие различия межд> клетками в каждой из реагирующих клеток эффект небольшого приращения сигнала может быть усилен по принципу положительной обратной связи так, что клетки, подвергающиеся действию сигнала, интенсивность которого изменяется слабо, выберут различные пути развития в зависимости от того, подверглись ли они действию сигнала над- или ноднороговой интенсивности. При этом для каждого из сигналов могут существовать несколько порогов интенсивности, и одна неременная может контролировать несколько выборов. Если под влиянием какого-то фактора клетка определенно вступила на путь, ведущий к одному из стабильных состояний, то она будет развиваться в выбранном нанравлении даже в отсутствие фактора, исходно контролировавшего выбор. На этом пути временные, зависящие от положения клетки воздействия могут вызывать эффект запоминания воздействий, которые нретернела клетка. Выбор клеткой онре- [c.100]

Биологический смысл, заключенный в гомологии последовательностей, лучше всего можно проиллюстрировать на примере цитохрома с-железосодержащего митохондриального белка, участвующего в качестве переносчика электронов в процессах биологического окисления в эукариотических клетках. Молекулярная масса этого белка у большинства видов составляет около 12 500 при этом его полипептидная цепь содержит 100 или несколько большее число аминокислотных остатков. Бьии установлены аминокислотные последовательности для цитохромов с, выделенных более чем из 60 видов, и во всех исследованных белках 27 положений в полипептидной цепи оказались занятыми одинаковыми аминокислотными остатками (рис. 6-14). Это указывает на то, что все эти остатки играют важную роль в определении биологической активности цитохрома с. В других положениях аминокислотные остатки могут варьировать от вида к виду. Второй важный вывод, сделанный на основе анализа аминокислотных последовательностей цитохромов с, состоит в том, что число остатков, по которым различаются цитохромы с любых двух видов, пропорционально филогенетическому различию между данными видами. Например, молекулы цитохромов с лошади и дрожжей (эволюционно весьма далеких видов) различаются по 48 аминокислотным остаткам, тогда как цитохромы с гораздо более близких видов— курицы и утки-только по двум остаткам. Что же касается цитохромов с курицы и индейки, то они имеют идентичные аминокислотные последовательности. Идентичны также цитохромы с свиньи, коровы и овцы. Сведения о числе различий в аминокислотных последовательностях гомологичных белков из разных видов используют для построения эволюционных карт, отражающих последовательные этапы возникновения и развития различных видов животных и растений в процессе эволюции (рис. 6-14). [c.155]

Устойчивый эндосимбиоз, в котором хозяином был бы прокариот, до сих пор не обнаружен. Существует единственная устойчивая ассоциация, включающая двух прокариотических партнеров — это эктосимбиоз... Непроницаемость плазматической мембраны прокариотов для любого объекта размерами больше молекулы эффективно исключает возможность приобретения эндосимбионтов. Это свойство, несомненно, является фундаментальным биологическим различием между прокариотами и эукариотами . Именно эту черту Стэниер избрал как исходный пункт для объяснения возникновения эукариотов. Не могла ли предковая прокариотическая клетка выдвинуться на место хозяина для эндосимбионтов, приспособившись к эндоцитозу и даже к поглощению целых бактерий Затем отбор между возникающими эукариотами способствовал бы совершенствованию эффективности эндоцитоза, т. е. хищничества. [c.199]

Считается общепринятым, что фотохимические превращения родопсина триггируют ионные перемещения через мембрану фоторецепторной клетки, резко изменяя мембранный потенциал. Генерация потенциала при освещении палочек и колбочек зарегистрирована в прямых экспериментах с помощью микроэлектродной техники. Время между вспышкой света и возникновением рецепторного потенциала — порядка миллисекунды. Наличие латентного периода фоторецепторного потенциала свидетельствует о том, что электрофизиологическому ответу предшествует ряд промежуточных темновых реакций. Формы рецепторных потенциалов палочек и колбочек несколько различаются между собой. Для колбочек характерны крутые передние и задние фронты потенциала в ответ на включение и выключение света, для палочек — крутой передний и пологий задний фронты потенциала. Есть все основания считать, что именно мембранный фоторецепторный потенциал представляет собой первичный нейрофизиологический сигнал. Следовательно, от единственной молекулы родопсина начинается сложная цепь событий, приводящих к изменению целой зрительной клетки и возникновению зрительного сигнала. [c.137]

Отсутствие различий между частотами мутаций у индивидов разного пола в случае мышечной дистрофии Дюшенна. Четвертая болезнь, для которой имеются достаточно большие, хорошо изученные популяционные выборки,-это мышечная дистрофия Дюшенна (31020). При этом заболевании относительная плодовитость (/) пораженных также равна 0. Они никогда не имеют детей, и, если частоты мутаций одинаковы у индивидов разного пола, одна треть всех пораженных, вероятно, будут сыновьями матерей, гомозиготных по нормальному аллелю. Эту проблему анализировали на основе данных о трех обширнейших популяционных выборках. После коррекции на очевидное смещение выяснилось, что эти данные удивительно хорошо согласуются с ожидаемой зависимостью т = Тогда казалось, что частоты соответствующих мутаций в мужских и женских половых клетках одинаковы. С тех пор опубликовано много новых данных и появились методы тестирования на гетерозиготность (приложение 8). Некоторые авторы считают, что в случае дистрофии Дюшенна частота мутаций в женских половых клетках ниже, чем в мужских [1404 1430], высказывается и противоположная точка зрения [1405]. Однако основная часть имеющихся на сегодня данных свидетельствует о приблизительном равенстве мутационных частот у индивидов разного пола [1413 1432]. Мышечная дистрофия Дюшенна характеризуется необычайно высокой частотой соответствующих мутаций и необычным распределением мутационных частот по полу. Вероятно, соответствующий ген очень велик по размеру и имеет несколько более или менее гомологичных по структуре псевдогенов. Это может послужить причиной частого неравного кроссинговера (см. разд. 3.5.8), приводящего к возникновению мутантных фенотипов [1700]. Поскольку ген. [c.181]

Косвенное доказательство более высокой частоты возникновения мутаций в мужских половых клетках. Как отмечалось выше, в случае аутосомно-доминантных аномалий прямое изучение проблемы различий между частотами мутаций в мужских и женских половых клетках невозможно. Однако мы можем построить чисто умозрительное доказательство, основываясь на том, что частота мутаций (например, в случае ахондроплазии) повышается с увеличением отцовского возраста. Если отцовский эффект обусловлен исключительно возрастом отца, что весьма вероятно [1591 1596], представление о равенстве мутационных частот у индивидов разного пола неприемлемо, даже если все мутации, имеющиеся у детей молодых отцов, возникли в женских половых клетках. Если бы частоты мутаций у молодых родителей разного пола были равны, излишек мутаций de novo, обусловленный эффектом отцовского возраста, привел бы к тому, что частота мутаций в мужских половых клетках оказалась бы гораздо выше, чем в женских. Подробное изложение этого вопроса см. в работе [1677]. [c.182]

В процессе развития происходит постепенная диффереици-ровка органов и ткаией, что приводит к возникновению большого разнообразия типов клеток. Однако пе все гены, входящие в состав генома, активны в каждый данный момент и в каждой данной части растения. Так, гены, контролирующие развитие цветков, обычно не экспрессируются ни у зародышей, ни во время чисто вегетативной фазы развития. Вместе с тем мы знаем, что клетки таких вегетативных органов, как лист, содержат гены для развития цветков, поскольку из клеток листьев некоторых видов могут регенерировать новые растеиия, способные к цветению. Следовательно, дифференцировка у растений не связана с генетическими (т. е. наследственными) различиями между ядрами различного типа клеток и тканей. В таком случае она должна определяться различиями в экспрессии генов в тех или иных частях растения или на тех или иных стадиях его жизненного цикла. [c.448]

В основе роста мпогох-меточных организмов лежит увеличение числа Е размеров клеток, сопровождаемое их дифференциацией, т. е. возникновением и накоплением различий между двумя клетками, образовавшимися в результате деления. [c.227]

Для гелей желатины мембранный потенциал точно отвечает измеренным различиям в концентрации ионов (Леб), но в структурах коллагена возможны расхождения (А. Михайлов). Доннановский эффект наблюдается также при набухании гелей (стр. 211). В организме доннановский эффект имеет большое значение для распределения электролитов между кровью и лимфой, для возникновения биопотенциалов, но следует учитывать, что условия в организме могут быть далеки от равновесия, ввиду зависимости распределения ионов от ряда сопряженных процессов обмена (углеводно-фосфорного и др.). Например, в клетках Уа1ота, живущих в морской воде, концентрации ионов внутри и снаружи [c.125]

Один из важных факторов, определяющих агрегативную устойчивость суспензий микроорганизмов, — наличие поверхностного заряда клетки. Этот заряд зависит от видовой принадлежности, строения и физиологического состояния клеток и может варьироваться в широких пределах [14]. В отличие от частиц небиологической природы, имеющих четко выраженную границу раздела фаз, клеточная поверхность формируется на основе ряда поверхностных структур, включающих клеточную стенку, а также капсулы, пили, жгутики и ряд других, каждая из которых может оказьшать влияние на электрические поверхностные характеристики суспензий и определять их устойчивость [15]. Клеточные стенки микроорганизмов могут различаться как строением, так и химическим составом. Диссоциация функциональных групп полимеров формирует поверхностный заряд клеток. Заметный вклад в возникновение ловерх-ностного заряда вносят адсорбированные ионы металлов. Кроме того, образование поверхностных зарядов клеток обусловлено наличием трансмембранного потенциала, т. е. разности потенциала между цитоплазмой клетки и окружающей ее средой. Причина возникновения разности потенциалов связана с наличием физико-химических гра-диентов между цитоплазмой и средой, обусловленных активным переносом ионов и молекул клеткой. Трансмембранный потенциал может оказать заметное влияние на электрокинетический потенциал клетки [14]. [c.17]

Тенденция прокариот к механическому объединению клеток в агрегаты и дифференцировка отдельных клеток — необходимые предпосылки для возникновения простых вариантов истинной многоклеточ-ности. Согласно существующим представлениям многоклеточность начинается с появления структурно-функциональных различий у членов исходной однородной группы клеток. Для формирования самого простого типа многоклеточного организма необходимы три условия 1) агрегированность клеток 2) разделение функций между ними в таком агрегате 3) наличие между агрегированными клетками устой- [c.64]

Вся эта мозаика и механизмы ее возникновения прошли через сито отбора — выдерживания баланса между преимуществами изменений и необходимостью сохранения генетической стабильности. Есть ряд факторов, которые лимитируют изменения. Это гибель рекомбинантов из-за работы репарирующих ферментов в случае неполной гомологичности рекомбинирующих хромосом. Это различия у разных видов в нук.1еотидном составе ДНК и использовании кодонов. Это запрет некоторых типов геномных перестроек в районе терминаторов репликации из-за необходимости выдерживать равенстю длин реплицирующихся в разном направлении плеч ДНК. Наконец, не следует забывать о существовании причин, закрепляющих положительные свойства, приобретенные клеткой, на уровне популяции. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология