Н. Б. Ахмадуллина (Жаппы генетика және цитология институты)




бет13/18
Дата22.04.2017
өлшемі3 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

  Омыртқалылар көзінің дамуы:
А-аралық ми деңгейіндегі бастың көлденең кесіндісі.  Ми бүйір қабырғаның қуысты өсіндіперін 
бастың латеральды  бетінің эктодермасына дей ін  жететін көз көпіршіктерін түзейді. В-олар 
эктодерма эпителийінде плакоданы (көз бұршағының бастамасы ) индуцирлейді.  С-плакода көз 
кепірш ікш есіне бүгіліп, оны екі  қабатты көз алмасына айналдырады (ішкі қабат- болашақ көз 
торшасы, сыртқы  қабат- пигментгі эпителий). Д -көз бұршағы шарларга айналады, кейін кездің
қасаң кабығының эпителийіне езгереді (S.F.G ilbert бойынша, 2003)
(А) 4 мм урық
0 » 7  
M M  
іршқ
т прлы   қаоық
л и т а
қасаң қабық
«Анатомиялық»  координаталар  жүйесі  онымен  қатар  байланысқан,  яғни  бір 
анатомиялық  кұрылым  басқа  анатомияльщ  құрылыммен  салыстырганда  қатаң 
белгілі  орьш  алады.  Позициялык  ақпараттан  басқа,  «стохастикалық»  (кездейсоқ)

Жеке даму биологиясы
175
жергілікті позициялық ақпарат тууы мүмкін. Мысалы, зебра (ала кұлан) денесіндегі 
жолақгар  немесе  ілбірістің терісіндегі дақтар  нақты  орналаспаған,  сондықган  олар 
дененің  оң  және  сол  жағында  симметриялы  емес  болуы  мүмкін.  Мұндай 
позицшшық  ақпарат  «анатомиялық  байланысқан»  нұсқаулар  сияқгы  эпигенети- 
калық  тектіліктің  тұрақгы  нұсқасын  туғызуы  мүмкін.  Осындай  позициялық 
ақпаратгьщ  генерациясы  диффузды-реакциялық  үлгі  шегінде  қарастырылады,  ол 
туралы сөз кейіннен айтылады.
15.1.1. К леткалы қ бөліну: митоз және мейоз
Клеткалардың бөлінуі туралы толық мәлімет цитология курсында беріледі. 
Сондықтан  бұл  бөлімде  осы  такырыпка  байланысты  даму  биологиясы  үшін 
маңызды жеке жайттар қарастырылады.
Клеткалар  пролиферациясы  (митозды  бөліну)  негізгі  белок-циклиннің 
қатысуымен  жүзеге  асьфылады.  Белоктың  митозды  клетка  циклының  эрбір 
кезеңдеріне эсер етуші әртүрлі түрі  болады.  Бұл белоктың ерекше қасиеті-митоз 
процесі  кезінде  бұзылу  және  оның  соңында  жиналу  қабілетінің  болуы.  Белгілі 
бір  циклиннің  шекті  концентрациясы  түзілгеннен  кейін  ДНҚ  синтезі  басталады 
немесе  клетка  митозға  кіріседі.  Митоздың  жүруі  үшін  күрделі  МРҒ  белогы 
түзілуі  қажет,  ол  қарапайым  екі:  циклин  жэне  Cdc2  белоктан  тұрады.  Cdc2 
белогы  ядро  мембранасы  ішінен  төсейтін  фосфатты  талшықты  ламинин 
белогьша  байланыстырады,  нәтижесінде  ламинин  деполимеризацияланып,  ядро 
мембранасы майда везикулаларга ыдырайды 
(59- су рет).

9-суре т.
  Митоз схемасы. Центриоль- 
дардын ажырауы.  Центросома аймагында 
байланысқан  екі  хроматиннен  тұратын 
хромосомалардын 
спиралдануы. 
Цен- 
триольдардан  бастау  алатьш  микротү- 
тікшелер,  ахроматинді  жіпшелердің  ка- 
льпггасуы  жэне  ядро  мембранасынын 
бұзылуы мен хромосомалардын микротү- 
тікшелерінің  центросома  аймагьгаа  бай- 
ланысуы.  Хромосомалардын  ахроматин 
жіпшелерінін  экваторына  тізілуі.  Хро- 
матидтердін  ажырауы  және  олардың  екі 
центриольга  жылжуы.  Хромосома  айма­
гында ядро мембранасынын калпына  кел- 
уі  жэне  хромосомалардын  кайта  дес- 
пнралдануы. 
(Дж.Р.Макинтош 
жэне 
К.Л.Макдональд 
бойынша, 
“В 
мире 
науки”,  1989, №   12)
и н т  ер ф аз а
п р о м е т а ф а э а
телофаэа

176
С. Т.  Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов
Нәтижесінде  хромосомалар  цитоплазмада  түзу  орналасып,  ахроматиңді 
уршық  түзетін  микротүтікшелермен  әсерлесуге  қабілетгі  бола  бастайды.  Кейбір 
микротүтікшелер  хромосомапармен 
қосылып, 
олардьщ  клетка  экваторына 
орнығуына жэне хроматидтердің ахроматинді ұршық полюстарына ажырауьша эсер 
етеді.  Хромосомалармен қосылмаған ахроматинді ұршықтың  микротүтікшелері екі 
центриольдің 
бір-бірінен 
алыс 
қашықтыққа 
ажырауьша 
жэне 
бөлінуші 
клеткалардың созылуына эсер етеді, ол өз кезегінде клеткалардың екі жаңа клеткага 
бөлінуін жеңілдетеді. Клеткалардың бөліну ырғағы эр улпада эртүрлі басқарылады.
Кейде  клеткалардың  қозғалысын  цикл  бойынша  уақытша  тоқтататын 
белоктар  болады.  Олар ерекше гендер туысы-антионкогендер трансляциясы  мен 
транскрипциясының  өнімдері  болып  табылады.  Бул  белоктың қызметін  бузатын 
дисфункциясын  қоздыратын  геннің  мутациясы  клеткалардың  үздіксіз  бөлінуіне 
жэне  ісіктің  дамуына  әкелуі  мүмкін.  Басқа  улпаларда  митоз  циклы  автоматты 
түрде  уақытша  тоқталады  және  оның  аяқталуы  үшін  трансдукциялық  тізбек 
арқылы  берілетін  белгі  қажет.  Кейбір  белоктардағы -тізбек  элементтеріндегі 
(проонкогендер)  -  мутация  белокты  немесе  оныц  түзілуі  жылдамдығын  өзгер- 
теді.  Осыньщ  салдарынан  клеткалардың  үздіксіз  бөлінуі  жүреді  де,  ісіктің 
дамуына  мүмкіндіктер  туады.  Клеткалық  бөлінудіц  реттелу  процесі  жалпы 
цитология курсында оқытылады. 
. ы Э
Клетка  бөлінуінің  ерекше  түрі  мейоз  болып  табылады.  Бул  бөлінудің  түрі 
жумьфтқа  клеткасына  иммиграцияланган,  сол  сияқты  туқым  безініц  эпите- 
лиальді  миграцияланған  жыныс  клеткаларьгаа  тэн.  Бул  көбінесе,  митоздық 
бөлінудіц синхронды сериялар циклі аяқталған соц жүзеге асады.
М ейоздьщ  митоздан 
айырмагиылыгы
  хромосомалар  нүктелерінде  ДНҚ 
репликациясыньщ  аяқталмауымен  байланысты.  Ол  хромосомалардың  гомоло- 
гиялық  хромосомалармен  коньюгациялануын  қамтамасыз  етеді.  Соцғылары  тек 
қана  репликацияланбаган  жеке  тізбектермен  коньюгацияланады,  ал  репликация 
процесі  гомологты  хромосомалармен  коньюгацияланғаннан  кейін  аяқталады. 
М ейоздыц  митоздан 
екіниіі мацызды  айырмашылыгы
  — бірі  әкесінен,  екіншісі 
енесінен  алынган гомологты  хромосомалардьщ коньюгациясы  болып табылады. 
Осылайша,  хромосомалардың  екі  жаца  клеткаларга  ажырау  әдісі  хромосомалар 
саныньщ  екі  есе  азаюына  экеледі.  М итозда  конъюгация  байқалмайды  жэне  екі 
гомологты  хромосомалар  хроматидтері  екі  жаца  клеткага  ажырайды,  ягни 
хромосомалар саны өзгеріссіз сақталады. 
Үгиініиі  сшырмашылық-әрбір
  жаңа 
клетка  аналық  клетка  хромосомаларының  екі  уқсас  хроматидтерінің  біреуін 
емес,  митозды  механизм  бойынша,  бірден  бөлінуге  дайын  толық  екі  хроматидті 
хромосомага  ие  болады,  ягни  екі  хроматид  еншілес  клеткаларга  бөлінеді. 
Осыган орай мейоздың екінші реттік бөлінуі үшін бір хроматидті хромосоманың 
екі  хроматидті  хромосомага айналуымен  жүретін  әдеттегі  митозга қажетті  эрбір 
хромосомадагы ДНҚ-ң алдын-апа репликациялануы талап етілмейді.
15.1.2. К леткалы қ миграция
Клетка миграциясының жиі кездесетін түрлерінің бірі-амеба сияқты қозгалыс 
болып табьшады.  Ол клетка қозгалысы багытымен узарушы цитоплазма өсіндісінің 
тыгыздалуьша  жэне  қалып  қалган  клетканың  негізгі  бөлігін  шығъш  келе  жатқан 
псевдоподиялардыц  «ізшше»  тартылуына  сай  келеді.  Псевдоподиялардың  шыгу

Жеке даму биологиясы
177
механизм і  клетканың  ортаңғы  бөлігінен  псевдоподиялардьщ  ұшына  қарай 
бағыткшған  микротүтікшелер  шоғыры-цитоқаңқа  элементтерінің  түзілуін  қамта- 
масыз  етеді.  Бұл  шоғыр  псевдоподиялардьщ  ал га  қарай  жылжуына  қажетгі 
материалдарды  псевдоподия  ұпггарына  жеткізілуін  қамтамасыз  ететін  тасымалдау 
қызметін  атқарады,  яғни  пиноцитоз  процесі  кезінде  клеткалардың  артқы 
бөлімдеріиде  пайда  болатын  везикула  пішінді  цитомембрананың түзілуіне  қажетті 
материалдарды тасымалдайды.  Жеткізілген везикулалар экзоцитоз  процесіне ұқсас 
жолмен  псевдоподия  мембраналарына  құйылады.  Осылайша,  псевдоподиялардьщ 
созылуы  кезінде оньщ бетгік ауданының жергілікті ұлгаю  мүмкіндігін  қамтамасыз 
етеді (
60-сурет).
60-сурет. Амеба сияқты қозгалыс.
  Пиноцитозды көпіршіктер жылжымалы амебалы клетканың 
артқы бөлігінде цитоплазмадан бапініп, динеинді молекулалармен 
ж а б д ы қ т а л ғ а н  
микротүтікшелердің катысуымен клетканың алдыңғы болігіне тасымалданады.  Бұл цитомембрана 
бетінің клетканың алдынгы жагында ұлгаюын жэне соңгы бөлігінің қысқаруын қамтамасыз етеді. 
Клетканың үстіңгі және астынгы бетгері арқылы мембрана алдыңғы бөліктен соңына карай агады, 
ағыс жылдамдылығы оның артқа қарай козғалу шамасына байланысты баяулайды (М.С.  Бретчер
бойынша, «В мире науки,  1988, №2)
!
Щ
........................................
\
I  I 
\

178
С. Т.  Нуртазин, Э.Б. Всеволодов,  Б.Есжанов
Керісінше,  клсткалардың  артқы  бөлігіндегі  мембрана  ауданы  қысқарады. 
Шамасы,  бұл  цитоплазманың  псевдоподия  бағытымен  ағуына,  сонымен  қатар 
трансмембраналық  белоктар  көмегімен  клетка  сыртындағы  субстратпен  (коллоген 
жэне  басқалар)  байланысқан  мембрананың  төсеніші  болатьш  цитоқаңқа  элемент- 
терінің  қысқаруына  сэйкес  келеді.  Микротүтікшелердің  тасымалдау  қызметі 
олардьщ  бетінде  бүгілуге  қабілетгі  динеин  белогы  молекулаларыньщ  болуына 
негізделеді,  бұлар  шаң  болшектерін  жұтқыншаққа  қарай  қозгайтын  кеңірдек 
эпителийінің кірпікшелері сиякты  бүгіледі.  Динеин  молекулаларыньщ бүгілуі АТФ 
молекулаларыньщ  пайдаланылуымен  іске  асады,  ал  АТФ-ң  қатысынсыз  (in  vitro 
тәжірибелерінде)  микротүтікшелердің  тасымалдаушы  қызметі  мүлдем  токтайды. 
Морфогенездер  негізіне  цитоқаңқа  мен  клеткалык  мембрананьщ  молекулалық 
деңгейдегі  құрылымдарының  өзгеруі  жатыр.  Цитоқаңқа  микротүтікшелер,  микро- 
филаменттер,  аралық  филаменттер  жэне  микротрабекулярлы  тор  деп  аталатьш 
заттардан  түзілген.  Бұлардың  ішінде  морфогенез  үшін  ең  маңыздылары  микро- 
түтікшелер мен микрофиламенттер болып саналады.
Микрофиламенттер  диаметрі  5-7  мм  болатын  актиннен,  миозиннен  жэне 
актин байланыстырғыш белоктардан тұратын жіпще тәрізді болып келеді. Актиндер 
молшері  жалпы  белоктьщ  15%-н  құрауы  мүмкін,  ал  белсенді  козғалыстагы 
клеткаларда  30%-ға  дейін  жетеді.  Актинді  гель  сіреспелік  қасиетіне  байланысты 
тірек  қызметін  атқарады  және  ол  жұмыртқаның  қыртыстық  (кортикальды) 
қабатында көп  мөлшерде жиналады.  Глобулярлы  гликопротеидті  іубулиннен жэне 
динеин  белогынан  тұратын  микротүтікшелер,  диаметрі  20-30  им,  клеткалардьщ 
полярлығын  қамтамасыз  етеді  жэне  олардьщ  қозғалысына  әсерін  тигізеді. 
Микротүтікшелер  ерекше  белоктар  аркылы  микрофиламенттермен  байланыста 
болады.
Морфогенездер  үшін  клеткалык  байланыстың  маңызы  зор.  Клеткалык 
байланыстардың  жаңадан  пайда  болуы  мен  ажырауы  бірнеше  минуттарда  іске 
асатыны анықталган. Субстратқа немесе көршілес клеткаларга бекінуге қабілетті 
нүктелік  (фокальді)  байланыстар  тұрақсыз  б о л ь т  келеді.  Байланыстар  ішіиен 
актинмен  ассоциацияланады,  ал  сыртынан  оларға  клеткадан  тыс  матрикстің 
фибронектинді талшықтары (фибронексустер) бекінеді.
Амебалық  қозгалыстар  «таза»  күйінде  клетка  аралық  адгезияға  біршама 
қабілетсіз  клеткаларга  тэн.  Амебалық  миграцияға  жүйке  қыры  клеткаларыньщ 
миграциясы мысал бола алады. 
В 
В  Н
Эпителийге  біріккен  эмбрион  клеткалары  эпителиальды  құрылымның 
бұзылуынсыз миграцияга ұқсас механизмдерді анықтауы  мүмкін.  Мысалы, теңіз 
кірпілерінің  гаструляция  сатысында,  цейтраферлі  бейнетаспа  көмегімен,  мөлдір 
эмбрионының  апгашқы  ішегінің  бас  бөлімінің  инвагинациясын  қалыптас- 
тырушы  эпителийдің  бластоцель  арқылы  алдыңғы  эктодермага  дейін  созьшган 
өте  ұзын  және  жіңішке  псевдоподияларды  түзу  кезеңін  бейнелеуге  мүмкіндік 
туды 
(61-сурет).
 
Ц 
l
Инвагинацияның  жалгасуы  ұзын  псевдоподиялардьщ  қысқаруымен  іске  асу 
мүмкін,  ол  инвангинациялаушы  алгашқы  ішектің  алдыңгы  бөлімін  алдыңгы 
эктодермага  дейін  созылуына  көмектеседі.  Егер  бақа  эмбрионы  денесінің 
латеральды  бетінен  шаршы  көлемді  эктодерманы  алып  тастаса,  оны  қоршаған 
эктодерманың эпителий клеткалары  мезодерма  қабатына тезірек (бір сағатган  кем)

Жеке даму биологиясы
179
жылжып  жараны  жабады.  Бұл  жараны  қоршаған  эпителиальды  клеткалардың 
тыгыздалуы  жэне  олардың  ауданының  ұлғаюы  нэтижесінде  жүзеге  асады. 
Эпитслһйдің  бос  жиектерінің  жара  бетіне  қарай  жылжуы  амебоидты  қозғалысқа 
уқсас  келеді.  Жара  айналасындагы  клеткалардың  үдемелі  пролиферациясы 
эпителийдің алгашқы қалыңцығыньщ қалыптасуьша мүмкіндік береді, ол эпителий 
клеткалар  санының  көбеюі  есебінен  жүреді.  Сонымен,  клетка  қозғалғыпггығы 
мезенхим алы  амебоидты  клеткаларга  гана  емес,  эпителиальды  қатпарлардың 
клеткалары на да тэщ
61—сурет.
  Теңіз кірпісінің орталык гаструласы. Ұзын филоподиялар, алғашқы ішек 
клсткасынан  карама карсы (анимальді полюске) орнапаскан гаструла кабырғасына лсйін жылжуда
(S.F.Gilbert бойынша, “ Develop-mental biology” 2003)
Клеткалык миграцияның ерекше формасы ретінде нейронньщ аксондары  мен 
дендриттерінің  өсуін  айтуга  болады,  бұл  өсінділердің  ұзындыгы  ірі  жануарларда 
бірнеше  метрге дейін  (омыртка  жотасынан  саусақ ұпггарына дейін)  жетуі  мүмкін. 
Аксондардың  өсуін  өте  ұзын  псевдоподиялардың  қалыптасуы  ретінде  санауға 
болады,  бірақ  олар  ядросы  бар  клеткалардың  орталық  бөлігінің  (перикарион)
созылуынсыз жүреді.
Үрық  денесіндегі  клеткалар  миграциясының  багыты,  коп  жагдайда,  кпетка- 
лардың  субстраттарга  немесе  басқа  клеткаларга  адгезиясының  тууымен  байла­
нысты.  Багыттаушы  субстратгар  -   бұл  эдетте  талшықгы  клетка  аралык  затгар. 
Олардың маңыздысы-  фибронектинді  заттар  класы болып табылады.  Бұл белоктар 
клеткааралық  талшықтарга  полимеризациялануга  қабілетп  жэне  олардың  клетка 
цитомембранасының  белоктары-интегриндермен  байланысқан  домеидері  болады. 
Фибронектиндер  басқа  домендер  арқылы  коллоген  жэне  фиброногенді  клетка 
аральщ талшықгы белоктармен байланысады. Бұл фибронектиндерге клетка аралық 
талшықты  құрылымдар  бойымен  багдарлануга  жэне  морфогенез  процесінде 
миграцияланатын  клеткалардың  қозгалу  «рельсі»  қызметін  атқаруга  мүмкіндік

