Bir hujayrali zigotaning ko'p hujayrali organizmga aylanishi hujayra o'sishi va differentsiatsiyasi jarayonlari natijasida sodir bo'ladi. O'sish - bu moddaning assimilyatsiyasi natijasida organizm massasining ko'payishi. Bu hujayra hajmi va sonining oshishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin; bu holda asl hujayralar atrof-muhitdan o'zlariga kerak bo'lgan moddalarni ajratib oladi va ularni massasini oshirish yoki o'ziga o'xshash yangi hujayralar qurish uchun ishlatadi. Shunday qilib, inson zigotasi taxminan 110 g, yangi tug'ilgan chaqaloq esa o'rtacha 3200 g, ya'ni. Intrauterin rivojlanish jarayonida massa milliardlab marta oshadi. Tug'ilgan paytdan boshlab kattalar uchun o'rtacha o'lchamga etgunga qadar massa yana 20 baravar ko'payadi.[...]
Differentsiatsiya - bu yo'naltirilgan o'zgarishlarning ijodiy jarayoni bo'lib, buning natijasida barcha hujayralarga xos bo'lgan umumiy xususiyatlardan ma'lum ixtisoslashgan hujayralarga xos bo'lgan tuzilmalar va funktsiyalar paydo bo'ladi. Differensiatsiya jarayoni tarkibiy yoki sotib olish (yoki yo'qotish) bilan bog'liq funktsional xususiyatlar, buning natijasida bu hujayralar tirik organizmlarga xos bo'lgan har xil faoliyat turlariga ixtisoslashgan bo'lib, organizmda mos keladigan organlarni hosil qiladi. Masalan, odamda o'sib borayotgan hujayralar differensiallanish jarayonining ketma-ket o'zgarishi natijasida inson tanasini tashkil etuvchi turli hujayralarga - asab, mushak, ovqat hazm qilish, ajratish, yurak-qon tomir, nafas olish va boshqa tizimlarning hujayralariga aylanadi. [...]
Aniqlanishicha, differentsiatsiya genetik ma'lumotni yo'qotish yoki qo'shish natijasida yuzaga kelmaydi. Differentsiatsiya hujayraning irsiy quvvatining o'zgarishi natijasi emas, balki hujayra va uning yadrosi joylashgan muhit ta'sirida bu quvvatlarning differentsial ifodalanishidir. Hujayralarning differentsiatsiyasi asosan hujayra oqsillari - fermentlar to'plamining o'zgarishi bo'lib, u turli hujayralarda umumiy soni genlar turli xil oqsillar to'plamining sintezini aniqlaydigan turli xil genlar to'plamini bajaradi. Muayyan hujayraning genlarida kodlangan ma'lumotlarning tanlab ifodalanishiga ushbu genlarning transkripsiyasi (o'qish) jarayonini faollashtirish yoki bostirish orqali erishiladi, ya'ni. sitoplazmaga o'tkazilishi kerak bo'lgan ma'lumotlarni o'z ichiga olgan birlamchi gen mahsuloti - RNKning selektiv sintezi orqali.[...]
Ko'p hujayrali organizmlarda, bir hujayralilardan farqli o'laroq, bir hujayraning o'sishi va farqlanishi boshqa hujayralarning o'sishi va rivojlanishi bilan muvofiqlashtiriladi, ya'ni. turli hujayralar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi amalga oshiriladi. Shunday qilib, bu organizmlarda rivojlanish barcha hujayralarning yaxlit o'sishi va farqlanishiga bog'liq bo'lib, aynan shu integratsiya butun organizmning uyg'un rivojlanishini ta'minlaydi.
Ontogenezda har bir organizm rivojlanishning ketma-ket bosqichlaridan o'tadi: germinal (embrional), post-embrional va kattalar organizmining rivojlanish davri. Ontogenezning har bir davri uning kelib chiqishi va tugallanishi uchun muayyan shart-sharoitlarni talab qiladi. Organizmning tur belgilarining (genotip) shakllanishi balog'at yoshining boshlanishi bilan tugaydi, individual xususiyatlarning (fenotip) rivojlanishi esa oxirigacha sodir bo'ladi.[...]
Hujayra ko'payishi organizmning butun hayoti davomida uning ichki ehtiyojlariga mos keladigan sur'atlarda, shuningdek, ichki va tashqi muhit sharoitlariga qarab davom etadi.[...]
O'simliklar amalda noaniq o'sish bilan tavsiflanadi, xarakterlanadi uzluksiz ta'lim ma'lum sohalarda yangi hujayralar, buning natijasida ildizlar va kurtaklar uzunligi o'sadi va kambiy tufayli qalinlashadi. Ko'pgina hayvonlarda o'sish aniqlanadi va kattalar organizmiga xos bo'lgan nisbatlarga erishgandan so'ng, hujayralarning faol ko'payish joylari ma'lum bir organizmda mavjud bo'lgan hujayralarning umumiy sonini ko'paytirmasdan, faqat yo'qolgan yoki o'lik hujayralarni almashtirishni ta'minlaydi. Organizmda ba'zi hujayralar hayotiy faoliyat natijasida qariydi va o'ladi, boshqalari esa yana hosil bo'ladi. Turli hujayralarning mavjud bo'lish muddati bir xil emas: epidermal (teri) hujayralari uchun bir necha kundan yog'och hujayralari uchun yuzlab yillargacha.[...]
Differensiatsiya paytida, barcha irsiy ma'lumotlarning saqlanishiga qaramay, hujayralar bo'linish qobiliyatini yo'qotadi. Bundan tashqari, hujayra qanchalik ixtisoslashgan bo'lsa, uning farqlanish yo'nalishini o'zgartirish shunchalik qiyin bo'ladi (va ba'zan imkonsizdir), bu butun organizm tomonidan unga qo'yilgan cheklovlar bilan belgilanadi.
Gastrulyatsiya va organizmlarning keyingi rivojlanish bosqichlari hujayra o'sishi va differentsiatsiyasi jarayonlari bilan birga keladi.
Balandligi- bu rivojlanish davrida organizmning umumiy massasi va hajmining oshishi. U hujayra, to'qima, organ va organizm darajasida sodir bo'ladi. Butun organizmdagi massaning ko'payishi uning tarkibiy tuzilmalarining o'sishini aks ettiradi.
O'sish quyidagi mexanizmlar bilan ta'minlanadi:
Hujayralar sonining ko'payishi;
Hujayra hajmining oshishi;
Hujayra bo'lmagan moddalarning hajmi va massasining oshishi.
O'sishning ikki turi mavjud: cheklangan va cheksiz. Cheksiz o'sish ontogenez davomida (insonning hayoti davomida, tug'ilishdan oldin va keyin), o'limgacha davom etadi. Misol uchun, baliqlarda bunday o'sish bor. Ko'pgina umurtqali hayvonlar cheklangan o'sish bilan tavsiflanadi, ya'ni. Ular tezda biomassa platosiga etib boradilar.
Hujayra o'sishining bir necha turlari mavjud.
Auxentic - hujayra hajmini oshirish orqali yuzaga keladigan o'sish. Bu kamdan-kam uchraydigan o'sish turi bo'lib, doimiy hujayralar soniga ega hayvonlarda kuzatiladi, masalan, rotiferlar, dumaloq qurtlar, hasharotlar lichinkalari. Alohida hujayralarning o'sishi ko'pincha yadro poliploidizatsiyasi bilan bog'liq.
Proliferativ - hujayraning ko'payishi natijasida yuzaga keladigan o'sish. U ikki shaklda ma'lum: multiplikativ va akkretsiya.
Multiplikativ o'sish ona hujayraning bo'linishidan kelib chiqadigan ikkala hujayraning yana bo'linishni boshlashi bilan tavsiflanadi. Multiplikativ o'sish juda samarali va shuning uchun sof shakl deyarli hech qachon sodir bo'lmaydi yoki juda tez tugaydi (masalan, embrion davrida).
Akkretsiyali o'sish deganda, har bir keyingi bo'linishdan keyin hujayralardan faqat bittasi yana bo'linadi, ikkinchisi esa bo'linishni to'xtatadi. Ushbu turdagi o'sish organning kambial va differentsial zonalarga bo'linishi bilan bog'liq. Hujayralar birinchi zonadan ikkinchi zonaga o'tadi, zonalarning o'lchamlari o'rtasidagi doimiy nisbatlarni saqlaydi. Bu o'sish hujayra tarkibi yangilanadigan organlar uchun xosdir.
O'sishning fazoviy tashkil etilishi murakkab va tabiiydir. Shaklning turga xosligi asosan u bilan bog'liq. Bu o'zini allometrik o'sish sifatida namoyon qiladi. Uning biologik ma'nosi shundaki, o'sish davrida organizm geometrik emas, balki jismoniy o'xshashlikni saqlab turishi kerak, ya'ni. tana vazni va qo'llab-quvvatlovchi va harakat organlarining kattaligi o'rtasidagi ma'lum nisbatlardan oshmasligi kerak. Tana o'sishi bilan massa uchinchi darajaga, suyaklarning kesishishi ikkinchi darajaga ko'tarilganligi sababli, tananing o'z og'irligi bilan ezilmasligi uchun suyaklarning qalinligi nomutanosib ravishda tez o'sishi kerak.
Cheklov yoki Hayflick chegarasi mavjud - somatik hujayralarning bo'linish soniga cheklov, uning kashfiyotchisi Leonard Hayflick nomi bilan atalgan. 1961 yilda Xeyflik hujayra madaniyatida bo'linadigan inson hujayralari 50 ga yaqin bo'linishdan keyin qanday o'lishini va bu chegaraga yaqinlashganda qarish belgilarini ko'rishini kuzatdi. Bu chegara odamlarning va boshqa ko'p hujayrali organizmlarning barcha to'liq farqlangan hujayralari madaniyatida topilgan. Bo'linishlarning maksimal soni hujayra turiga qarab o'zgaradi va organizmga qarab undan ham ko'proq o'zgaradi. Ko'pgina inson hujayralari uchun Hayflick chegarasi 52 bo'linishdir.
Hayflick chegarasi telomerlar hajmining qisqarishi bilan bog'liq - xromosomalar uchlaridagi DNK bo'limlari. Agar hujayrada ko'pchilik somatik hujayralar kabi faol telomeraza bo'lmasa, telomera hajmi har bir hujayra bo'linishi bilan kamayadi, chunki DNK polimeraza DNK molekulasining uchlarini replikatsiya qila olmaydi. Ushbu hodisa natijasida telomerlar juda sekin qisqarishi kerak - hujayra siklida bir nechta (3-6) nukleotidlar, ya'ni Hayflick chegarasiga to'g'ri keladigan bo'linishlar soni uchun ular faqat 150-300 nukleotidga qisqaradi. Hozirgi vaqtda qarishning epigenetik nazariyasi taklif qilingan, bu telomer eroziyasini birinchi navbatda DNKning shikastlanishiga javoban faollashtirilgan hujayra rekombinazlarining faolligi bilan izohlaydi, bu asosan mobil genom elementlarining yoshga bog'liq derepressiyasi tufayli yuzaga keladi. Ma'lum miqdordagi bo'linishdan so'ng, telomerlar butunlay yo'q bo'lib ketganda, hujayra hujayra tsiklining ma'lum bir bosqichida muzlaydi yoki apoptoz dasturini boshlaydi - XX asrning ikkinchi yarmida kashf etilgan hujayralarni bosqichma-bosqich yo'q qilish hodisasi. hujayra hajmining pasayishi va uni yo'q qilgandan keyin hujayralararo bo'shliqqa kiradigan moddaning miqdorini minimallashtirish.
Eng muhim xususiyat o'sish unikidir farqlanish. Bu shuni anglatadiki, o'sish tezligi, birinchidan, tananing turli qismlarida va ikkinchidan, bir xil emas turli bosqichlar rivojlanish. Differensial o'sish morfogenezga katta ta'sir ko'rsatishi aniq. Turli bosqichlarda embrionning o'sishi hujayra farqlanishi bilan birga keladi. Differentsiatsiya - bu hujayralar tuzilishidagi o'zgarishlar, ularning funktsiyalarining ixtisoslashuvi bilan bog'liq va ma'lum genlarning faolligi bilan belgilanadi. Hujayralarning differentsiatsiyasi ularning ixtisoslashuvi tufayli ham morfologik, ham funksional farqlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Differensiatsiya jarayonida kamroq ixtisoslashgan hujayra ixtisoslashgan bo'ladi. Differentsiatsiya hujayra funktsiyasini, hajmini, shaklini va metabolik faolligini o'zgartiradi.
Farqlanishning 4 bosqichi mavjud.
1. Ootipik farqlash zigota bosqichida u taxminiy rudimentlar - urug'langan tuxumning bo'limlari bilan ifodalanadi.
2. Blastomerning farqlanishi blastula bosqichida teng bo'lmagan blastomerlarning paydo bo'lishidan iborat (masalan, ba'zi hayvonlarda tomning blastomerlari, marginal zonalarning pastki qismi).
3. Rudimentar farqlash gastrulaning dastlabki bosqichida. Alohida joylar - mikrob qatlamlari paydo bo'ladi.
4. Gistogenetik farqlanish kech gastrula bosqichida. Bir barg ichida turli to'qimalarning rudimentlari paydo bo'ladi (masalan, mezoderma somitlarida). Organlar va tizimlarning rudimentlari to'qimalardan hosil bo'ladi. Gastrulyatsiya va germ qatlamlarining differentsiatsiyasi jarayonida organ primordiyasining eksenel kompleksi paydo bo'ladi.
Organizmlarning individual rivojlanishi jarayonida yangi tuzilmalarning paydo bo'lishi va ularning shakli o'zgarishi morfogenez deb ataladi. Morfogenez, o'sish va hujayra differentsiatsiyasi kabi, a ga tegishli tsiklik jarayonlar, ya'ni. oldingi holatiga qaytmaydi va ko'pincha qaytarib bo'lmaydi. Asiklik jarayonlarning asosiy xususiyati ularning fazoviy-vaqtsal tashkil etilishidir. Hujayra usti darajadagi morfogenez gastrulyatsiyadan boshlanadi. Xordalarda gastrulyatsiyadan keyin eksenel organlarning shakllanishi sodir bo'ladi. Bu davrda, xuddi gastrulyatsiya davrida bo'lgani kabi, morfologik o'zgarishlar butun embrionni qamrab oladi. Keyingi organogenez mahalliy jarayondir. Ularning har birida yangi diskret (individual) rudimentlarga bo'linish sodir bo'ladi. Shunday qilib, individual rivojlanish vaqt va makonda ketma-ket davom etib, murakkab tuzilishga va zigotaning genetik ma'lumotlariga qaraganda ancha boy ma'lumotlarga ega bo'lgan shaxsning shakllanishiga olib keladi.
Rossiya Federatsiyasi Ta'lim vazirligi
Sankt-Peterburg texnologik instituti
Molekulyar biotexnologiya kafedrasi
Insho
Mavzu: Embrion hujayralarning differensiatsiyasi
To‘ldiruvchi: Shilov S.D. gr.295 kurs 3
Sankt-Peterburg
2003 yil
Kirish…………………………………………………………………………………..3
Aniqlash va farqlash………………………………………….3
Tuxumdon parchalanishi va blastula hosil bo'lishi…………………………..4
Rivojlanayotgan embrionlarning tashkiliy markazlari. Induksiya……………..6
Hujayra va to'qimalarni o'rganish va differensiallashning kimyoviy jihati…………8
Maydonlar nazariyasi.. ………………………………………………………………………………….10
Xulosa………………………………………………………………………………………12
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati…………………………………………..13
Ilova…………………………………………………………………………………..14
Kirish:
Har qanday ko'p hujayrali hayvonning tanasini bitta hujayradan - urug'langan tuxumdan hosil bo'lgan hujayralar kloni deb hisoblash mumkin. Shuning uchun tana hujayralari, qoida tariqasida, genetik jihatdan bir xil, ammo fenotipda farqlanadi: ba'zilari mushak hujayralariga, boshqalari neyronlarga, boshqalari esa qon hujayralariga aylanadi va hokazo. Tanadagi hujayralar turli xil turlari qat'iy belgilangan tartibda joylashtirilgan va bu tufayli tana xarakterli shaklga ega. Organizmning barcha xususiyatlari har bir hujayrada ko'payadigan genomik DNKdagi nukleotidlar ketma-ketligi bilan belgilanadi. Barcha hujayralar bir xil genetik "ko'rsatmalar" ni oladi, lekin ularni vaqt va sharoitlarni hisobga olgan holda talqin qiladi - har bir hujayra ko'p hujayrali jamoada o'ziga xos o'ziga xos funktsiyani bajaradi.
Ko'p hujayrali organizmlar ko'pincha juda murakkab, ammo ular juda cheklangan to'plam yordamida qurilgan turli shakllar hujayra faoliyati. Hujayralar o'sadi va bo'linadi. Ular o'ladi, mexanik ravishda birlashadi, harakat qilish va shaklini o'zgartirish imkonini beruvchi kuchlarni yaratadi, ular farqlanadi, ya'ni genom tomonidan kodlangan ma'lum moddalar sintezini boshlaydi yoki to'xtatadi, atrof-muhitga chiqaradi yoki ularning yuzasida moddalarni hosil qiladi. qo'shni hujayralar faoliyatiga ta'sir qiladi. Ushbu inshoda men hujayra faoliyatining turli shakllarini o'z vaqtida va to'g'ri joyda amalga oshirish qanday qilib to'liq organizmning shakllanishiga olib kelishini tushuntirishga harakat qilaman.
Aniqlash va farqlash:
Eksperimental embriologiyada asosiy uzluksizlik hodisalarini, organizm rivojlanishidagi jarayonlar ketma-ketligini aks ettiruvchi differensiatsiya va determinatsiya tushunchalari eng muhim tushunchalardir. Ontogenezda differentsiatsiya jarayonlari doimiy ravishda sodir bo'ladi, ya'ni embrionning turli qismlari, hujayralar va to'qimalar o'rtasida yangi va yangi o'zgarishlar paydo bo'ladi. turli organlar. Rivojlanishdagi dastlabki tuxum hujayra bilan solishtirganda, organizm juda murakkab ko'rinadi. Differentsiatsiya - bu organizm rivojlanishidagi tarkibiy, biokimyoviy yoki boshqa o'zgarishlar bo'lib, unda nisbatan bir hil bo'lgan narsa hujayralarga (sitologik farqlanish), to'qimalarga (gistologik differentsiatsiya) yoki organlarga va organizmga tegishli bo'ladimi, tobora ko'proq farqlanadi. Umuman olganda, biz morfologik yoki fiziologik o'zgarishlar haqida gapiramiz. Muayyan differentsiatsiyalarning sabab mexanizmini aniqlashda determinatsiya atamasi qo'llaniladi. Embrionning bir qismi u o'z ichiga olgan paytdan boshlab aniqlangan deb ataladi aniq sabablar uning istiqbolli rivojlanishiga mos ravishda o'z-o'zini farqlash orqali rivojlanishi mumkin bo'lganda, uning keyingi rivojlanishi. B.I.ning so'zlariga ko'ra. Balinskiyning qat'iyatliligini boshlangan differentsiatsiya jarayonlarining barqarorligi, o'zgaruvchan sharoitlarga qaramay, ularning mo'ljallangan yo'nalishda rivojlanish tendentsiyasi, o'tmishdagi o'zgarishlarning qaytarilmasligi deb atash kerak.
Hayvon tanasi nisbatan kam sonli oson ajratiladigan hujayra turlaridan iborat - taxminan 200. Ularning orasidagi farq juda aniq, chunki tanadagi har qanday hujayra uchun zarur bo'lgan ko'p sonli oqsillardan tashqari, har xil turdagi hujayralar o'zlarini sintez qiladilar. maxsus oqsillar to'plami. Kerotin epidermis hujayralarida, gemoglobin eritrotsitlarda, ovqat hazm qilish fermentlari ichak hujayralarida hosil bo'ladi va hokazo. Savol tug'ilishi mumkin: bu shunchaki hujayralar turli xil genlar to'plamiga ega ekanligi bilan bog'liq emasmi? Ob'ektiv hujayralari, masalan, keratin, gemoglobin va boshqalar uchun genlarni yo'qotishi mumkin, ammo kristallinlar uchun genlarni saqlab qoladi; yoki ular kristall genlarning nusxa ko'chirish sonini kuchaytirish orqali tanlab ko'paytirishlari mumkin edi. Biroq, bu to'g'ri emas, bir qator tadqiqotlar deyarli barcha turdagi hujayralar urug'lantirilgan tuxumda bo'lgan bir xil to'liq genomni o'z ichiga oladi; Hujayralar turli xil genlarni o'z ichiga olgani uchun emas, balki turli genlarni ifodalagani uchun farq qiladi. Gen faoliyati tartibga solinishi mumkin: ularni yoqish va o'chirish mumkin.
Hujayralarning differentsiatsiyasi paytidagi ko'rinadigan o'zgarishlarga qaramay, genomning o'zi ularda o'zgarmaganligi haqidagi eng ishonchli dalil yadrolarni amfibiya tuxumlariga transplantatsiya qilish bo'yicha tajribalarda olingan. Tuxum yadrosi birinchi navbatda ultrabinafsha nurlar bilan nurlanish orqali yo'q qilinadi va differentsiatsiyalangan hujayraning yadrosi, masalan, ichakdan mikropipet yordamida urug'langan tuxumga ko'chiriladi. Shu tariqa differentsiatsiyalangan hujayra yadrosida urug‘langan tuxum genomiga ekvivalent va embrionning normal rivojlanishini ta’minlashga qodir bo‘lgan to‘liq genom mavjudligini tekshirish mumkin. Javob ijobiy edi; bu tajribalarda nasl berishga qodir oddiy qurbaqa yetishtirish mumkin edi.
Tuxumning parchalanishi va blastulaning shakllanishi:
Hayvonlar ko'p jihatdan rivojlangan. Rivojlanayotgan organizmlar va ularning muhiti o'rtasidagi aloqalar juda xilma-xil va o'ziga xosdir. Shunga qaramay va turli xil hayvonlar turlarida bo'linish morfologiyasi va fiziologiyasidagi katta xususiyatlarga qaramay, ko'pchilik organizmlarda tuxumning bo'linishi blastula (yunoncha blaste, blastos - nihol, rudiment) deb ataladigan o'xshash rivojlanish davri bilan amalga oshiriladi. ). Bu hayvonot dunyosining umumiy kelib chiqishining ko'plab ko'rsatkichlaridan biri va tuzilmalarning evolyutsion rivojlanishidagi parallelizm misollaridan biridir. Lekin bu barcha hayvonlarning embrionlari blastula bosqichida aynan bir xil tarzda tuzilgan degani emas; aksincha, asosiy bilan birga umumiy xususiyatlar Turli hayvonlarning blastulalarida ham sezilarli farqlar mavjud. Ko'pgina sabablarga ko'ra, maydalangan tuxum, odatda, asl sferik shaklini saqlab qoladi va blastomerlar bir-biriga juda katta bosim o'tkazishi, ko'p qirrali shaklga ega bo'lishi va ular orasida bo'shliq qoldirmasligi mumkin; bu holda morula hosil bo'ladi - hujayralarning chiqindilari bilan to'ldirilgan, ichida kattaroq yoki kichikroq bo'shliqqa ega bo'lgan qoraqarag'ayni eslatuvchi bo'linuvchi hujayralar to'plami. (1-rasm) Bu bo'shliq maydalash bo'shlig'i yoki uni birinchi bo'lib ta'riflagan olim Baer sharafiga - Baer bo'shlig'i deb ataladi. Hujayralar bo'linishi natijasida bo'shliq asta-sekin kattalashib, blastokeliy deb ataladigan blastulaning bo'shlig'iga aylanadi. Blastokseliy bilan chegaradosh hujayralar epiteliy qavatini hosil qiladi.
1-rasm
Blastulalar hujayralari epiteliya qatlamini hosil qilgandan so'ng, muvofiqlashtirilgan harakatlar vaqti keldi - gastrulyatsiya. Ushbu radikal qayta qurish, ichi bo'sh hujayrali to'pni markaziy o'q va ikki tomonlama simmetriyaga ega bo'lgan ko'p qatlamli tuzilishga aylantirishga olib keladi. Hayvonning rivojlanishi bilan tananing old va orqa uchlari, ventral va dorsal tomonlari va tanani o'ng va chap yarmiga bo'linadigan markaziy simmetriya tekisligi aniqlanishi kerak. Bu qutblanish juda erta bosqich embrion rivojlanishi. Invaginatsiya (invaginatsiya)ning murakkab jarayoni (1-rasm) natijasida epiteliyning muhim qismi ko'chadan siljiydi. tashqi yuzasi embrion ichida, birlamchi ichakni hosil qiladi. Keyingi rivojlanish gastrulyatsiya paytida hosil bo'lgan ichki, tashqi va o'rta qatlamlarning o'zaro ta'siri bilan belgilanadi. Gastrulyatsiya jarayonidan so'ng organogenez jarayoni boshlanadi - bu u yoki bu germinal qatlamning ma'lum joylarida mahalliy o'zgarish va rudimentning shakllanishi. Shu bilan birga, ba'zida organlarning rivojlanish mexanizmi bog'liq bo'lgan har qanday dominant hujayrali material turini aniqlash mumkin emas.
Rivojlanayotgan embrionlarning tashkiliy markazlari. Induksiya.
O'zining qiynoqlarida Spemann gastrulaning dastlabki bosqichida triton embrionining butun yuqori yarmini (hayvon yarim sharini) kesib tashladi, uni 180 ° ga aylantirdi va uni bir-biriga bog'lab qo'ydi. Natijada, asab plitasi xuddi shunday bo'lishi kerak bo'lgan joyda hosil bo'ldi, lekin oddiy hujayrali materialdan emas, balki ektodermal qatlamdan. Spemann qaror qildiki, bu sohada qandaydir ta'sir kuchayadi, bu esa ektodermal qatlam hujayralarining nerv plastinkasining rivojlanish yo'li bo'ylab rivojlanishiga, ya'ni uning shakllanishiga olib keldi. U bu sohani tashkiliy markaz, ta'sir kelib chiqadigan materialning o'zini esa tashkilotchi yoki induktor deb atagan. Keyinchalik, Spemann induktorlar deb ataladigan narsalarni blastula yoki gastrulaning dastlabki bosqichida boshqa embrionlarning turli joylariga ko'chirib o'tkazdi. Joylashuvdan qat'i nazar, embrionda barcha atributlarga ega bo'lgan ikkilamchi neyron plastinka paydo bo'ldi, lekin greftdan emas, balki xost hujayralaridan, ko'p hollarda greftning o'zi normal rivojlanish yo'li bo'ylab harakatlanadi. Ushbu hodisalarni tahlil qilish uchun 1938 yilda Goldfeather standart muhitda tritonlarning gastrulasidan kesilgan mayda bo'laklarni o'stirdi. Ma'lum bo'lishicha, embrionning turli joylaridan kesilgan, ya'ni har xil darajada aniqlangan bo'laklar, shunga qarab turli xil hujayralarga parchalanadi (kamroq aniqlanadi) yoki turli xil to'qimalar tuzilmalarini hosil qilishi mumkin (ko'proq mahalliy aniqlanadi). Bu tuzilmalar, Spemann maktabi tili bilan aytganda, tashkilotchi yo'qligida rivojlangan.
Ushbu faktlardan to'liq ishonchli xulosa 1955 yilda J. Goltfreter va V. Gamburger tomonidan amalga oshirildi: marginal zonaning barcha qismlari, agar embrion tizimda bo'lsa, ular hosil bo'lishidan ko'ra, eksplantatsiya sharoitida kengroq turli xil to'qimalarni hosil qiladi. Keyinchalik, bu olimlar eksperimental ma'lumotlarni tahlil qilib, embrionning boshqa kamroq aniqlangan qismlari taqdirini belgilashda dalalar va tashkilotchilarni oliy kuch deb hisoblash noto'g'ri bo'ladi, degan juda muhim xulosaga kelishdi. Spemann maktabi va uning izdoshlarining boshqa laboratoriyalarda olib borgan ko'plab tajribalari va tadqiqotlarining qimmatli natijalari embriologiyaga embrion qismlarining o'zaro bog'liqligi, rivojlanishning istalgan bosqichida integratsiyalashuvining yorqin dalili bo'ldi. yonma-yon, tashkilotchilarning go'yoki farqlangan uyali materialga harakati sifatida. Bu embriologiyaning rivojlanishidagi davr edi, go'yo morfogenez jarayonlarining asosiy izohi topilgan va alohida olimlarning bir tomonlama sevimli mashg'ulotlariga qarshi tanqidiy mulohazalari fan rivojiga to'sqinlik qiladigan narsa deb hisoblangan. O'sha paytda yaratilgan nazariya tashkiliy markazlar, shubhasiz, bir tomonlama va hatto fanatik qarashlarni o'z ichiga olgan bo'lib, ular keyinchalik Spemann maktabining o'zi tomonidan kashf etilgan yangi, kam bo'lmagan qiziqarli faktlar oldida mag'lub bo'ldi.
Tadqiqotchilar savolga duch kelishdi: tashkilotchilar va induktorlarning harakati qanchalik aniq? Organizatorni dumsiz amfibiyadan (qorinli qurbaqa) ko'chirib o'tkazishda
Quyruqli amfibiya (yangi) embrionida medullar plastinkasining induksiyasi aniqlangan. Qush embrionidan triton embrioniga transplantatsiya qilingan taqdirda organizator ham induktsiya ta'siriga ega. Xuddi shunga o'xshash hodisa triton tashkilotchisi quyon embrioniga ko'chirilganda sodir bo'ladi. Boshqa savollar ham paydo bo'ldi. Turli hayvonlarda tashkilotchilar tabiatan bir xilmi? Organizatorning qo'zg'atuvchi xususiyatlari hujayralarga, uning tarkibiy qismlariga, o'ziga xos differentsiatsiyaga, hujayralar orasidagi bog'lanish turiga - bir so'z bilan aytganda, organizatorning biologik tizimiga bog'liqmi yoki boshqa mexanizm haqidami? 1931 yilda tashkilotchi uning tuzilishini to'liq yo'q qilgandan keyin ham, hatto hujayralarini butunlay yo'q qilishga qodir ekanligi aniqlandi. Ular embrionning maydalangan bo'laklarini aralashtirib, ulardan bo'laklar yasadilar va ularni boshqa embrionning blastula bo'shlig'iga ko'chirib o'tkazdilar. Induksiya bo'lib o'tdi. 1932 yilda o'lgan tashkilotchilar haqida xabar paydo bo'ldi. Bir guruh olimlar o'ldirilgan tashkilotchilarning ta'sirini o'rganishdi, buning uchun hujayralar 120 daraja quritilgan, qaynatilgan, muzlatilgan, 6 oy davomida spirtga joylashtirilgan, xlorid kislotasi va hokazo. Ma'lum bo'lishicha, bunday manipulyatsiyalardan keyin tashkilotchi induksiya qobiliyatini yo'qotmagan. Aksariyat embriologlar bu kashfiyotda ko'rishgan yangi davr embriologiyada organizatorlarning kimyoviy mexanizmini bilish, shakl hosil qiluvchi va organ hosil qiluvchi moddalarni topish. Ba'zi laboratoriyalar o'lik tashkilotchilarning harakati tiriklarning harakatlaridan farq qilishini isbotlashga harakat qilishdi. Ammo tez orada, tadqiqotchilarni hayratda qoldirib, tashkilotchilarning o'ziga xos emasligi aniqlandi. O'ldirilgan gidra bo'laklari, jigar bo'laklari, buyraklar, til, odam murdasining turli to'qimalari, mollyuska mushaklari bo'laklari, maydalangan dafniya, baliq ichaklari bo'laklari, kalamush sarkomasi hujayralari, tovuq va odam to'qimalari induktorlar bo'lib chiqdi. Induktorlar kimyosiga bir tomonlama qiziqish boshlandi: ular ma'lum bir shakl hosil qilish jarayonini qo'zg'atuvchi moddaning formulasini ochishga harakat qila boshladilar va bir necha yil davomida juda ko'p materiallar to'plandi. Ish bema'nilik darajasiga yetdi: go'yo bunday modda bilan singdirilgan agar bo'laklari, yog 'kislotasi o'simlik moylari, sefalin, hayvonlar uchun zaharli naftalin, hatto embrionga ko'chirilgan o'simlik hujayralari ham induktor ta'sirini berishi aniqlandi. Endi ma'lum bo'ldiki, o'ziga xos shakl hosil qiluvchi moddani topishga qaratilgan bu urinishlarning barchasi shunchaki moda edi va o'z maqsadiga erishmadi.
Keling, yana tashkilotchilar nazariyasiga qaytaylik. Odatiy sxemada organizatorlarning reaksiyaga kirishadigan, induktsiya qilinadigan hujayra materialiga induktiv ta'siri befarq narsa, ya'ni faqat qat'iyatga intilishni kutayotgani nazarda tutilgan. Biroq, unday emas. Tashkilotchi harakat qiladigan uyali material befarq emas. M.N.Ragozina eksenel mezodermaning anlaji nafaqat nerv naychasining induktori ekanligini, balki uni farqlash uchun asab tizimining anlajidan shakllantiruvchi ta'sir ko'rsatishini ham ko'rsatdi. Bunday holda, bir tomonlama induktsiya emas, balki rivojlanayotgan embrion qismlarining o'zaro ta'siri sodir bo'ladi. Xuddi shu induktor turli xil shakllanishlarni keltirib chiqarishi mumkin, masalan, amfibiya embrionining yon tomoniga ko'chirilganda, xuddi shu pufakchani boshqa joyga va rivojlanishning boshqa bosqichida ko'chirib o'tkazishda qo'shimcha ravishda paydo bo'lishi mumkin; otik kapsulani keltirib chiqaradi. Shuningdek, u linza rudimenti va boshqalar bilan aloqa qilganda linzaning yordamchi yadrosining induktori sifatida ham harakat qilishi mumkin.
Aytilganlarni bir qator boshqa olimlar bilan birgalikda tashkilotchilarning kimyosini aniqlashga g'ayrat bilan harakat qilgan Uedingtonning ishidan iqtibos bilan xulosa qilish yaxshiroqdir: “Biz ostonada turgandek edik. eksklyuziv ravishda muhim kashfiyot- rivojlanishga ta'sir qiluvchi moddani olish qobiliyati. Qiyinchilik shundaki, biz hujayralar differentsiatsiyasini keltirib chiqaradigan tashkilotchi vazifasini bajaradigan moddani topa olmaganimizda emas, balki biz bunday moddalarni juda ko'p topdik. Oxir-oqibat, J.Nidxem, M.Brachet va ushbu maqola muallifi hatto metilen ko'k - hatto eng qizg'in odam ham embrionda izlamaydigan modda - asab to'qimalarining shakllanishiga olib kelishi mumkinligini ishonchli tarzda ko'rsatdi. Ma'lum bo'lishicha, differensiatsiyani tushunish uchun kalit bo'lishi mumkin bo'lgan reaksiyaga kirishuvchi moddani bitta hujayradan izlash befoyda edi. Farqlanish sababini u sodir bo'lgan reaksiyaga kirishuvchi to'qimalarda izlash kerak."
Hujayralar va to'qimalarni o'rganish va farqlashning kimyoviy jihati:
50—60-yillarda biologiya, fizika va kimyo fanlarining oʻzaro taʼsirining kuchayishi hamda yangi texnikalarning qoʻllanilishi tufayli bu tushunchaning mazmuni keskin oʻzgargan boʻlsa-da, induktorlar kimyosiga qiziqish yana ortdi. Birinchidan, infektsiyani keltirib chiqaradigan biron bir shakl hosil qiluvchi moddani izlash asossiz deb hisoblanadi. Ikkinchidan, tobora kamayib borayotgan tadqiqotchilar embrionlarning normal rivojlanishi davrida kuzatilgan induksiya hodisasini o'lik tashkilotchilar fenomeniga o'xshatishadi. Uchinchidan, Spemanning organizatorning "befarq" uyali materialga induktiv ta'siri haqidagi gipotezasi o'rniga, embrionlarning rivojlanishidagi qismlarning o'zaro bog'liqligi g'oyasi o'rnatildi.
1938-yilda S.Toivonen yuzlab turli hayvonlar to‘qimalarini amfibiyalarda eksenel primordiya qo‘zg‘atish qobiliyatini sinovdan o‘tkazar ekan, ayrim induktorlar sifat jihatidan turli harakatlar, ya'ni: gvineya cho'chqasining jigar to'qimasi deyarli faqat oldingi miya va uning hosilalarini, suyak iligi - magistral va quyruq tuzilmalarini qo'zg'atadi. 1950 yilda F. Lemann Toivonen, Yamatada va boshqa tadqiqotchilar tomonidan qabul qilingan gipotezani taklif qildi. Ushbu gipotezaga ko'ra, birlamchi induksiya ikkita bir-birining ustiga chiqadigan gradientni tashkil etuvchi ikkita vositadan iborat bo'lishi mumkin. Bir modda faqat oldingi-sefalik (arxentsefalik) tuzilmalarni, ikkinchisi esa magistral-kaudal (deyterensefalik) tuzilmalarni induktsiya qiladi. Agar ikkinchi agent ko'p bo'lsa va birinchisi oz bo'lsa, unda oldingi miya induktsiya qilinadi; agar birinchisi ko'p bo'lsa, ikkinchisining oz qismi bo'lsa, unda magistral-dum qismi paydo bo'ladi. Bularning barchasi, farazga ko'ra, amfibiyalarning normal rivojlanishida sodir bo'ladi; embrionning turli qismlarida tegishli miqdoriy birikmalarda ma'lum qo'zg'atuvchi moddalar mavjudligini tasavvur qilish kerak. Toivonen
Jigar to'qimalari va suyak iligining alohida va bir vaqtning o'zida ta'siri bilan bir qator tajribalar o'tkazildi va ma'lumotlar bu nazariyani tasdiqlaydi. Jigar to'qimalari ta'sirida oldingi miya va uning hosilalari, suyak iligi ta'sirida magistral-kaudal to'qimalar va jigar va suyak iligining bir vaqtning o'zida ta'sirida tananing barcha darajadagi tuzilmalari hosil bo'lgan. oddiy lichinkalar shakllangan.
Toivonen ikkita induktorning har biri bir vaqtning o'zida ta'siri bilan o'z faol maydonini tashkil qiladi, deb taxmin qiladi, birlashgan maydon paydo bo'ladi (2-rasm);
70-yillarga kelib, "induktorlar" kimyosi 30-yillardagi embriologlarning bir tomonlama kimyoviy ishtiyoqi davrida bo'lgani kabi noaniq bo'lib chiqdi. Kimyoviy embriologiyada katta taraqqiyotga qaramay, "tashkiliy markazlar" haqidagi barcha asosiy savollar 40-yillardagi kabi qolmoqda. Toivonen gipotezasi, afsuski, induktorlar va tashkilotchilarning mohiyatining eski bir tomonlama kimyoviy sxemalari bilan solishtirganda, ular ikkita yoki undan ko'p o'ylaydigan bitta moddaning o'rniga hech qanday yangi narsa bermaydi; Toivonen gipotezasining quyidagi aniq kamchiliklarini hisobga olish kerak, muallifning o'zi qisman ta'kidlaydi. Birinchidan, bu gipoteza faqat induktorlar haqida gapiradi va asosiy masala - reaksiyaga kirishuvchi tizimlar haqida umuman bog'liq emas. Ikkinchidan, uning eksperimental asoslanishi hayvonlar to'qimalarida ba'zi moddalarning ta'siri asosida beriladi va amfibiya embrionlarining normal rivojlanishi hodisasini tushuntirishga harakat qilinadi. Izolyatsiya qilingan moddalar embrionning normal gastrulasida haqiqatda mavjudligini isbotlash talab qilinadi. Agar mavjud bo'lsa, ularning joylashuvi qanday? Biroq, Toivonen va boshqa tadqiqotchilarning qiziqarli ma'lumotlarini e'tiborsiz qoldirish uchun hech qanday sabab yo'q. Ushbu ma'lumotlar hayvonlar va vegetativ tendentsiyalar bo'yicha uzoq yillik tajribalarni aks ettiradi dengiz kirpilari. (3-rasm)
Tajribalarda jarrohlik aralashuvi 16 dan 64 blastomergacha bo'lgan bosqichlarda embrionning turli qismlari - hayvon va vegetativ qismlar olib tashlandi. Hayvon va vegetativ gradientlar bir-biridan ustunlik qilmasa, normal rivojlanish sodir bo'ldi. Aslini olganda, bu tajribalar Tovonenning qarashlariga yaqin.
Maydon nazariyasi:
Turli tadqiqotchilar maydon tushunchasiga turlicha mazmun kiritdilar. Ba'zilar maydonni ma'lum omillar bir xil tarzda harakat qiladigan hudud deb o'ylashgan. Maydon ichida, ularning g'oyalariga ko'ra, muvozanat holati mavjud. Maydon bitta tizim, va tizimni o'zgartirmasdan ba'zi qismlarni olib tashlash yoki almashtirish mumkin bo'lgan mozaika emas. Dala tizimida kimyoviy moddalarning turli konsentratsiyalari va metabolik gradientlar bo'lishi mumkin.
Koltsov maydon nazariyasi. N.K. Koltsovning organizmning yaxlitligi haqidagi g'oyasi va uning dala nazariyasi eksperimental embriologiya va genetika ma'lumotlarini fizik va kimyoviy jihatdan ko'rib chiqishga urinishdir.
Oosit va tuxum hujayra tuzilmalarining ma'lum bir joylashuviga ega bo'lgan aniq belgilangan qutbli tizimlardir. Allaqachon oositlarda turli xil moddalar va tuzilmalar mavjud bo'lib, ular pH ga qarab kislotali va asosli bo'yoqlarga o'ziga xos reaktsiya beradi. Bu shuni anglatadiki, hujayraning turli qismlari turli xil musbat yoki manfiy zaryadlarga ega bo'lishi mumkin. Butun hujayrada uning yuzasi, qoida tariqasida, manfiy zaryadlangan, yadro va xromosomalar yuzasi esa musbat zaryadlangan. Oosit etuk bo'lganda, uning tuzilishiga mos ravishda elektr quvvat maydoni hosil bo'ladi, bu tuzilmani "fiksatsiya qiladi". Quvvat maydonining ta'siri ostida hujayrada moddalar harakati uchun ma'lum kataforetik nuqtalar paydo bo'lishi kerak, bu potentsiallarning farqi bilan izohlanadi. Tuxum sperma tomonidan faollashtirilganda, nafas olishning o'zgarishi, ba'zida pH keskin o'zgarishi, membrananing o'tkazuvchanligi va moddalarning harakati o'zgaradi. Koltsovning so'zlariga ko'ra, bu hodisalar, shubhasiz, qayta zaryadlanuvchi kuch maydonlarining kuchlanishlari va potentsial farqlar bilan bog'liq. Shunday qilib, rivojlana boshlagan embrion kuch maydonidir. Rivojlanish jarayonida kuch maydonining turli nuqtalari potentsial farqlar bilan tavsiflanadi. Bu faqat haqida emas elektr potentsiallari, balki kimyoviy, harorat, tortishish, diffuz, kapillyar, mexanik va boshqalar haqida ham.
Hatto hujayra membranalarining o'tkazuvchanligining pasayishi yoki ortishi kabi omil muqarrar ravishda suyuq moddalar oqimlarining o'zgarishiga olib keladi. Blastomerlar o'rtasida ma'lum bog'lanishlar mavjudligi sababli, suyuq moddalar oqimining o'zgarishi blastomerlarning fazoviy joylashishiga ham ta'sir qilishi mumkinligini tasavvur qilish mumkin. Turli xil tabiatdagi potentsiallar va ularning o'zgarishi nafaqat embrionlarning rivojlanishiga hamroh bo'libgina qolmay, nafaqat uning integratsiyalashuv holatini aks ettiradi, balki rivojlanishda, individual blastomerlar va butun embrionning xatti-harakatlarini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Rivojlanish jarayonida embrionning kuch maydoni o'zgaradi: u murakkablashadi, farqlanadi, lekin birlashgan bo'lib qoladi. Koltsov yuqori potentsial farqli markazlar, ikkinchi va uchinchi darajali markazlar haqida gapiradi. U kuchlanishning bir potentsialdan ikkinchisiga kamayishi bilan gradientlar haqida gapiradi. Har bir markazdan butun kuch maydoni tomonidan aniqlangan gradientlar tarqaladi. 1930-yillardagi biofizika holatini hisobga olgan holda, Koltsov embrion jinsi haqida aniqroq jismoniy g'oyalarni yarata olmadi. U kuch maydoni magnit emas, balki u bilan taqqoslanishi mumkinligiga ishondi. Maydalash paytida paydo bo'ladigan va tuzilishi jihatidan bir xil bo'lmagan blastomerlar tugaydi turli qismlar embrionning birlashgan maydoni va yangi pozitsiyasiga ko'ra, ularning biokimyoviy xususiyatlari va tuzilishini o'zgartiradi. Shunday qilib, embrionning har bir qismining xatti-harakati uning dastlabki tuzilishiga, umumiy kuch maydonining ta'siriga va ushbu sohaning yaqin joylarining ta'siriga bog'liq.
Koltsov, shuningdek, "tashqi muhitning kuch maydoni" (tortishish, yorug'lik va kimyoviy) tushunchasini kiritadi, bu unga muhim ahamiyatga ega, chunki u embrion ichidagi kuch maydoniga ta'sir qiladi, masalan, turg'un hayvonlarning o'sish yo'nalishini belgilaydi.
Afsuski, embrion rivojlanish fizikasi masalalari to'liq etarli darajada ishlab chiqilmagan. Mavjud faktlar Koltsovning dalalar haqidagi fikrlariga zid emas.
Boshqa tadqiqotchilar ham Koltsovning qarashlariga yaqin fikrlarni bildirdilar 1968 yilda B. Weisberg tebranish maydonlari g'oyasini yaratib, turli morfogenetik jarayonlarning yagona, jismoniy talqinini taklif qildi. U miksomitsetlarda elektr potentsiallarning tebranishlarini, ba'zilarining o'xshashliklarini o'rgangan. organik shakllar, masalan, akustik maydonda kichik zarrachalarning joylashishi bilan champignon koloniyalari. Vaysbergning fikricha, tebranish maydonlari hujayra komplekslarini hududlarga bo'linishi kerak, bunda tebranishlar fazalar bo'yicha sinxronlashtiriladi va hududlar o'rtasida fazalar farqi hosil bo'ladi. Olingan fazoviy ajralish morfogenetik harakatlarga olib kelishi mumkin: gastrulyatsiya paytida hujayralarning invaginatsiyasi, ichki quloqning yarim doira kanallarining joylashishi, ktenoforlarda pektal plitalarning shakllanishi va boshqalar.
Barcha nazariyalarni tahlil qilish ularning birortasini embriologni qoniqtiradigan individual rivojlanish nazariyasi sifatida tan olishga imkon bermaydi. Tadqiqot metodologiyasidan qat'i nazar, aniq haqiqatni hisobga olish kerakki, embrionning har qanday g'oyasi qismlarning mozaikasi, blastomerlar yig'indisi va boshqalar. Organizmning rivojlanishning har qanday bosqichida qandaydir tarzda integrallashgan va yaxlit tizimni ifodalashi mumkin emas.
Foydalanilgan adabiyotlar roʻyxati:
B.P.Tokin "Umumiy embriologiya"
"Oliy maktab" nashriyoti, Moskva 1970 yil
B. Albers, D. Bray, J. Lyuis, M. Raff, K. Roberts, J. Watson “Hujayraning molekulyar biologiyasi” 4-jild.
"Mir" nashriyoti, Moskva 1987 yil
DIFFERENTSIYA DIFFERENTSIYA
bir jinsli hujayralar va to'qimalar o'rtasidagi farqlarning paydo bo'lishi, ularning individual rivojlanish jarayonida o'zgarishi, ixtisoslashgan hujayralar shakllanishiga olib keladi. hujayralar, organlar va to'qimalar. D. morfogenez asosida yotadi va asosan sodir boʻladi. embrion rivojlanish jarayonida, shuningdek, postembrional rivojlanishda va kattalar organizmining ayrim organlarida, masalan. qon yaratuvchi organlarda totipotent gematopoetik ildiz hujayralari har xil turlarga differensiyalanadi. qon hujayralari, jinsiy bezlarda esa birlamchi jinsiy hujayralar gametalar hosil bo'ladi. D. tuzilishi va funksiyasining oʻzgarishida ifodalanadi. xossalari (asab hujayralari nerv impulslarini uzatish qobiliyatiga ega bo'ladi, bez hujayralari - mos keladigan moddalarni ajratish va boshqalar). Ch. D. omillar - tuxum sitoplazmasining heterojenligi va o'ziga xosligi tufayli erta embrion hujayralari sitoplazmasidagi farqlar. qo'shni hujayralar ta'siri - induksiya. D.ning kechishiga gormonlar taʼsir koʻrsatadi. Mn. D.ni belgilovchi omillar hali maʼlum emas. K.-l.ning taʼsiri ostida. omil D. aniqlash birinchi qachon tashqi. D. belgilari hali paydo boʻlmagan, ammo toʻqimalarning keyingi rivojlanishi D.ni keltirib chiqaruvchi omildan qatʼiy nazar, allaqachon sodir boʻlishi mumkin. Odatda D. qaytarilmas. Biroq, regeneratsiyaga qodir bo'lgan to'qimalarga zarar etkazish sharoitida, shuningdek, malignite holatlarida. Hujayra degeneratsiyasi paytida qisman dedifferentsiya sodir bo'ladi. Bunday holda, dediferentsiyani olish holatlari mumkin. boshqa yo'nalishda D.ga qodir hujayralar (metaplaziya). Molekulyar genetik D.ning asosini har bir toʻqimaga xos genlar faoliyati tashkil etadi. Garchi hamma narsa somatik bo'lsa-da. Tananing hujayralari har bir toʻqimada bir xil genlar toʻplamiga ega, maʼlum D. uchun masʼul boʻlgan genlarning faqat bir qismi faol boʻladi, shuning uchun D. omillarining roli seleksiyaga kamayadi. bu genlarning faollashishi (yoqilishi). Faoliyat aniqlandi. genlar mos keladigan sintezga olib keladi D.ni belgilovchi oqsillar Hujayralarning shaklini, ularning bir-biri bilan bogʻlanish qobiliyatini (q. YAPISHMA) va D. davridagi harakatlarini aniqlashda sitoskelet va hujayra membranasining glikoproteinlar majmuasi hal qiluvchi rol oʻynaydi, deb ishoniladi. - glikokaliks.
.(Manba: “Biologik entsiklopedik lugʻat.” Bosh muharrir M. S. Gilyarov; Tahririyat kengashi: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin va boshqalar – 2-nashr, tuzatilgan. – M.: Sov. Ensiklopediya, 1986.)
farqlashDastlab bir hil hujayralar o'rtasida yuzaga keladigan farqlar jarayoni, bu jarayon davomida tanada ma'lum funktsiyalarni bajarishga qodir bo'lgan maxsus hujayralar, to'qimalar va organlar hosil bo'ladi. Shunday qilib, differentsiatsiya ko'p hujayrali organizmlarning tuxumning urug'lantirilishidan boshlab shakllanishigacha bo'lgan individual rivojlanishiga asoslanadi kattalar. Hayvonlarda differentsiatsiya qachon intensiv ravishda sodir bo'ladi embrion rivojlanishi, shuningdek, postembrional davrda, tananing o'sishi va rivojlanishi paytida. Hujayralarning differentsiatsiyasi kattalar organizmida, masalan, gematopoetik organlarda ham sodir bo'ladi. ildiz hujayralari doimiy yangilanib turadigan qon hujayralariga, genital organlarda esa birlamchi jinsiy hujayralarga differensiyalanadi. gametalar. Hayvonlardan farqli o'laroq, o'simliklar butun hayoti davomida o'sadi va shuning uchun yangi organlar va to'qimalarning shakllanishi ular mavjud bo'lgunga qadar davom etadi. Bu jarayonlar ta'minlanadi ta'lim to'qimalari, yoki meristemalar. Meristemalar ixtisoslashtirilmagan, tashqi tomondan bir xil hujayralardan iborat bo'lib, ular takroriy bo'linish jarayonida farqlanadi va o'simlikning turli to'qimalari va organlarini hosil qiladi.
Hujayralarni farqlash jarayonlari genlar tarkibidagi dasturlar bilan belgilanadi. Rivojlanayotgan embrionning barcha somatik hujayralari bir xil genetik ma'lumotni o'z ichiga olganligi sababli, genetik jihatdan o'xshash hujayralardan, masalan, miya hujayralari, mushaklar, hayvonlarning teri hujayralari yoki o'simliklardagi barglar va ildiz hujayralari kabi turli xil ixtisoslashgan hujayralar paydo bo'lishi mumkin. faqat ular turli genlarni o'z ichiga olgan yoki shunday deb ataladigan ish bilan izohlanadi. genlarning differentsial ifodasi (faolligi). Turli xil genlarni va to'g'ridan-to'g'ri hujayralarni turli xil differentsiatsiya yo'llari bo'ylab yoqish va o'chirishni tartibga soluvchi murakkab molekulyar va hujayrali mexanizmlar yaxshi tushunilmagan.
Ilgari somatik hujayralarning, ayniqsa yuqori hayvonlarning hujayralarining farqlanishi qaytarilmas deb hisoblangan. Biroq, kabi usullarning muvaffaqiyati hujayra va to'qimalar madaniyati Va klonlash, ba'zi hollarda differentsiatsiya teskari ekanligini ko'rsatdi: ma'lum sharoitlarda ixtisoslashgan hujayradan to'laqonli organizmni etishtirish mumkin.
.(Manba: "Biologiya. Zamonaviy tasvirlangan ensiklopediya." Bosh muharrir A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)
Sinonimlar:
Boshqa lug'atlarda "DIFFERENTIATION" nima ekanligini ko'ring:
farqlash- va, f. différencier, nemis. farq qiladi. eskirgan Qiymat bo'yicha harakat Ch. farqlash. Bizning tsivilizatsiyamizdagi yaxshilanishlar tobora ko'proq qobiliyatlarimizning bir qismini rivojlantirishga, bir tomonlama rivojlanishga, ... ... Rus tilining gallikizmlarining tarixiy lug'ati
farqlash- 1. Bu jarayon, natijada odam shartsiz yoki kuchaytiruvchi vositalar ko'rsatilmagan rag'batlantiruvchi variantlarga javob berishni to'xtatadi va faqat davom etayotgan stimullarga nisbatan xulq-atvor reaktsiyalarini takrorlaydi ... ... Ajoyib psixologik ensiklopediya
Organizmning individual rivojlanishi (ontogenez) jarayonida embrionning dastlab bir xil, ixtisoslashgan bo'lmagan hujayralarining to'qimalar va organlarning ixtisoslashgan hujayralariga aylanishi... Katta ensiklopedik lug'at
Ildiz hujayralarini bir qator qon hujayralarini keltirib chiqaradigan hujayralarga aylantirish jarayoni. Bu jarayon qizil qon tanachalari (eritrotsitlar), trombotsitlar, neytrofillar, monotsitlar, eozinofillar, bazofillar va limfotsitlar... shakllanishiga olib keladi. Tibbiy atamalar
Hujayralar ixtisoslashgan hujayra fenotipini shakllantirish uchun genetik jihatdan aniqlangan dasturni amalga oshirish jarayoni bo'lib, ularning ma'lum profil funktsiyalarini bajarish qobiliyatini aks ettiradi. Boshqacha qilib aytganda, hujayra fenotipi muvofiqlashtirilgan... ... Vikipediya natijasidir
Ism, sinonimlar soni: 2 ta farqlash (11) farqlash (6) ASIS sinonimlar lug'ati. V.N. Trishin. 2013… Sinonim lug'at
farqlash- Tananing ilgari bir hil bo'lgan hujayralari va to'qimalarining ixtisoslashuvi Biotexnologiya mavzulari EN farqlash ... Texnik tarjimon uchun qo'llanma
farqlash- HAYVONLAR EMBRIOLOGIYASI DIFFERENTSIYASI - individual rivojlanish jarayonida hujayralarda o'ziga xos xususiyatlarning paydo bo'lishi va bir jinsli hujayralar va to'qimalar o'rtasida farqlarning paydo bo'lishi, maxsus hujayralar, to'qimalar va... ... Umumiy embriologiya: Terminologik lug'at
Organizmning individual rivojlanishi (ontogenez) jarayonida embrionning dastlab bir xil, ixtisoslanmagan hujayralarining to'qimalar va organlarning maxsus hujayralariga aylanishi. * * * DIFFERENTIASSIYAT DIFFERENTIASIYA, jarayonda transformatsiya... ... ensiklopedik lug'at
Differentsiatsiya Asosiy morfogenez
Hujayralarning farqlanishi va patologiyasi
1. Hujayralarning differentsiatsiyasi. Differensiatsiyaning omillari va tartibga solinishi. Ildiz hujayra va differon
Bu savol eng murakkab va ayni paytda sitologiya va biologiya uchun qiziqarli savollardan biridir. Differentsiatsiya - dastlab bir hil embrion hujayralar o'rtasidagi tarkibiy va funktsional farqlarning paydo bo'lishi va rivojlanishi jarayoni, buning natijasida ko'p hujayrali organizmning maxsus hujayralari, to'qimalari va organlari hosil bo'ladi. Hujayralarning differentsiatsiyasi ko'p hujayrali organizmni shakllantirish jarayonining muhim tarkibiy qismidir. Umumiy holatda farqlash qaytarilmas, ya'ni. yuqori darajada farqlangan hujayralar boshqa turdagi hujayraga aylana olmaydi. Bu hodisa terminal differentsiatsiya deb ataladi va birinchi navbatda hayvon hujayralariga xosdir. Hayvon hujayralaridan farqli o'laroq, ko'pchilik o'simlik hujayralari, hatto differentsiatsiyadan keyin ham bo'linishga va hatto rivojlanishning yangi yo'liga kirishga qodir. Bu jarayon dediferentsiya deb ataladi. Misol uchun, poya kesilganda, kesilgan sohadagi ba'zi hujayralar bo'linib, yarani yopishni boshlaydi, boshqalari esa dedifferentsiyaga uchraydi. Shunday qilib, kortikal hujayralar ksilema hujayralariga aylanishi va zararlangan hududdagi tomirlarning uzluksizligini tiklashi mumkin. Tajriba sharoitida o'simlik to'qimalari tegishli oziq muhitida o'stirilganda hujayralar kallus hosil qiladi. Kallus - differensiatsiyalangan o'simlik hujayralaridan olingan nisbatan farqlanmagan hujayralar massasi. Tegishli sharoitlarda bitta kallus hujayralaridan yangi o'simliklar etishtirilishi mumkin. Differensiatsiya paytida DNKning yo'qolishi yoki qayta tashkil etilishi bo'lmaydi. Buni yadrolarni differentsiatsiyalangan hujayralardan ajratilmaganlarga ko'chirish bo'yicha o'tkazilgan tajribalar natijalari ishonchli tasdiqlaydi. Shunday qilib, differensial hujayraning yadrosi enukleatsiyalangan qurbaqa tuxumiga kiritilgan. Natijada, bunday hujayradan oddiy tadpol rivojlandi. Differentsiatsiya, asosan, embrional davrda, shuningdek, postembrional rivojlanishning birinchi bosqichlarida sodir bo'ladi. Bundan tashqari, kattalar organizmining ayrim organlarida differentsiatsiya sodir bo'ladi. Masalan, qon yaratuvchi organlarda o’zak hujayralar turli qon hujayralariga, jinsiy bezlarda esa birlamchi jinsiy hujayralar gametalarga differensiyalanadi.
Differensiatsiyaning omillari va tartibga solinishi. Ontogenezning birinchi bosqichlarida organizmning rivojlanishi RNK va tuxum sitoplazmasida joylashgan boshqa komponentlar nazorati ostida sodir bo'ladi. Keyin farqlash omillari rivojlanishga ta'sir qila boshlaydi.
