Информация

Има ли молекулен часовник в реално време в генома, който да координира последователностите на развитие в ембриона?

Има ли молекулен часовник в реално време в генома, който да координира последователностите на развитие в ембриона?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Трудно е да се предположи, че огромният брой координирани последователности на развитие в развиващ се ембрион се контролира само чрез молекулярно сигнализиране. Някой запознат ли е с молекулярния часовник или часовник за развитие в генома, който контролира състоянията на включване на изключените гени, свързани с последователностите на развитие? Ако не е докладван, има ли вероятност да съществува? (Не става дума за молекулярния часовник в еволюцията.)

Ако приемем, че има молекулен часовник, възможно ли е часовникът да е включен в момента на оплождането и зиготата да прехвърли изминалото време към прогресивните поколения на клетките?


Мисля, че "молекулярният часовник", за който споменавате, и "молекулярната сигнализация", към която сте скептични, са едно и също нещо.

През 60-те години на миналия век експериментите с ядрена трансплантация установиха, че молекулярните сигнали в цитоплазмата могат да дедиференцират крайно диференцираните ядра, "нулирайки" вашия молекулярния часовник или в по-разпространената терминология "преизпълнявайки" "програмата за развитие", за да се получат жизнеспособни животни.

Тази метафора за „програма за развитие“ често се използва за описване на този процес, като се разглежда развитието като серия от генни регулаторни каскади; те го нарекоха програма, защото мислеха за процедурни компютърни програми. Това всъщност не е толкова часовник, колкото сложен процес, чрез който различни набори от гени се включват и изключват по съгласуван начин, където една стъпка зависи от това, което се случва в предишната стъпка. Бакалавърски курс, обсъждащ някои от механизмите на това, е публикуван тук.

От много десетилетия знаем, че прекъсването на клетъчни процеси като транскрипция, транслация и репликация на ДНК има тенденция да спира развитието в различни точки (за един ранен пример вижте тук).

Добър пример за стъпка/серия от стъпки в програмата за развитие е преходът от майка към зигота при метазоите, където ембрионите преминават от използване на депозирани от майката иРНК като молекулярна суровина към de novo транскрипция на техните собствени иРНК.

От свързания преглед:

С напредването на развитието се задействат два процеса, които заедно образуват прехода от майката към зигота (MZT): първо, подгрупа от майчините иРНК се елиминира; второ, започва транскрипцията на зиготния геном. Първоначално унищожаването на тРНК на майката се извършва от майчино кодирани продукти. Въпреки това, зиготичната транскрипция води до производството на протеини и микроРНК (miRNAs), които осигуряват обратна връзка за повишаване на ефективността на разграждането на тРНК на майката. В допълнение, сред най-ранните иРНК, синтезирани de novo в ембриона, са транскрипционни активатори, които повишават ефективността на зиготичната транскрипция. Крайният резултат е, че контролът на развитието се прехвърля от майчиния към зиготичния геном.

Фигура 1. Сравнителен преглед на прехода от майка към зигота (MZT) в няколко моделни организми. Ключовите ембрионални етапи за всеки моделен организъм са изобразени схематично над съответния цикъл на разцепване и времето след оплождането. Червените криви представляват профилите на деградация на дестабилизирани майчини транскрипти във всеки вид. Светлите и тъмносините криви илюстрират съответно малките и големите вълни на активиране на зиготния геном. Последният ембрионален етап, представен за всеки организъм, е точката на развитие, в която има голямо изискване за зиготични транскрипти.

Този преход изисква етапите на развитие, базирани на депозирани от майката иРНК, да са завършени успешно, преди да може да започне de novo транскрипция на ембрионални РНК.


Гледай видеото: Гены эмбрионов отредактируют: ученые нашли лекарство от наследственных заболеваний (Август 2022).