180
C.T. Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов
береді.  Осылайша,  жылжушы  клеткалардьщ  цитомембраналары  интегриндер  мен 
фибронектандердің  эсерімен  коллагенді  жэне  фибринді  талшықгармен  байланы- 
сады.  Мысалы,  бақаның  алғашқы  жыныс  клеткаларының  ішектің  артқы  бөлімінен 
гонадаға  жылжуы  фибронектин  «рельсі»  арқылы  жүзеге  асады.  Шажырқайды 
фибронектиндерге  қарсы  антиденелермен  өңдеу  (алғашқы  жыныс  клеткаларын 
ішектің артқы  бөлігінен гонаданьщ бастамасьша қарай жылжыту), алғашқы жыныс 
клеткаларының  гонадаға  қарай  жылжуына  кедергі  келтіреді.  Осындай  жолмен, 
амфибиялардың гаструляциясы  кезінде  бластоцелге  қараған  жэне  фибронектинмен 
жабылған  эктодерманың  бетімен  алгашқы  ішектің  үстіңгі  клеткаларының 
миграциясы  жүреді.  Фибронектиннің  доменіне  сэйкес  қысқа  пептидтерді 
бластоцельге  енгізгенде,  пептид  мезодерманың  интегрендерімен  байланысады, 
осылайша  олардың  фибронектиндердің  өзімен  байланысу  мүмкіндігінің  алдын 
алады.  Мезодерма бластоцельге енбей бластопордағы үлкен тығын түрінде гаструла 
бетінде қалады. 
,  a J
Онтогенез  кезінде  клеткалар  миграциясының  ерекше  түрі-Metazoa  кластары 
өкілдерінің  сперматозоидгарьшьщ  артқы  бөлігіндегі  жіпшелері  арқылы  қозгалысы 
больш  келеді.  Оның  ерекшелігі  жұмыртқа  клеткалары  бөлетін  гиногомондар 
концентрациясыньщ  градиенті  бойынша,  сперматозоидтар  қозгалысьш  багыт- 
тайтын  хемотаксис  болып  табылады.  Қозгалыс  механизмі  талшық  ішінде  түтік 
болып 
жиналган 
параллель 
орналасқан 
микротүтікшелердің 
бірін-бірімен 
жылжуына  байланысты.  Бұл  жылжу  түтік  бойымен  сақиналы  толқын  түрінде 
жүреді,  ол  талшықтың  кезекпен  эр  жаққа  бүгілуін  тугызады,  бұл  клетканы  алга 
итеруді қамтамасыз етеді. 


15.1.3. К леткалы қ адгезия және клеткаларды ң қосылуы
Пішінделудің маңызды  цитофизиологиялық механизмі  -  клеткалардың бір- 
біріне  жабысу  қабілеті  жэне  сол  қабілетін  жогалтуы.  Жалпы  гистологиядан 
білетініміздей, эпителий ұлпасы бірінші кезекте клеткалық мембраналардың бір- 
бірімен  үзынынан  тыгыз  жабысып  жатуымен  сипатталады.  Бүл  цитомембра- 
наның  құрамындагы  маманданган  белок  молекулалары  типтерінің  немесе 
гликопротеидтердің  болуымен  байланысты,  олар  осындай  немесе  көрші  клетка- 
ның  цитомембранасындагы  басқа  белок  молекуласының  өзінің  доменінін 
стериохимиялық  комплементарлыгы  негізінде  (ягни  молекула  бөлігіне  тэн), 
мембранадан  клетканың  қоршаган  ортага  «көрініп»  тұруымен  сипатталады.  Екі 
клетканың  жақындасуы  кезінде  осындай  молекулалар  кілт  пен  құлып  заңцы- 
лыгы  бойынша  байланысқа  түседі,  ол  туралы  жогарыда  көп  айтылган,  ал 
олардың  мембраналары  бір-бірімен  параллельді  болып  клетканы  бірге  ұстап 
тұрады.  Клеткалык адгезияның  бүл  молекулалары  гидрофобты  домендерге  (cell 
adhesion  molecules-CAM  жэне  ұқсас  белгіленген  молекуланың басқа типтері)  ие 
фосфолипидті  қабатта ұсталып  тұруына  мүмкіндік  береді,  сонымен  қатар  бұлар 
клетканың  ішкі  ортасына  қарай  мембранадан  шыгып  тұратын  домендерге  ие, 
олар  цитомембранага  төсеніш  болатын  цитоқаңқа  элементтерінің  аралық 
молекулаларымен  бірге  байланысқа  түседі.  Бұл  клеткалық  адгезияга  біраз 
механикалық мықтылық береді.
Әдетте,  молекуланың  осындай  типі  цитомембрананың  қүрамында  қанша 
көп  болса,  согүрлым  көрші  клеткалардың  жапсырылу  ауданы  үлкен  болады.

Жеке даму биологиясы
181
Клетка  аралык  адгезия  ксзіндс  ондай  молекулалар  болмаса  немссс  аз  болса 
клеткалар  бір-бірінс  жалсырылмайды  нсмссе  үстіңгі  жагынан  аз  ауданы  гана 
яипсьфылады.
62-сурепи
  Жуйке түтігінін бүйірініи он жак томенгі болімінле мезенхима жіпшелері 
корінелі, ал жогары сол жакта бул мезинхима жігтшелері зпителиальді  шарларга - сомиттергс 
(омыртқа арка бұлшық еті, жұлын, тері кориумі жэне т.т. бастамалары) айналады
Морфогенезге  оте  тэн  формалардың  бірі  эмбриональдык  эпителиидщ 
жалгыз кабат кайта түзугс мына жагдайлар себспші болып табылады:
1) кабат клеткаларынын тобына жергіпікті эсер ету (индукция);
2)  индукцияга  ұшыраган  клеткалардың  плакодага  айналу  ксзінде  кұрылы- 
мының  өзгсруі,  ягни  оларды  коршаган  индукцияланбаган  клеткалардың  эпитс- 
лийінс Караганда біршама биік цилиндрлі болып келуі;
3)  плакоданын  эпителий  астына  карай  иіліп  шар  немесе  түпк  сиякты
жиырылу;
4)  коршаган  индукцияланбаган  эпителийден  бөліну,  ягни  ерекшеленуі 
нәтижссіндс жаңа мүше бастамасына жіктелу;
5)  индукцияланбаган  эпителийдің  астына  карай  теренде  жаткан  индук-
цияланган эпителийдің түтігімен түйісу;
Мұндай  морфогенезге  жүйке түтігі  мсн  омырткалылардың  көз  алмасыныц
калыптасуы мысал бола алады.
Тым 
аз  дегенде  ксйбір  осындай  жагдайлар  үшін  эпителийдің  индукция- 
ланган  бөлігінде  жүретін  жагдайлардын  осы  жерде  клеткалык адгезияның жаңа 
молекулаларынын пайда болуымен түсіндірілетіні де жеткілікті, адгезиянын ескі 
молекулалары  бірте-бірте  жойылу  кезінде,  бұндай  молекулалар  оларды  коршап

1§2______________
С. Т. Нуртазин,  Э.Б. Всеволодов,  Б.Есжанов
жатқан  индукцияланбаған  эпителийде  болмайды,  бұлар  индукцияға  дейін  екі 
жағдайға  да  ортақ.  Ескі  молекулаларды  жоғалту  индукцияланған  клеткаларды 
индукцияланбаған  клеткалардан  бөлінуіне әкеп  соғады жэне индукцияланғандар 
түтікке  жиырылады.  Эксперимент  кезінде  трансгенез  көмегімен  эктодерма 
эпителийінің  барлық  клеткаларында тек  адгезияның  ескі  молекулаларынан  ғана 
емес,  сол  сияқты  оның  индукциясынан  кейін  болашақ нерв түтігі  пайда болатын 
жаңа  молекулаларда  гендерді  экспрессиялауға  қол  жеткізгенде,  нерв  түтігінің 
қалған  эктодермадан  ерекшеленуі  байқалмайды  жэне  ол  басқа  эктодермамен 
адгезиялық байланысын сақгап қалады. 
Д
Мұндай  жагдайда  клеткалар  шар  тәрізді  формаға  ие  жэне  бір-біріне  «бір 
нүктеде»,  яғни  бильярд  шарлары  сияқты  жанасады.  Мұндай  суреттерді  қағанақты 
сүтқоректілердің  болшектену  стадиясының  ерте,  яғни  ұрык  бірнеше  шар  тэрізді 
клеткалардан  түратын  кезде  көруге  болады.  Басқа  пішінді  клеткаларда  адгезиялық 
молекулалар  аз  мөлшерде  кездеседі,  цитомембранада  амебоидты  клеткалар 
өсінділер-псевдоподияларымен  болады,  егер  мембраналар  жакындайтын  болса, 
қысқа  өсінділердің ұшы  алдымен  жэне  уақытша жалғасуы  мүмкін.  Мысал  ретінде 
эмбриональды  мезенхиманың  клеткаларын  келтіруге  болады.  Клетканың  жоғарғы 
бөлігіндегі  адгезиялық  молекуланьщ  концентрациясы  артса,  олар  бір-бірімен 
жабысып  өсуі  тшс,  клеткалар  куб  тэрізді,  ал  сосын  биік  цилиндрлі  эпителийге 
айналуы  керек.  Қағанақгы  сүтқоректілердің эмбрионыньщ болшектену  сатысыньщ 
белгіпі  бір  уақытында  шартэрізді  алғашқы  бластомерден  соңғы  моруланьщ  тығыз 
эпителий  сатысьша  дейін  бекшу  процесі  жүреді.  Эмбрионның  эртүрлі  баста- 
маларьшың  даму  барысьшда  бірнеше  мезенхима  жағдайынан  (әлсіз  адгезия  және 
клетканың  жоғары  қозғалуы)  эпителий  жагдайына  (жоғары  адгезия  жэне  әлсіз 
қозгалыс)  өту  кезеңі  болуы  мүмкін.  Осындай  өту  кезеңіне  осьтік  мезодерманьщ 
мезенхимасынан  пайда  болатын  жинақгы  шартэрізді  эпителиальды-сомиттердің 
қалыптасуы жатады.  Бұл оту кезеңі омыртқальшарда осьтік мезодерманьщ сегмент- 
телуін  қамтамасыз  етеді 
(62-сурет).
  Кейіннен  бұл  эпителиальды  доңгелектер 
қаитадан бірнеше тиггп мезенхимага ыдырайды, олар остеобласттың, хондриобласт- 
тьщ  жэне  дерманың  дәнекер  үлпасының  клеткасының  сегменттелген  бастамалары 
болып табылады. Эпителий экгодермасы презумптивті нерв түтігі мен презумптивті 
эпидермистің  тоғысқан  жерінде  эсерлескеннен  кейін  нерв  түтігі  кейінгі 
стадиясында  мезенхима  сияқты  жағдайга өтіп  жэне  эртүрлі  қүрылымдар  жасайды, 
соның ішінде бүйрекүсті өзегінің эпителийін калыптастырады.
Экспериментте  адгезиялық  эпителиальдық  типті  эпителийді  клеткалық 
адгезияға  сэйкес  келетін  молекулаларға  қарсы  антиденелермен  өңдей  отырып, 
клеткаларды мезенхима сияқты күйге түсіріп бұзуға болады.
Эмбриогенезде  клеткалық  адгезияиың  жоғарғы  маңыздылығын  Таунс  пен 
Гольтфретер  жасаған  эксперимент  арқылы  білуге  болады.  Қосмекенділердің 
нейруласы  орналасқан  сілтілі  ортаны  біртіндеп,  олардағы  клетка  аралық 
байланыстарды  уақытша  үзгенде,  оларда  эктодерма,  мезодерма  жэне  энтодерма 
клеткалары ретсіз орналасқан 
(63-сурет). 
Щ

Жеке даму биологиясы
183
эпидермис*
мезодерма
мезодерма*
энтодерма
Эпидермис + 
мезодерма  ♦ 
энтодерма
жуике
пласпшкасы +
эктодерма
*
I
*
эпидермис 
1
жуйке
пласпінкасы  + 
остік мезодерма + 
эктодерма
*
4
энтодерма 
Ъ
мезодерма
астинкасы
мезодерма
(А)
жүйкс 
энтодерма^
эпидермис-  { 
эпидермис-  t   мезодерма
-Ъьг.
эпидермис
(D)
(Е)
63-сурет.
  Амфибия нейруласынын эртүрлі бөлімдерін өсу ортасын сілтілендіру жэне 
оларды араластыру көмегімен мацерациялап жеке клеткаларға белу бойынша Таунс пен 
Гольтфретер тэжірибелері. Қалыпты өсу ортасын қайтарган кезде клеткалык адгезиянын калпына 
келуі жүзеге асты, бұл кезде клеткалар өздерінін кабаттарындағы адгезиянын жогары дэрежеде 
болуымен байланысты олар тиісті кабаттар мен бастамалары бойынша таралады, бұл жагдайда 
эпидермис баска ұлпаларды, нерв тактайшаларынын клеткаларын коса, коршап алады жэне шыгу 
теп эктодермальды болады. Мезодерма клеткалары эруакытта эктодерма не энтодерма кабатынын 
астына кетеді. Қалпына келген клетка қабаттарында ұлпалык жікгелудін белгілері байкалады, бірак
тұгастай алганда эмбрионның дұрыс құрылымы қалпына келмейді.
А-Е-калыпты өсу ортасына салганнан кейінгі араласқан клеткалык мацераттардын эволюциясы: 
А- эп+м, В- м+эн, С- эп+м+эн, Д - н+эп, 
Е -  
н+м+эп (S.F.Gilbert 6oih>iHnia,uDevelopmental biology”,
2003)
Бұл  ортаны  қалыпты  ортамен  айырбастаган  соң  клеткалар  белсенді  түрде 
жинақталып, амеба сияқгы орын алмастырады және қабаттарга клеткалардың үлкен 
адгезиясы есебінен әрбір жапырақшалардан бір-біріне басқа қабатгың клеткаларына 
Караганда бірте-бірте өтеді.  Бұл кезде эктодерма клеткалары араласқанга дейінгідей 
өздеріне  сәйкес  еыртқы  орынга,  мезодерма-ортангы,  энтодерма-інш  орынга  ие 
болады. Сонымен калыпты жагдайда бластуланыц 3 ұрыктық жапырақшага бөлінуі 
қандай  жолмен  жүзеге  асса да,  ол  бұзылуы  мүмюн,  бірақ клеткалардың  миграция 
жэне  адгезиясы  негізінде  өзінен-өзі  қалпына  келу  қабілетін  сақгайды.  Үрықгық 
жапырақшалардың мұндай  қалпьша  келуі  ұлпалық жікгелудің  кейбір  белгілерімен 
жүзеге  асуы  мүмкін,  десе  де  дене  осінің  багытгалуы  бұл  жагдайларда  қалпьша
келмеуі де мүмкін (мысалы, бас пен құйрык).
Клетка  аралық  адгезия  молекулаларьшан  басқа  субстратқа  байланысты  да 
клеткалардың адгезиясының молекулалары болады, япрі ең алдымен клетка аралық
\

