Эмбриональная индукция

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ КЛЕТОК(дифференциация)

В ядерной ДНК имеется информация о работе всех частей организма, но в каждой клетке используется только небольшая часть этой информации.

*в клетках печени и яйцевода цыпленка считывается информация всего 2.05% и 1.8% ДНК соответственно.

Гены, транскрипция которых происходит в клетках всех типов, обеспечивающих выполнение общеклеточных функций называют структурными генами («генами домашнего хозяйства»).

Когда клетка только начинает специализироваться, в ней работает большая часть генома(тканеспецифичные гены еще не активны). По мере дифференцировки в процессе роста, количество активно работающих генов уменьшается, начинают фнкционировать тканеспецифичные гены транскрипционная активность которых постепенно возрастает.

Организм человека состоит примерно из 350 типов разной степени специализации клеток. Не смотря на специализацию, дифференцированные соматические клетки сохраняют изначальную способность к развитию в любом направлении. Эта способность получила название тотипотентность.

* при пересадке ядер специализированных клеток в лишенные ядра яйцеклетки развивается полноценный зародыш.

Первые этапы дифференцировки определяются неоднородностью цитоплазмы зиготы. При дроблении бластомеры получают различные участки цитоплазмы материнской клетки. Т.о. бластомеры имея одинаковый набор хромосом оказываются неравноценными по составу цитоплазмы. Эти первичные различия определяют начальные этапы клеточной дифференцировки.

ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ

Впервые это явление изучил нем. Эмбриолог Ганс Шпеман. Он установил, что если у зародыша на стадии гаструлы взять участок эктодермы, который должен развиваться в нервную трубку (нервную пластинку), и пересадить его в эктодерму брюшной стороны другого зародыша (находящегося примерно на той же стадии развития), то в месте трансплантации начинает развиваться сначала нервная трубка, затем другие компоненты осевых органов. В результате в зародыше- хозяине возникает вторичный зародыш небольшого размера.

ДРУГИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

1.Разделение двух бластомеров после первого деления зиготы приводит к образованию двух одинаковых головастиков (однояйцевые близнецы). Если один из бластомеров разрушить и оставить в эмбрионе, то из живого бластомера начнет развиваться только половина тела зародыша.

2.Несколько бластомеров изъятые на стадии бластулы у одного зародыша и пересаженные в другой будут развиваться в структуру соответствующую месту пересадки. Развитие(специализация) донорских бластомеров определяется преобладающими по количеству клетками реципиента.

Таким образом, по мере развития эмбриона усиливается взаимное влияние клеток.

Пересадка более крупного участка не приведет ни к каким изменениям в его развитии(клетки реципиента не смогут определять дальнейшую судьбу донорских бластомеров).