Генетика індивідуального розвитку

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Гене́тика індивідуа́льного ро́звитку — галузь науки на перетині генетики і біології розвитку, що вивчає генетичний фундамент онтогенезу; задачею цієї галузі науки є визначення, які саме гени відповідальні за те, що розвиток організму відбувається саме таким чином, а також встановлення, в яких типах клітин і коли експресуються певні гени (диференційна експресія).

Огляд[ред.ред. код]

Індивідуальний розвиток кожного багатоклітинного організму починається з заплідненої яйцеклітини, або зиготи. Зигота дає початок усім типам клітин, тобто є тотипотентною. Утворені при її поділах клітини, бластомери, мають однаковий генотип, причому бластомери, утворені впродовж перших 4 поділів зберігають тотипотентність, але подальші поступово її втрачають. В ході наступних етапів ембріогенезу клітини диференціюються, набуваючи спеціалізації та втрачаючи можливість перетворення на інші типи клітин. Ці процеси відбуваються завдяки зміні активності генів: одні гени починають експресуватися, інші припиняють. Нерівноправний внесок різних генів у роботу клітини починається ще на рівні зиготи, де мРНК і білки нерівномірно розташовані по цитоплазмі. Ядра утворених бластомерів знаходяться в неоднаковому цитоплазматичному оточенні, що впливає на регуляцію роботи генів.[1]

Історія[ред.ред. код]

У зв'язку з паралельним бурхливим розвитком класичної генетики та експериментальної ембріології у 1920-ті — 1930-ті роки, постало питання, як відбувається регуляція розвитку. Одним з перших таких досліджень стало вивчення гену короткохвостості у мишей[2]. У подальшому були відкриті гомеозисні гени, або Hox-гени, які визначають осі зародка та формування його основних органів — голови, хвоста, кінцівок та інших.

Але кожна клітина організму містить однаковий набір генів. Тому для того, щоб з однієї яйцеклітини розвилися різні типи клітин, необхідна диференційна регуляція експресії генів. Конрад Уоддінгтон у 1950х роках запропонував називати зміни, що впливають на зміну активності генів, епігенетичними, тобто «надгенетичними».

З розвитком методів молекулярної біології у 1970х-1980х роках генетика розвитку отримала можливість вивчати диференційну експресію генів та вплив окремих генів на ембріогенез і онтогенез.[3]

Вплив генів на розвиток[ред.ред. код]

Фактори, що забезпечують диференційну експресію[ред.ред. код]

Наукові інституції[ред.ред. код]

Лабораторії[ред.ред. код]

З 1976 року в Київському університеті при кафедрі загальної та молекулярної генетики діє науково-дослідна лабораторія генетики індивідуального розвитку. Лабораторією завідував Геннадій Бердишев, інші науковці.[4]

У багатьох світових генетичних центрах є спеціальні відділи, присвячені генетиці розвитку. Серед інших:

Журнали[ред.ред. код]

Науковий журнал «Developmental Genetics» (укр. генетика індивідуального розвитку), який видавався з 1995 року, був перейменований у 2000 році і продовжує виходити під назвою «Genesis[en]»у видавництві John Wiley & Sons[en][7]

Дослідники[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]