Здравствуйте, уважаемые научные сотрудники блог!
Объясните, пожалуйста, как в многоклеточных организмах клетки определяют, кем им стать? Т.е. почему, имея одинаковую ДНК, они становятся то нервной тканью, то мышечной, то эпителиальной. Почему руки и ноги отрастают именно там, где они должны вырасти?

GD Star Rating
a WordPress rating system

20 Responses to Здравствуйте, уважаемые научные сотрудники блог!

  1. odin:

    Вот лекция профессора Савельева на эту . Только звук там не очень. Кстати, будущим мамам тоже будет полезно посмотреть.

  2. Zvnre:

    Этот процесс называется клеточной дифференцировкой. В ходе этого процесса почти не меняется сама ДНК клеток, но меняется экспрессия тех или иных генов, отсюда такая разница между разными типами клеток организма. То есть ДНК одинаковое по всему организму, но чем более специализирована клетка, тем больше есть ограничений на «прочтение» этой общей ДНК. Экспрессия ДНК может меняться на нескольких этапах: транскрипции ДНК, процессинга РНК, транспорта РНК, трансляции при сборке белков. На тему того, как клетки «выбирают», в какую сторону им дальше дифференцироваться, есть несколько точек зрения, одна из них предполагает, что процессом управляет «сеть генной регуляции» — набор особых участков ДНК в клетке, который «общается» с такими же наборами у соседних клеток с помощью мРНК и белков и соответственно в зависимости от тех сигналов, которые она получает со стороны меняет экспрессию собственной ДНК внутри клетки.

    Так организм и формируется: сначала комок из клеток, потом он «вворачивается» и образуется полость, потом полость становится трубкой, на этом этапе клетки уже образуют зачатки экто-эндо и мезо-дермы, дальше где-то намечается нервная система, где-то кости, где-то сосуды. И каждая клетка «знает», что делают соседние, в какую сторону они развиваются.

    Это всэ конечно учень упрощенно и неточно, биолог тебе расскажет во сто крат лучше чем я.

  3. Xerko:

    Включаются разные участки генов — понятно. Непонятно, как клетка решает — буду мизинцем левой ноги, потому что безымянный уже занят другой клеткой, а места слева уже совсем нет. И когда решает остановиться в росте.

  4. Zvnre:

    всё дело в постепенности этого процесса. На ранних стадиях клетка «решает»: «О, судя по веществам которые я чувствую вокруг себя, буду частью внутреннего покрова. А её соседка: «Раз ты часть внутреннего, то я часть внешнего». Потом они делятся, и снова «решают»: «О, я где-то по центру сверху, значит буду нервной трубкой.», -потом они решают: «О, раз я ближе к «голове», образую-ка я складку», а соседние клетки: «раз рядом с нами складка, нам нужно раздуваться». «Раз соседи раздуваются, нам нужно образовать стенки будущих желудочков мозга». И так очень-очень много раз происходит, эти выборы в зависимости от того, что делают соседние клетки, какие вещества клетку окружают. Так закладывается мозг. Я не скажу про мизинцы, но там всё примерно похоже: очень много итераций, когда клетка определяется с тем, чем ей дальше быть исходя из заложенных генами и ещё не закрытых на этом этапе возможностей. Грубо говоря (на самом деле это не совсем так), чтобы получились пять пальцев на ноге, в какой-то момент есть всего пять групп клеток, каждая из которых ориентируется на соседей. Рядом с будущим большим пальцем одно окружение, рядом с безымянным — другое.

    Клетка «слепа», в ней нет карты всего организма, по которой она ориентируется, она действует по внешним сигналам, которые получает. Эти сигналы исходят от соседних клеток или межклеточных структур. Например, молодые нейроны в мозге «ползут» к месту назначения по специальным волокнам, которые для них прокладывают другие клетки.

    Некоторые клетки и во взрослом организме сохраняют способность превращаться в другие виды клеток, их называют «стволовыми». Их возможности как правило не безграничны, поэтому создание таких стволовых клеток, которые могут превратиться во что угодно другое — научная проблема.

  5. supnow:

    «Грубо говоря (на самом деле это не совсем так), чтобы получились пять пальцев на ноге, в какой–то момент есть всего пять групп клеток, каждая из которых ориентируется на соседей. Рядом с будущим большим пальцем одно окружение, рядом с безымянным — другое» — эхем! А полидактилия как в это вписывается? Гены там одни, но, может быть, есть генетический счётчик, читающий их 5 раз и наделяющий особенностями? Но иногда счётчик сбивается… Есть ещё зубы, рёбра и позвонки.

  6. NamRU:

    Я вот какую штуку видел. Это не симуляция, это микроскопия в реальном времени эмбриона рыбки zebrafish. Но я так и не разобрался, что означают цвета и что товарищи пытались узнать.

    интересная наука

  7. Ro7Cap:

    Какой прекрасный дядька и как всё печально у нас с мозгами.

  8. Sueead:

    Небольшая статья в тему.

  9. Reted:

    соседние говорят

  10. Volmon:

    не будь таким доверчивым — это клановые научные разборки. Истины в них нет.

  11. Yedder:

    те, что поглупей, следуют моде, а те, что поумней, спрашивают совета у умудренных опытных клеток, а самые умные никем не становятся, они остаются стволовыми, продолжая делиться до самой смерти вмего органтзма.

  12. Votata:

    у Савельева огромное количество натяжек и прямых неточностей. Разборки разборками, а но дважды два все равно остается четырьмя, хоть ты тресни.

  13. Kayank:

    про пальцы и прочие части конечностей хорошо написал Нил Шубин в книге «Внутренняя рыба»:
    Лаборатория Тейбина работала с мухами, чтобы найти куриный ген, который позволяет понять причины врожденных человеческих аномалий. Рэнди использовал открытие лаборатории Тейбина, чтобы поведать нам что-то о нашем родстве со скатами. Муха, найденная в курице, помогла Рэнди в конечном итоге найти в нас ската. Связи, объединяющие живых существ, очень глубоки.

  14. Rnrata:

    а если довести процесс до конца — раз все клетки начинаются одинаково, как потом получается, что одна стала костной тканью и пролежала где-нибудь 300 миллионов лет. а другая — жировой и разложилась в момент?

  15. Egaead:

    В пост врывается советская научно-популярная психоделия в исполнении гениального Владимира Кобрина

    «Самоорганизация биологических систем»

  16. Zvnre:

    это смотря в какие условия она попадет. Окаменеть могут разные ткани и сохранившиеся мумии динозавров как раз об этом свидетельствуют. Просто у костей шакн окаменеть выше, чем у жировой ткани.

  17. Ip2green:

    а самые умные становятся раковыми, продолжая делиться до самой смерти вмего организма…

  18. M2yod:

    Самые умные становятся раком?

    Ты уверен, что в такой постановке (в прямом и переносном смысле слова) речь все еще идет о самых умных?

  19. Odaekb:

    Перечитав пост еще раз:
    А известно, какой генетический дефект заставляет руки расти из жопы?

Добавить комментарий