Ikkita asosiy farqlovchi omil mavjud:
1.Tuxum sitoplazmasining heterojenligi tufayli erta embrion hujayralari sitoplazmasidagi farqlar. 2.Qo'shni hujayralarning o'ziga xos ta'siri (induksiya). Differensiatsiya omillarining roli turli hujayralardagi ma'lum genlarni tanlab faollashtirish yoki inaktivatsiya qilishdir. Muayyan genlarning faolligi differentsiatsiyani boshqaradigan tegishli oqsillarni sinteziga olib keladi. Sintezlangan oqsillar transkripsiyani blokirovka qilishi yoki aksincha faollashtirishi mumkin. Dastlab, turli genlarning faollashishi yoki inaktivatsiyasi totipotent hujayra yadrolarining o'ziga xos sitoplazmasi bilan o'zaro ta'siriga bog'liq. Hujayralar sitoplazmasi xususiyatlarida mahalliy farqlarning paydo bo'lishi ooplazmatik segregatsiya deb ataladi. Bu hodisaning sababi shundaki, tuxumning parchalanish jarayonida sitoplazmaning o'z xususiyatlariga ko'ra farq qiluvchi bo'limlari turli blastomeralarda tugaydi. Differensiallanishning hujayra ichidagi regulyatsiyasi bilan bir qatorda hujayra ustki regulyatsiya darajasi ma'lum bir nuqtadan yoqiladi. Hujayra üstü tartibga solish darajasi embrion induksiyasini o'z ichiga oladi. Embrion induktsiya - bu rivojlanayotgan organizmning qismlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir, uning davomida bir qismi (induktor) boshqa qism (javob beruvchi tizim) bilan aloqa qiladi va ikkinchisining rivojlanishini belgilaydi. Bundan tashqari, nafaqat induktorning reaksiyaga kirishuvchi tizimga ta'siri, balki ikkinchisining induktorning keyingi differentsiatsiyasiga ta'siri ham aniqlandi. Ba'zi bir omil ta'sirida birinchi navbatda qat'iyat paydo bo'ladi. Determinatsiya yoki yashirin differentsiatsiya - bu farqlanishning tashqi belgilari hali paydo bo'lmagan, ammo ularni keltirib chiqargan omildan qat'i nazar, to'qimalarning keyingi rivojlanishi allaqachon sodir bo'lgan hodisa. Hujayra materiali birinchi navbatda yangi joyga ko'chirilganda, odatda undan hosil bo'lgan organga aylanadigan bosqichdan boshlab belgilanadi. Ildiz hujayra va differon. Raqamga istiqbolli yo'nalishlar 21-asr biologiyasi ildiz hujayralarini o'rganishni o'z ichiga oladi. Bugungi kunda ildiz hujayra tadqiqotlari ahamiyati jihatidan organizmlarni klonlash bo'yicha tadqiqotlar bilan taqqoslanadi. Olimlarning fikriga ko'ra, tibbiyotda ildiz hujayralaridan foydalanish insoniyatning ko'plab "muammoli" kasalliklarini (bepushtlik, saratonning ko'plab shakllari, qandli diabet va boshqalar) davolash imkonini beradi. ko'p skleroz, Parkinson kasalligi va boshqalar). Ildiz hujayra emas etuk hujayra, o'z-o'zini yangilash va tananing maxsus hujayralariga aylanish qobiliyatiga ega. Ildiz hujayralari embrion ildiz hujayralariga (ular blastotsist bosqichidagi embrionlardan ajratilgan) va mintaqaviy ildiz hujayralariga (ular kattalar organlaridan yoki keyingi embrionlarning organlaridan ajratilgan) bo'linadi. Voyaga etgan organizmda ildiz hujayralari asosan suyak iligida va juda oz miqdorda barcha organlar va to'qimalarda topiladi. Ildiz hujayralarining xossalari. Ildiz hujayralari o'z-o'zidan ta'minlanadi, ya'ni. Ildiz hujayra bo'lingandan so'ng, bir hujayra ildiz chizig'ida qoladi, ikkinchisi esa maxsus hujayraga aylanadi. Ushbu bo'linish assimetrik deb ataladi. Ildiz hujayralarining funktsiyalari. Embrion ildiz hujayralarining vazifasi irsiy ma'lumotni uzatish va yangi hujayralarni hosil qilishdir. Mintaqaviy ildiz hujayralarining asosiy vazifasi tabiiy yoshga bog'liq yoki fiziologik o'limdan keyin, shuningdek favqulodda vaziyatlarda ixtisoslashgan hujayralarni yo'qotishni tiklashdir. Differenton - bu umumiy prekursordan hosil bo'lgan ketma-ket hujayralar qatori. Ildiz, yarim poya va etuk hujayralarni o'z ichiga oladi. Masalan, ildiz hujayra, neyroblast, neyron yoki ildiz hujayra, xondroblast, xondrosit va boshqalar. Neyroblast nerv naychasining kam tabaqalangan hujayrasi bo'lib, keyinchalik u etuk neyronga aylanadi. Xondroblast - xaftaga tushadigan to'qimalarning kam tabaqalangan hujayrasi bo'lib, xondrositga aylanadi (xaftaga to'qimalarining etuk hujayrasi). Apoptoz va nekroz Apoptoz (yunoncha - barg tushishi) - bu ko'p hujayrali organizmning rivojlanishida zarur bo'lgan va to'qimalar gomeostazini saqlashda ishtirok etadigan hujayra o'limining genetik dasturlashtirilgan shakli. Apoptoz hujayra hajmining pasayishi, xromatinning kondensatsiyasi va parchalanishi, siqilishda namoyon bo'ladi. plazma membranasi hujayra tarkibini atrof-muhitga chiqarmasdan. Apoptoz odatda hujayra o'limining boshqa shakliga qarshi bo'ladi - nekroz, hujayradan tashqarida bo'lgan zarar etkazuvchi moddalar ta'sirida va atrof-muhitning noto'g'ri sharoitlari (gipoosmiya, ekstremal pH qiymatlari, gipertermiya, mexanik stress, membranani shikastlovchi moddalarning ta'siri) ta'sirida rivojlanadi. . Nekroz hujayraning shishishi va hujayra tarkibining atrof-muhitga chiqishi bilan uning o'tkazuvchanligi oshishi tufayli membrananing yorilishi bilan namoyon bo'ladi. Birinchidan morfologik xususiyatlar yadroda apoptoz (xromatin kondensatsiyasi) qayd etiladi. Keyinchalik yadro membranasining depressiyalari paydo bo'ladi va yadroning parchalanishi sodir bo'ladi. Yadroning membrana bilan chegaralangan bo'laklari hujayradan tashqarida joylashgan bo'lib, ular apoptotik tanalar deb ataladi; Sitoplazmada kengayish sodir bo'ladi endoplazmatik retikulum, granulalarning kondensatsiyasi va burishishi. Eng muhim xususiyat apoptoz - mitoxondriyaning transmembran potentsialining pasayishi. Hujayra membranasi villousligini yo'qotadi va pufakchali shishlar hosil qiladi. Hujayralar yumaloq va substratdan ajratilgan. Membrananing o'tkazuvchanligi faqat kichik molekulalarga nisbatan ortadi va bu yadrodagi o'zgarishlardan kechroq sodir bo'ladi. Eng biri xarakterli xususiyatlar Apoptoz - bu nekroz paytida uning shishishidan farqli o'laroq, hujayra hajmining pasayishi. Apoptoz alohida hujayralarga ta'sir qiladi va ularning atrofiga deyarli ta'sir qilmaydi. Fagotsitoz natijasida hujayralar apoptozning rivojlanishi paytida allaqachon sodir bo'ladi, ularning tarkibi hujayralararo bo'shliqqa chiqarilmaydi. Aksincha, nekroz paytida ularning faol hujayra ichidagi komponentlari o'layotgan hujayralar atrofida to'planadi va muhit kislotalanadi. O'z navbatida, bu boshqa hujayralarning o'limiga va yallig'lanishning rivojlanishiga yordam beradi. Qiyosiy xususiyatlar hujayralarning apoptozi va nekrozi 1-jadvalda keltirilgan. Jadval 1. Apoptoz va hujayra nekrozining qiyosiy tavsifi Belgisi Apoptoz Nekroz tarqalishi Yagona hujayrali hujayralar guruhi Trigger omil Fiziologik yoki patologik stimullar bilan faollashadi Rivojlanish tezligi, soat 1-12 1 ichida Hujayra hajmining o'zgarishi Kichrayishi Hujayra membranasidagi o'zgarishlar Mikrovilluslarning yo'qolishi, shish paydo bo'lishi, yaxlitligi buzilmaydi. Yaxlitlikning buzilishi Yadrodagi o'zgarishlar Xromatin kondensatsiyasi, piknoz, parchalanish Shish sitoplazmadagi o'zgarishlar Kondensatsiya sitoplazmasi, granulalarning lizisi Yadroda birlamchi shikastlanishning lokalizatsiyasi Membranada hujayra nobud bo'lishining holati, Hujayra deformatsiyasining sababi DNA DNK uzilishlari birinchi yirik, keyin kichik bo'laklarning shakllanishi bilan Tartibsiz degradatsiya Energiyaga bog'liqlik Bog'liq emas Yallig'lanish reaktsiyasi Yo'q Odatda mavjud O'lik hujayralarni olib tashlash Qo'shni hujayralar tomonidan fagotsitoz Neytrofillar va makrofaglar tomonidan fagotsitoz Ko'rinishlarga misollar Metamorfoz Hujayraning gipoksiya, toksinlar o'limi Apoptoz ko'p hujayrali organizmlar dunyosida keng tarqalgan: shunga o'xshash ko'rinishlar xamirturush, tripanosomalar va boshqa ba'zi bir hujayrali organizmlarda tasvirlangan. Apoptoz organizmning normal mavjudligi uchun shart sifatida qaraladi. Organizmda apoptoz quyidagi funktsiyalarni bajaradi: § doimiy hujayra sonini saqlash. Ko'p hujayrali organizm uchun apoptozning ahamiyatini ko'rsatadigan eng oddiy misol Caenorhabditis elegans nematodasida doimiy hujayralar sonini saqlashda ushbu jarayonning roli haqidagi ma'lumotlardir. § tanani patogenlardan himoya qilish yuqumli kasalliklar, xususan, viruslardan. Ko'pgina viruslar sabab bo'ladi chuqur buzilishlar infektsiyalangan hujayraning metabolizmida, u o'lim dasturini ishga tushirish orqali bu buzilishlarga reaksiyaga kirishadi. Ushbu reaktsiyaning biologik ma'nosi shundaki, infektsiyalangan hujayraning erta bosqichda o'lishi infektsiyaning butun tanaga tarqalishini oldini oladi. To'g'ri, ba'zi viruslar infektsiyalangan hujayralardagi apoptozni bostirish uchun maxsus moslashuvlarni ishlab chiqdi. Shunday qilib, ba'zi hollarda, virusning genetik materiali hujayrali anti-apoptotik tartibga soluvchi oqsillar sifatida ishlaydigan moddalarni kodlaydi. Boshqa hollarda, virus hujayrani o'zining anti-apoptotik oqsillarini sintez qilishini rag'batlantiradi. Shunday qilib, virusning to'sqinliksiz ko'payishi uchun old shartlar yaratiladi. § genetik nuqsonli hujayralarni olib tashlash. Apoptoz - bu eng muhim vositadir saratonning tabiiy oldini olish. Hujayraning genetik materialidagi buzilishlarni boshqaradigan maxsus genlar mavjud. Agar kerak bo'lsa, bu genlar muvozanatni apoptoz foydasiga o'zgartiradi va potentsial xavfli hujayra o'ladi. Agar bunday genlar mutatsiyaga uchrasa, hujayralarda malign neoplazmalar rivojlanadi. § organizm va uning qismlari shaklini aniqlash; § hujayra sonining to'g'ri nisbatini ta'minlash har xil turlari;
