ЗАНЯТИЕ 16. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ В ОНТОГЕНЕЗЕ

Цель занятия: рассмотреть механизмы функционирования генетического материала в онтогенезе

Вопросы для повторения:

1.        Молекулярные предпосылки для начала развития многоклеточного организма из зиготы.

2.        Дифференциальная транскрипция, трансляция и созревание.

3.        Тератогенные факторы.

4.        Модификации и мутации в онтогенезе.

5.        Защитные механизмы клетки (белки теплового шока).

Основные положения темы

Долгое время процессы формирования организма из отдельных клеток были загадочны и таинственны. Однако развитие генетики индивидуального развития позволило выявить главные механизмы этого явления: дифференциальную транскрипцию, дифференциальную трансляцию и дифференциальное созревание. При этом начало всего процесса определяется продуктами (различными иРНК, белками, ферментами и т.д.), которые синтезируются в яйцеклетке в отведённое время и накапливаются в ней в виде градиента (разных концентраций на единицу объёма цитоплазмы).

Дифференциальная транскрипция генов в период онтогенеза хорошо заметна на цитогенетических препаратах хромосом в виде «ламповых щёток», пуфов и т.п. Регулирующим фактором на начальных этапах развития могут служить, прежде всего, продукты метаболических путей.

Дифференциальная трансляция обеспечивает порядок синтеза определённых белков, которые способны синтезировать метаболиты, выполняющие регуляторные функции.

Дифференциальное созревание касается как молекул иРНК (альтернативный сплайсинг), так и молекул белков, которое включает, как белковый (полипептидный) сплайсинг, отщепление неактивного фрагмента, так и их химическую модификацию – фосфорилирование, ацетилирование и др.

В совокупности все эти процессы и определяют механизмы развития будущего организма из единственной клетки (зиготы).