От клетки к клетке

ПЕРЕДАЧА НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ

Одним из фундаментальных свойств живых организмов является самовоспроизведение, которое обеспечивается уникальной способностью ДНК реплицироваться. Во время репликации генетический материал удваивается, а в ходе клеточного деления распределяется равным образом в дочерние клетки.

Точность удвоения генетического материала и распределения хромосом в ходе клеточного деления обеспечивается последовательностью запрограммированных генетических событий клеточного (митотического) цикла. Клеточный цикл состоит из двух периодов: интерфазы и митоза.

Интерфаза – это период между двумя последовательными явлениями, в ходе которого генетический материал деконденсирован и представлен в виде хроматина. В интерфазе происходит реализация генетической информации путем экспрессии определенных генов и синтеза белков, необходимых для роста, жизнедеятельности, специализации клеток.

Митоз – это эквационное деление, в результате которого из одной клетки образуются две новые клетки, идентичные между собой и сходные с материнской клеткой. Генетический материал 46 реплицированных хромосом соматической клетки передается в митозе дочерним клеткам. Каждая из образованных клеток наследует 46 хромосом, содержит идентичный генетический материал и одинаковый набор генов. Следовательно, митоз является механизмом, обеспечивающим наследственность – свойство клеток передавать из поколения в поколение информацию и сходных признаках и свойствах.

Известно, что распределение наследственного материала имеет место в анафазе и происходит путем продольного расщепления центромеры, расхождения хромосом и миграции их к полюсам клетки, затем следует разделение цитоплазмы и образование двух дочерних клеток, каждая из которых содержит одинаковый набор хромосом. В силу различных причин (генетические и метаболические дефекты, действие факторов среды) эти процессы могут нарушаться.

Основные ошибки, ведущие к нарушениям распределения генетического материала:

- поперечное расщепление центромеры с образованием изохромосом;

- нерасхождение хроматид с образованием анеуплодных клеток (трисомных и моносомных);

- анафазное отставание с образованием анеуплодных клеток (моносомных).

Нарушения в распределении генетического материала приводят к появлению в организме клеток с различным набором хромосом, которые делятся и образуют два или более клеточных клонов, отличающихся по числу хромосом. Такие организмы называются мозаиками.

Фенотипические последствия ошибок митоза зависят от времени их возникновения в онтогенезе. Если они происходят в эмбриогенезе - нарушается нормальное формирование тканей и органов с развитием врожденных аномалий (патологический фенотип при рождении); в случае, если нарушения возникают в постнатальный период, они приводят к нарушениям в строении или функциях отдельно взятого органа или ткани и новообразованием (канцерогенезу).

Дата добавления: 2014-01-05