Apoptozning intensivligi ontogenezning dastlabki davrlarida, xususan, embriogenez davrida yuqori bo'ladi. Kattalar tanasida apoptoz faqat tez yangilanadigan to'qimalarda katta rol o'ynashda davom etadi. hujayra o'smalarining differentsiatsiyasi 3. Hujayralarning o'sma transformatsiyasi Biz hujayralar qanday yashashi va rivojlanishi haqida ko'p narsalarni bilib oldik, ammo saraton kasalligining oldini olish haqida etarli emas. Aksincha: biz uni qo'zg'atadigan turli omillar va mexanizmlarni ko'rdik va bu universal terapiya usullariga umidni zaiflashtiradi. Shu bois, Voizning so'zlari yodga tushadi: ko'p donolikda qayg'u bor; Kimki ilmni ziyoda qilsa, g'am-g'ussani oshiradi. Ammo olimlar ishlamoqda." Khesin R.B., sovet olimi Muammo onkologik kasalliklar uchun asosiylaridan biri hisoblanadi zamonaviy jamiyat. Jahon sog'liqni saqlash tashkilotining prognozlariga ko'ra, 1999 yildan 2020 yilgacha butun dunyo bo'ylab saraton kasalligi va o'lim darajasi ikki baravar ko'payadi (10 milliondan 20 milliongacha yangi holat va 6 milliondan 12 million ro'yxatga olingan o'lim). O'simta - bu o'zining farqlanishini yo'qotgan tananing sifat jihatidan o'zgargan hujayralaridan iborat to'qimalarning haddan tashqari patologik o'sishi. "Saraton" atamasi bizga qadim zamonlardan beri kirib kelgan. O'sha kunlarda kasallik kasallikning asosiy, eng sezilarli belgisi bilan atalgan. O'sishlar orasidagi o'xshashlik bo'yicha malign shish saratonning atrofdagi to'qimalariga va a'zolariga, bu kasallik saraton (lotincha saraton) deb ataladi. Bu qadimiy atama endi hammaga yaxshi ma'lum va hammani qo'rqitadi. Bemorlar bilan muloqot qilishda uni ishlatmaslik yaxshiroqdir. Shishlarning paydo bo'lishida ikkita omil hal qiluvchi ahamiyatga ega: o'zgargan hujayraning paydo bo'lishi (transformatsiya) va uning tanada to'sqinliksiz o'sishi va ko'payishi uchun sharoit mavjudligi. Hayot davomida ko'p hujayrali organizmda juda ko'p hujayra bo'linishi sodir bo'ladi. Masalan, in inson tanasi bu raqam taxminan 10 ga teng 16. Vaqti-vaqti bilan mutatsiyalar somatik hujayralarda, shu jumladan shakllanishga olib kelishi mumkin bo'lganlarda sodir bo'ladi o'simta hujayralari. Bundan tashqari, hujayra qancha ko'p bo'linish davrlarini boshdan kechirgan bo'lsa, uning naslida nuqsonli hujayralar paydo bo'lish ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Bu tushuntiradi keskin o'sish yoshi bilan saraton rivojlanish ehtimoli. Barcha saraton holatlarining 50% dan ortig'i 65 yosh va undan katta yoshdagi odamlarda aniqlanadi. Statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, agar biz 20 yoshda saraton o'limini bitta deb olsak, 50 yoshdan keyin. yoz yoshi bu kasallikdan o'lish xavfi o'n barobar ortadi. Tana paydo bo'lgan nuqsonli hujayralar bilan yordami bilan kurashadi immunitet tizimi. Buzuq hujayralar paydo bo'lishi muqarrar bo'lgani uchun, ehtimol, o'smalarning rivojlanishida hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan immunitet tizimining buzilishi. Rol tushunchasi immunitet mexanizmlari rivojlanishda malign neoplazmalar 1909 yilda Erlix tomonidan ilgari surilgan. Tadqiqot so'nggi yillar o'smalarning rivojlanishida immunitet tanqisligi holatlarining muhim rolini tasdiqladi. Shubhasiz, tanadagi nuqsonli hujayralar qanchalik ko'p paydo bo'lsa, bunday hujayralar immunitet tizimi tomonidan o'tkazib yuborilishi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Hujayra transformatsiyasi kanserogen omillar ta'sirida yuzaga keladi. Kanserogen omillar - bu o'smalarning paydo bo'lishi va rivojlanishiga sabab bo'lishi mumkin bo'lgan tashqi va ichki muhit omillari. Ichki muhit omillariga hujayraning joylashish sharoitlari, organizmning irsiy moyilligi kiradi. Shunday qilib, hujayra qancha noqulay sharoitlarda bo'lsa, uning bo'linishi paytida xatolar yuzaga kelishi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Terining, shilliq pardalarning yoki tananing boshqa to'qimalarining har qanday mexanik yoki kimyoviy tirnash xususiyati beruvchi shikastlanishi bu joyda shish paydo bo'lish xavfini oshiradi. Bu aniqlaydigan narsa ortib borayotgan xavf shilliq qavati eng kuchli tabiiy stressga duchor bo'lgan organlarning saratonining paydo bo'lishi: o'pka, oshqozon, yo'g'on ichak saratoni va boshqalar. Doimiy shikastlangan mollar yoki chandiqlar, uzoq muddatli davolanmaydigan yaralar ham intensivlikka olib keladi. hujayra bo'linishi noqulay sharoitlarda va bu xavfni oshiradi. Ayrim o'smalarning rivojlanishida genetik omillar muhim rol o'ynaydi. Hayvonlarda genetik moyillikning roli sichqonlarning yuqori va past saraton shtammlari misolida eksperimental ravishda tasdiqlangan. Tashqi kanserogen omillarni uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin: fizik, kimyoviy va biologik. Jismoniy omillarga quyidagilar kiradi ionlashtiruvchi nurlanish- radiatsiya. So'nggi o'n yilliklarda insonning iqtisodiy faoliyati natijasida Yerning radionuklidlar bilan ifloslanishi yuzaga keldi va katta miqyosga etdi. Radionuklidlarning chiqishi avariyalar natijasida sodir bo'ladi atom elektr stansiyalari va atom suv osti kemalari, yadroviy reaktorlardan atmosferaga past darajadagi chiqindilarni chiqarish va boshqalar K. kimyoviy omillar turli xil kimyoviy moddalarni o'z ichiga oladi (komponentlar tamaki tutuni, benzopiren, naftilamin, ba'zi gerbitsidlar va insektitsidlar, asbest va boshqalar). Ko'pgina kimyoviy kanserogenlarning manbai muhit sanoat ishlab chiqarishining chiqindilari hisoblanadi. TO biologik omillar viruslar (gepatit B virusi, adenovirus va boshqalar) kiradi. Tabiatan va o'sish tezligiga qarab, yaxshi va yomon xulqli o'smalarni ajratish odatiy holdir. Yaxshi o'smalar nisbatan sekin o'sadi va yillar davomida mavjud bo'lishi mumkin. Ular o'zlarining qobig'i bilan o'ralgan. O'simta o'sishi bilan atrofdagi to'qimalarni yo'q qilmasdan itaradi. Yaxshi o'simta hujayralari o'simta paydo bo'lgan oddiy hujayralardan bir oz farq qiladi. Shuning uchun yaxshi xulqli o'smalar yunoncha "onkoma" (o'simta) atamasidan "oma" qo'shimchasi qo'shilishi bilan ular paydo bo'lgan to'qimalar nomi bilan ataladi. Masalan, yog 'to'qimasidan o'simta lipoma, biriktiruvchi to'qimadan - fibroma, mushak to'qimasidan - mioma va boshqalar deb ataladi. Yaxshi o'simtani uning membranasi bilan olib tashlash to'liq davolash kasal. Xatarli o'smalar juda tez o'sadi va yo'q o'z qobig'i. O'simta hujayralari va ularning kordonlari atrofdagi to'qimalarga kirib, ularga zarar etkazadi. Limfatik yoki ichiga o'sadi qon tomir, ular qon yoki limfa oqimi orqali tashilishi mumkin Limfa tugunlari yoki uzoq organlarda o'simta o'sishining ikkinchi darajali o'chog'i - metastaz paydo bo'ladi. Xatarli o'simta hujayralari ular rivojlangan hujayralardan sezilarli darajada farq qiladi. Xatarli o'simta hujayralari atipik, ular o'zgargan hujayra membranasi va sitoskeleton, shuning uchun ular ko'proq yoki kamroq yumaloq shaklga ega. O'simta hujayralari shakli va o'lchamiga xos bo'lmagan bir nechta yadrolarni o'z ichiga olishi mumkin. Xarakterli xususiyat o'simta hujayrasi - bu farqlanishning yo'qolishi va natijada o'ziga xos funktsiyaning yo'qolishi. Aksincha, normal hujayralar tanadagi o'ziga xos funktsiyalarni bajaradigan to'liq differentsiatsiyalangan hujayralarning barcha xususiyatlariga ega. Bu hujayralar polimorf bo'lib, ularning shakli tuzilgan sitoskelet tomonidan belgilanadi. Tanadagi normal hujayralar odatda qo'shni hujayralar bilan aloqa qilguncha bo'linadi, shundan so'ng bo'linish to'xtaydi. Ushbu hodisa kontaktni inhibe qilish deb nomlanadi. Istisnolar embrion hujayralar, ichak epiteliysi (o'layotgan hujayralarni doimiy ravishda almashtirish), suyak iligi hujayralari (gematopoetik tizim) va o'simta hujayralari. Shunday qilib, eng muhimi belgi o'simta hujayralari nazoratsiz proliferatsiyaga ega deb hisoblanadi Oddiy hujayraning transformatsiyalangan hujayraga aylanishi ko'p bosqichli jarayondir. 1.Boshlash. Deyarli har bir o'simta bitta hujayradagi DNKning shikastlanishi bilan boshlanadi. Ushbu genetik nuqsonga tamaki tutunining tarkibiy qismlari, ultrabinafsha nurlanishi, rentgen nurlari va onkogen viruslar kabi kanserogen omillar sabab bo'lishi mumkin. Ko'rinishidan, ichida inson hayoti jami 10 ta hujayradan sezilarli miqdordagi tana hujayralari 14DNK zararlanadi. Biroq, o'smaning boshlanishi uchun faqat proto-onkogenlarning shikastlanishi muhimdir. Ushbu jarohatlar transformatsiyani belgilovchi eng muhim omil hisoblanadi somatik hujayra o'simta xonasiga. Antionkogenning (o'smani bostiruvchi gen) shikastlanishi ham o'smaning boshlanishiga olib kelishi mumkin. 2.O'simtani rag'batlantirish - o'zgartirilgan hujayralarning imtiyozli ko'payishi. Bu jarayon yillar davom etishi mumkin. .O'simta rivojlanishi - bu malign hujayralar, invaziya va metastazlarning ko'payishi, malign shish paydo bo'lishiga olib keladigan jarayon.
