الأساس النووي والجزيئي للتمايز وتطور الجينات

الأساس النووي والجزيئي للتمايز وتطور الجينات!

الأساس الجزيئي للتمايز والتنمية:

كلما يحدث النمو ، يحدث زيادة في الكتلة والوزن وما إلى ذلك. عدد الخلايا يزيد بسبب انقسام الخلية. في بعض الأحيان ، تنمو الخلايا في الحجم ولا تنقسم وتؤدي إلى النمو. التكاثر البسيط للخلايا يمكن أن ينتج كتل من الخلايا ولكن ليس كائن حي.

معرفة العمليات التنموية كنمو وتمييز أمر ضروري لفهم الأحداث التي تؤدي إلى تكوين الجنين أو الجنين. عندما ينقسم الزيجوت ، تبقى الخلايا الجنينية بشكل عام متوائمة. بعبارة أخرى ، كل خلية جنينية قادرة على إثارة الجنين وتشكيل كائن حي بالغ جديد. ومع ذلك ، تفقد الخلايا تدريجيا هذه القدرة ، ولم تعد تبقى كاملة. من خلال المشاهدة والمراقبة ، يمكننا الحصول على فكرة معقولة عن كيفية إنتاج خلية واحدة لشخص كامل.

الأنسجة تتخصص على سبيل المثال في الدماغ والكبد وأوراق الخ. وتسمى العملية التي يتم بها تحويل الخلايا الجنينية الطفيفة إلى خلايا متخصصة تشكل وتؤدي إلى أنسجة محددة التمايز. عندما تنقسم الخلايا الجنينية ، بعد مرور بعض الوقت ، تصبح الإمكانية التنموية مقيدة ويطلق عليها العزم.

إنها عقيدة علم الأحياء المودم وعلم الوراثة أن نواة معظم الخلايا الجسدية للكائنات الحية العليا ، بغض النظر عن مدى اختلافها ، تحتوي على نسخ من جميع الجينات النووية للفرد. تبدأ الخلايا التمييزية مجموعات جديدة من البروتينات أو تفقد القدرة على تشكيل مجموعة من البروتينات.

ما هي العوامل المسؤولة عن هذه التغييرات؟ يعتبر أن تمايز الخلايا في أنماط مختلفة أثناء تطور الكائن الحي ينطوي على تنظيم تعبير الجينات ، بدلاً من بعض الآليات الأخرى مثل الطفرة.

يقول سيدني برينر (عالم الأحياء الجزيئية البريطاني) أن المشكلة الأساسية في البيولوجيا التطورية هي دراسة الأحداث والعمليات التي تحدث عندما يتطور الجنين إلى الكبار.

قليل من التغير الجنيني المتأخر يتم ملاحظته تحت المجهر. لكن التغيرات في بداية المستوى الجزيئي هي مرحلة مبكرة للغاية - تحدث مثل هذه التغييرات قبل ظهور التغيرات المورفولوجية.

التفريق ينطوي على عمليات مثل الانقسام الفتيلي ، اندماج الخلايا ، هجرة الخلايا أو التفاعلات بين الخلايا. هذه جميع العمليات تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض. مطلوب التنسيق المناسب والنهج لمعرفة نمط محدد من التنمية.

يمكن الاستنتاج أن:

(ط) لا يتطلب التمايز والتنمية تغييرات دائمة كبيرة في الحمض النووي النووي.

(2) تنطوي العملية على تغييرات معززة ذاتيًا في السيتوبلازم ونسخ الجين الانتقائي.

الأساس النووي والجزيئي للتمايز والتنمية:

عادة ما تكون النباتات على عكس الحيوانات قادرة على تكوين نبات جديد من جزء نباتي. ومع ذلك ، فمن الثابت الآن أن الخلايا الجسدية الحيوانية المتباينة جزئيا هي مثل الخلايا الجسدية النباتية في هذا الصدد. أظهر كل من روبرت بريجز وتوماس كنغ أن النواة من خلايا الأُرْبية والمراحل المعوية من أجنة الضفادع (رانا بيبينز) عند نقلها إلى بيض منزوع النواة يمكن أن تنتج جنينًا كاملاً. تفيد قصة الزرع النووي (الشكل 6.67) في تحديد متى تفقد نواة النسيج قدرته على توليد تطور كامل لتشكيل شخص بالغ.

استخدام بريجز والملك الضفدع العشب ، رانا pipiens والضفدع الأفريقي Xenopus للتجارب المتطورة. قاموا بإزالة أو تدمير نواة الضفادع أو خلايا الضفدع والأنوية الطازجة المزروعة من الخلايا الجنينية والضفادع إلى بيض منزوع النواة. العديد من الأجنة مع النوى المزروعة حديثا تتطور إلى شراغفة طبيعية (الشكل 6.67). ولكن إذا كانت النوى من خلايا معوية متمايزة ، فإن الضفادع لم تتطور. وقد وجد أن النوى من مراحل الانقسام المبكر (تصل إلى 64 خلية) يمكن زرعها بسهولة في بيض منزوع النواة ، وعادة ما تتطور إلى الضفادع والضفادع.

لكن النوى من المراحل الأخيرة عادة ما تتسبب في إجهاض الأجنة. لا يمكن استخدام أي نسيج ضفدع بالغ الاختلاف تمامًا في صنع الضفادع النسيلة. يظهر بوضوح أن النواة تخضع لبعض التغييرات أثناء التمايز. عملية التمايز يمكن عكسها في المراحل الجنينية المبكرة.

ومع ذلك ، في النباتات ، يمكن للخلايا الناضجة حتى الاختلاف لتشكيل الكالس لرفع النبات بأكمله بنجاح. ترجع عملية التمايز الرئيسية إلى تغير نشاط الجينات. يحدث هذا التغيير في نشاط الجينات أساسًا بسبب تفاعله مع البيئة.

البيئة المباشرة يمكن أن تكون السيتوبلازم. يتأثر السيتوبلازم أيضًا بالعديد من المعلمات مثل درجة الحرارة ، والرطوبة ، والضوء ، والتفاعل مع الخلايا الخلوية ، وما إلى ذلك. إن تحوير الجين وسيتوبلاسماه مستقلان.