Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гуляев Г.В. -> "Генетика " -> 136

Генетика - Гуляев Г.В.

Гуляев Г.В. Генетика — М.: Колос, 1984. — 351 c.
Скачать (прямая ссылка): genetika1984.pdf
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 162 >> Следующая

© него ядро из стенки кишечника, мышцы, зачатка глаза или другой высокоспециализированной клетки, то такая зигота развивается в нормального головастика, а затем в лягушку. Кусочек флоэмы из корнеплода моркови, выращенный в культуре ткани, регенерирует в целое растение (рис. 119). Следовательно, в процессе индивидуального развития и специализации клеток генетическая информация в них не уменьшается, все гены полностью сохраняются, и поэтому при подходящих внешних условиях из каждой такой клетки может развиться целый организм.
Все клетки организма, в каких бы тканях и органах они ни находились, содержат полный набор генов, такой же, какой имела зигота. Но в каждой клетке действует только часть генов, связанная с дифференциацией и функциями данного типа клеток. Одни гены функционируют во всех клетках (например, контролирующие дыхание, проницаемость мембран, синтез АТФ и ряд других общих свойств), другие только в некоторых из них. Каждая клетка характеризуется своим набором активных генов.
Чем более специализированы клетки, тем меньше в них активных генов. Например, клетки эритроцитов осуществляют одну-единственную функцию переноса кислорода крови, связываемого белком гемоглобина. При дифференциации этих клеток в активном состоянии находятся только гены, контролирующие образование гемоглобина. Поскольку во всех других клетках организма не содержится гемоглобина, гены, контролирующие его синтез, необратимо репрессированы в них. В фенотипе проявляется только около 1% генетической информации. Остальные гены, происходящие ст далеких предков, прочно заблокированы.
Но разные гены работают не только в различных клетках, но и в разное время, в разные периоды развития особи. На рисунке 120 показана микрофотография работающего гена.
Дифференциальная активность генов. Образование в процессе развития из однородных клеток разнообразных по морфологическим признакам и функциям типов клеток, тканей и органов назы-
0,5 мт
Рис, 120. Микрофотография работающего гена: оссвая нитевидная структура — ДНК, соответствующая одному гену; перпендикулярные ветви — нити информационной РНК; маленькие комочки у основания каждой ветви — молекулы синтезирующего фермента РНК-полимеразы; молекулы фермента передвигаются справа налево, считывая ген, в соответствии с этим инти гг-РНК удлиняются справа налево, образуя как бы елку (по А. Баеву).
вается дифференциацией. В основе дифференциации организма лежит различная активность генов. В специализированных клетках работает ограниченная группа генов, большая их часть репрессирована. Дифференцированная клетка проявляет только небольшую» часть содержащейся в ней информации, большая же часть ее подавлена. Но так как ДНК и гены во всех клетках одинаковы, их дифференциальная активность должна определяться какими-то другими механизмами, включение которых прямо с действием генов не связано. Такими механизмами дифференциальной активности генов являются: различия в структуре цитоплазмы, клеточная индукция и гормоны.
Как осуществляется хромосомная регуляция общей активности клетки и генная регуляция синтеза соответствующего фермента у растений, можно показать на следующем примере. Клетки, ткани, органы растения могут быть живыми, дышать, но, находясь одновременно в состоянии покоя, не расти, если даже для этого имеются самые благоприятные условия. Почки («глазки») свеже-убранных клубней картофеля длительное время находятся в состоянии покоя и начинают прорастать только через несколько недель после уборки. Но если на покоящиеся клетки подействовать гормоном — гибберелловой кислотой, то глазки начнут прорастать. В состоянии покоя геном картофельного глазка полностью репрессирован и не может синтезировать РНК in vitro. Если из покоящихся глазков выделить хроматин, то и он при добавлении полимеразы не способен к синтезу РНК. В то же время глазки, вышедшие через известное время из состояния покоя, синтезируют РНК in vitro, а выделенный из них хроматин при добавлении полимеразы способен к синтезу РНК, зависимому от ДНК. Таким образом, гормон гибберелловая кислота в данном случае играет роль эффектора, выводящего из состояния репрессии весь геном. Вследствие этого включается механизм синтеза РНК, на основе которого начинаются синтез ферментов, репликация ДНК, деление клеток и рост.
Активность генов можно непосредственно наблюдать под микроскопом на гигантских хромосомах слюнных желез дрозофилы и хирономуса (Chironomus dorsalis). Функциональные изменения хромосом выражаются в образовании своеобразных вздутий — пуффов. Пуффы — локусы хромосом, в которых осуществляется синтез м-РНК, т. е. происходит интенсивная работа генов (рис. 121). На разных стадиях развития и метаморфоза личинки меняется число и место образования пуффов, так как в процессе онтогенеза функциональная активность различных генов изменяется. В каждой клетке на разных стадиях развития особи имеется свой характерный набор пуффов. У дрозофилы, например, обна-ружено 108 пуффов, которые последовательно сменяют друг друга в ходе индивидуального развития.
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 162 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed