Молекулярные механизмы морфогенеза - Банников Г.А.
Молекулярные механизмы морфогенеза
Автор: Банников Г.А.Издательство: ВИНИТИ
Год издания: 1990
Страницы: 117
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
Скачать:
УДК 611/612-1*591.4
Главный редактор информационных изданий ВИНИТИ профессор Я. В. Нестеров
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ информационных изданий ВИНИТИ по биологии
V
Главный редактор — акад. Р. В. Петров Члены редакционной коллегии: к. б. н. О. И. Барсова, к. б. н. Л. Ф. Борисова (зам. главного редактора), чл.-корр. АН СССР А. Л. Бызов, к. б. и. А. М. Василенко, д б. и. ЛГ А. Каменская, акад. П. Г. Кост/ок. к. м. н. В. А. Кочукоаа, чл.-корр. АН СССР О. А. Крышталь, к. с.-х. н. Е. В. Ластоака, д м и. Ф. 3. Меерсон, д. 6. н. А. А. Михайлова (зам. главного редактора), чл.-корр. АН СССР А. А. Иинипоровин, к. б. и. Г. А. Пронина, к м н В. Н. Тарасов, к. б. н. А. В. Tinoed (ученый секретарь редколлегии), д. б. н. В. П. Чтецов, к. б. и. И. П. Шамардина, акад ВЛСХНИЛ В. С. Шевелуха, чл.-корр. АН СССР С. В. Шестаков, д. м. н. А. И. Шнирельман
Научный редактор к. и. и. Фн но генов а М. А.
Рецензенты: д. б. и. Ко те л я некий В. Е., д. б. н. Михайлов А. Т.
© ВИНИТИ, 1090
УДК 611/612+591И
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ МОРФОГЕНЕЗА
Г.А. Банников
ВВЕДЕНИЕ
Образование и поддержание специфической формы клеток, тканей и индивидуумов в цепом является фундаментальным свойством живых организмов. Не случайно поэтому, что основа классической биологии — это описательная морфология. Современная биология, в стремлении выйти эа пределы только описательного подхода, обратилась к молекулярным механизмам биологических процессов. Однако сегодня иэ всех биологических дисциплин лишь генетика стала молекулярной в самой своей основе. Остальные разделы биологии являются молекулярными лишь настолько, насколько они используют результаты молекулярной генетики: механизмы передачи генетической информации иэ поколения в поколение и ее экспрессии на уровне синтеза белков. Выход на новый уровень таких классических биологических дисциплин, как эмбриология, цитология, гистология, зоология и другие зависит от возможностей в объяснении механизмов формообразования в молекулярных терминах. До недавнего времени молекулярная биология, то есть молекулярная генетика, таких возможностей не представляла.
В последние годы в этой области происходят несомненные перемены, поскольку намечаются подходы к пониманию молекулярных механизмов таких процессов, как детерминация плана строения тела и его частей, возникновение специфической формы клеток и простейших тканевых структур, процесс перемещения клеток.
Первая часть настоящего обзора посвящена механизмам детерминации плана строения тела и, соответственно, основано на результягах работ с генами сегментации насекомых. Вторая - простейшим морфогенетическим актам, в связи с чем в ной наибольшее внимание уделено молекулам межклеточной адгезии и молекулам, опосредующим взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом.
1-2. 3
донпи в ооцнт в направлении заднего полюса блокируется связы ван нем с некими, предположительно цнтоскелетными о структурами, компоненты которых кодируются генами swallow И cxuperentin I 3'8.1. Приблизительно в тоже самое вр**мя у заднего полюса оолита локально откладываются продукты семейства генов oskar 1367]. Таким образом, еще не оплодовторенное, только что отложенное яйцо оказывается поляризованным. Роль активности генов bed и osk в организации строения тола хорошо иллюстрируется фенотипом соответствующих мутантов. Самки, у которых отсутствует функциональная копия гена bed, откладывают яйца, развивающиеся в эмбрионов без головы и груди [206 ] , а у самок, мутантных по любому из генов osk, выводится потомство без брюшных сегментов [38].
После оплодотворения начинается трансляция bed мРПК, и соответствующий белок, диффундируя от переднего полюса, образует градиент концентрации на протяжении приблизительно половины яйца [156] . Белковый продукт гена bed обладает ДНК-свяэываюшим гомеодоменом [422] и, в соответствии с этим, локализуется в ядрах передней части синцитиальной бластодермы. Помимо ДНК-связываюшего домена, bed -белок имеет и РНК-распознающий моуив [510], что, по-видимому, имеет отношение к его способности подавлять трансляцию продуктов других материнских генов [157]. Одновременно с распространением bed -белка, белковый продукт гена nanos(nos)одного из генов группы osk - начинает распространяться от заднего полюса в направлении к переднему концу зародыша [366, 539] .
Продукт гена nos синтезируется в питающих клетках и транспортируется в ооцит [539, 649] . Однако он оказы-
вается сконцентрированным в заднем конце зародыша, то есть на полюсе, противоположном месту его проникновения в ооцит [367]. Таким образом, должны существовать механизмы активного переноса продукта гена nos. В этом переносе, по-видимому, участвует один из группы генов osk, ген pumilio [369]. Другие гены группы osk, вероятно, обслуживают синтез продукта гена nos и его транспорт в ооцит.
Правильная локализация продукта гена nanos зависит также от материнского гена Bicaudal (BicD) I 649 1. Мутации в гене BicD приводят к глобальной реорганизации строения тела; так, голова, грудные и передние брюшны ¦ *г-
