Генетика
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Рекомендуем:
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Система генов гомеобокса (Нох) и формирование плана тела

Система генов гомеобокса (Нох), впервые описанная у фруктовых мушек Drosophila melanogaster, составляет парадигму биологии развития. Гены Нох называются так, поскольку кодируемые ими белки, факторы транскрипции, содержат консервативный сцепленный с ДНК участок, названный гомеодоменом. (Участок гена, кодирующий гомеодомен, называется гомеобокс, давший имя семейству генов Нох.)

Большинство видов животных имеет гены Нох, а гомеодомены, кодируемые этими генами, аналогичны; тем не менее разные виды содержат отличающиеся количества генов Нох; например, дрозофилы содержат 8, а люди почти 40 генов. У человека 40 генов Нох организованы в четыре группы: А, В, С и D, в четырех разных хромосомах. Порядок индивидуальных генов в пределах групп сохраняется у разных видов.

Гены группы Нох у человека образовались вследствие серии дупликаций генов. Первоначальные события дублировали оригинальный родовой ген Нох тандемно вдоль единственной хромосомы. Последующие дупликации этого единственного набора генов Нох и перемещение новых наборов генов в другие позиции генома привело, в конечном счете, к появлению четырех групп генов у людей (и других млекопитающих), называемых Нох А, Нох В, Нох С, и Hox D.

Уникальные комбинации экспрессии генов Нох в небольших группах клеток, расположенных в конкретных областях эмбриона, определяют судьбу этих регионов. Подобно тому, как специфические комбинации единственного кластера генов Нох дрозофил экспрессируются вдоль переднезадней оси тела и регулируют экспрессию генов и, следовательно, формирование разных структур тела, млекопитающие для выполнения аналогичных задач используют множество генов Нох из разных групп.

гены гомеобокса - Hox

На ранних этапах развития эмбриона факторы транскрипции Нох определяют переднезаднюю ось: группы Нох А и Нох В, например, действуют вдоль ростральнокаудальной оси, определяя индивидуальные позвонки и сомиты. На последующих этапах развития группы Нох А и Нох D определяют локальные структуры вдоль оси развивающейся конечности.

Один интересный аспект экспрессии генов Нох состоит в том, что порядок генов в группе соответствует позиции в эмбрионе, в которой ген экспрессируется, и периоду развития. Другими словами, позиция генов Нох в группе коллинеарна как с синхронизацией экспрессии, так и позицией экспрессии вдоль переднезадней оси эмбриона.

Например, в группе Нох В гены, экспрессирующиеся сначала в передней части эмбриона, расположены вместе на одном конце группы; порядок остальных генов в группе соответствует порядку, в котором они экспрессируются, соответствуя как положению вдоль переднезадней оси эмбриона, так и времени экспрессии. Хотя эта организация генов необычна и нетипична для организации генов в геноме, аналогичный феномен наблюдают в другом семействе генов человека, регулирующих развитие, — группе генов глобина.

Семейство генов Нох иллюстрирует несколько важных принципов биологии развития и эволюции. Во-первых, группа генов функционирует вместе, выполняя аналогичные общие задачи в разное время и в разных местах эмбриона. Во-вторых, гомологичные структуры создаются наборами гомологичных факторов транскрипции, производными от общих эволюционных предшественников.

Например, насекомые и млекопитающие имеют схожий основной план тела (голова впереди туловища, конечности отходят от тела, сердце и дыхательные органы предшествуют пищеварительным органам), определяемый набором генов, полученным от общих эволюционных предшественников. В-третьих, хотя это и не типично для генов, участвующих в развитии, гены Нох показывают замечательную организацию в группе, согласованную с их функционированием в ходе развития.

- Читать далее "Технология работы со стволовыми эмбриональными клетками. Рекомендации"


Оглавление темы "Эмбриология":
  1. Причины врожденных пороков развития. Этиология
  2. Плейотропия. Плейотропные синдромы
  3. Биология развития. Эволюция
  4. Генетика развития: влияние генов и окружающей среды
  5. Основные понятия биологии развития человека. Определения
  6. Эмбриогенез человека. Зародошевые и стволовые клетки
  7. Специализация и детерминация клеток эмбриона. Регуляционное, мозаичное развитие
  8. Формирование осей организма и плана тела
  9. Система генов гомеобокса (Нох) и формирование плана тела
  10. Технология работы со стволовыми эмбриональными клетками. Рекомендации
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта