Cơ sở hạt nhân và phân tử của sự khác biệt và phát triển của gen

Cơ sở hạt nhân và phân tử của sự khác biệt và phát triển của các gen!

Cơ sở phân tử của sự khác biệt và phát triển:

Bất cứ khi nào tăng trưởng xảy ra, tăng khối lượng, trọng lượng, vv diễn ra. Số lượng tế bào tăng lên do sự phân chia tế bào. Đôi khi, các tế bào phát triển kích thước và chúng không phân chia và dẫn đến tăng trưởng. Sự nhân lên đơn giản của các tế bào sẽ tạo ra khối lượng tế bào nhưng không phải là một sinh vật.

Kiến thức về các quá trình phát triển như sự tăng trưởng và sự khác biệt là rất cần thiết để hiểu được các sự kiện dẫn đến sự hình thành phôi hoặc thai nhi. Khi hợp tử phân chia, các tế bào phôi nói chung vẫn là totipotent. Nói cách khác, mọi tế bào phôi thai đều có khả năng sinh ra phôi và hình thành một sinh vật trưởng thành mới. Tuy nhiên, dần dần các tế bào mất khả năng này và không còn tồn tại. Bằng cách xem và quan sát, chúng ta có thể có được một ý tưởng hợp lý về cách một tế bào tạo ra toàn bộ một cá thể.

Các mô được chuyên môn hóa, ví dụ như não, gan, lá, v.v ... Quá trình mà các tế bào phôi tổng hợp được chuyển đổi thành các tế bào chuyên biệt cấu thành và tạo ra các mô cụ thể được gọi là biệt hóa. Khi các tế bào phôi phân chia, sau một thời gian, tiềm năng phát triển sẽ bị hạn chế và nó được gọi là quyết tâm.

Chính giáo điều của sinh học và di truyền học modem là hạt nhân của hầu hết các tế bào soma của các sinh vật bậc cao, bất kể tế bào khác biệt như thế nào, đều chứa các bản sao của tất cả các gen hạt nhân của một cá nhân. Các tế bào khác biệt bắt đầu các bộ protein mới hoặc mất khả năng hình thành một bộ protein.

Các yếu tố chịu trách nhiệm cho những thay đổi như vậy là gì? Nó được coi là sự khác biệt của các tế bào trong các loại khác nhau trong quá trình phát triển của một sinh vật liên quan đến sự điều hòa biểu hiện của gen, chứ không phải là một số cơ chế khác như đột biến.

Sydney Brener (nhà sinh học phân tử người Anh) nói rằng vấn đề cơ bản trong sinh học phát triển là nghiên cứu các sự kiện và quá trình trải qua khi phôi phát triển thành người trưởng thành.

Một số thay đổi phôi muộn được quan sát dưới kính hiển vi. Nhưng những thay đổi ở cấp độ phân tử bắt đầu ở giai đoạn rất sớm - Những thay đổi như vậy xảy ra nhiều trước khi xuất hiện những thay đổi về hình thái.

Sự khác biệt bao gồm các quá trình như nguyên phân, tổng hợp tế bào, di chuyển tế bào hoặc tương tác giữa các tế bào. Tất cả các quá trình làm việc độc lập với nhau. Một sự phối hợp và phương pháp phù hợp là cần thiết để biết về mô hình phát triển nhất định.

Có thể kết luận rằng:

(i) Sự khác biệt và phát triển không đòi hỏi những thay đổi lớn vĩnh viễn trong DNA hạt nhân.

(ii) Quá trình liên quan đến việc tự củng cố những thay đổi trong tế bào chất và sao chép gen chọn lọc.

Cơ sở hạt nhân và phân tử của sự khác biệt và phát triển:

Thực vật trái ngược với động vật thường có khả năng hình thành một cây mới từ một bộ phận thực vật. Tuy nhiên, bây giờ có một thực tế là các tế bào soma động vật khác biệt một phần giống như tế bào soma thực vật về vấn đề này. Robert Briggs và Thomas King đã chỉ ra rằng các hạt nhân từ các tế bào phôi phôi và giai đoạn gastrula của phôi ếch (Rana pipiens) khi được cấy vào trứng được mã hóa có thể tạo ra một phôi hoàn chỉnh. Câu chuyện về cấy ghép hạt nhân (Hình 6.67) rất hữu ích trong việc xác định khi nào nhân của mô mất khả năng tạo ra sự phát triển hoàn chỉnh cho sự hình thành của một người trưởng thành.

Briggs và King đã sử dụng ếch cỏ, Rana pipiens và ếch Xenopus châu Phi cho các thí nghiệm tinh vi. Họ đã loại bỏ / phá hủy nhân của tế bào ếch hoặc cóc và cấy nhân tươi từ tế bào phôi và tế bào nòng nọc vào trứng được mã hóa. Nhiều phôi có nhân mới được trồng phát triển thành nòng nọc bình thường (Hình 6.67). Nhưng nếu các hạt nhân từ các tế bào ruột biệt hóa, nòng nọc không phát triển. Người ta đã phát hiện ra rằng các hạt nhân từ giai đoạn phân cắt sớm (tối đa 64 tế bào) có thể dễ dàng được cấy vào trứng được mã hóa và chúng thường sẽ phát triển thành nòng nọc và ếch.

Nhưng hạt nhân từ các giai đoạn sau thường khiến phôi bị hủy bỏ. Không có mô ếch trưởng thành khác biệt hoàn toàn có thể được sử dụng để làm ếch vô tính. Nó rõ ràng cho thấy hạt nhân trải qua một số thay đổi trong quá trình biệt hóa. Quá trình biệt hóa có thể đảo ngược trong giai đoạn phôi thai sớm.

Tuy nhiên, ở thực vật, ngay cả các tế bào trưởng thành cũng có thể trải qua quá trình biệt hóa để hình thành mô sẹo để nuôi toàn bộ cây thành công. Quá trình khác biệt chính là do hoạt động của gen bị thay đổi. Sự thay đổi hoạt động gen này chủ yếu được tạo ra bởi sự tương tác của nó với môi trường.

Môi trường ngay lập tức có thể là tế bào chất. Tế bào chất bị ảnh hưởng hơn nữa bởi nhiều thông số như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, tương tác tế bào-tế bào, vv Điều chế gen và tế bào chất của nó là độc lập.