184
С.Т.  Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов
заттардьщ  талшықтарында,  коллагенді  талшықтардың  кейбір  типтерін  коса, 
фибронектиндерде  жэне  басқаларында  да  болады.  Егер  осындай  талшықгарды 
затгық  шыныға  жіңішке  жолақ  түрінде  салса,  онда  өздерінің  цитомембранасында 
осы  талшықтар  типінің  адгезиялық  молекулалар  бар  клеткалары  тек  осы  жолақ 
шегінде талшықтардың бойымен амеба сияқты қозғапады. Олардьщ жалған аяқтары 
(псевдоподиялары)  осы  талшықтар  бойымен  жылжиды  (рельс  үстімен  қозгалган- 
дай)  және  олардың  соңынан  клетканың  өзі  «тартылады».  Егер  осындай  жолақтың 
учаскесін  шыны  бетінде  осы  талшыктардың  затгарьша  қарсы  антиденелермен 
өңдесе,  бұл  жерде  клеткалар  қозғалысы  «броун»  қозғалысындай  болады,  яғни 
жолақпен  байланысын  үзеді.  Жалган  аяқтарда  болатын,  қалыпты  жагдайда 
субстратқа  байланысты,  адгезия  молекулалары  антидене  жабысатын  молекулалар 
учаскелерімен  байланысады  жэне  бұл  молекулалар  клетка  цитомембранасын 
талшықтарга  одан  ары  «жабыстыра»  алмайды 
(64-сурет).
  Сонымен  субстратқа 
байланысты  адгезия  молекулапары  морфогенез  барысында  миграция  жасайтын 
клеткаларды  эмбрион  денесінің  бөлігіне,  олар  «міндетгі  түрде  болатын», 
багыттайды,  мысалы,  нерв  қырының  (тарақшасыньщ)  клеткаларьша  вегетативтік 
нерв  жүйесі,  бүйрекүсті  безінің  ақ  заты  немесе  тері  эпидермисінің  барлық 
белгілеріндегі пигментгі клеткалары сияқты қүрылымдар калыптасады.
Клеткалардьщ  формасы  өте  жогары  дәрежеде  адгезия  молекулаларымен 
анықталады.  Клетка  аралык,  сол  сияқты  субстраттық  адгезия  молекулаларының 
клеткалары көп болмаса,  азды-копті шар  сияқты  пішінге ие болады.  Субстрат жэне 
адгезиялық  молекулалар  болтан  жагдайда  клетка  субстрат  бойымен  жазылып 
жатады  жэне  осінділер  түзуі  керек.  Сол  сияқты  клетка  аралық  адгезиялық 
молекулалар  бар  кезде  эпителиальды  құрылым  пайда  болады  жэне  эпителий  коп 
болганда жэне субстратпен ауданньщ байланысы  аз болғанда жүзеге асады.  Клетка 
арарлык  адгезия  молекулаларьшьщ  концентрациясының  занды  түрде  вертикаль 
бойынша  аймақгары  пайда  болады.  Мысалы,  клеткалар  субстратпен  түйіскен 
жерлерде  биік,  бос  шетінде  аласа,  онда  клеткалар  шөлмек  сияқты  (құты  сияқты) 
аласа  пішінге  ие  болады,  ягни,  бос  ұшы  дөңгеленген,  ал  субстрат  жаты  жіңішке 
цилиндр  сияқты.  Бұл  жагдайда,  егер  субстрат  жұқа  қабатты  талшықты  мембрана 
түрінде болса (кейбір түрлердегі алгашқы гаструланы қаптайтын сияқты), эпителий 
қабаты  клеткалардьщ  бос  шетіне  қарай  иіледі,  өйткені  клеткалардьщ  бос  жатқан 
жагыньщ  диаметрлерінің  суммасы  мембранага  бекінген  жагьшьщ  диаметрлерінің 
суммасьша  қараганда  үлкен  келеді.  Бұл  иілуді  (инвагинация),  мысалы,  гаструля- 
цияның  басталу  кезіңдегі  бластодерманьщ  айналу  процессі  сияқгы  түсіндіруте 
болады. 
1
Кейбір  жагдайларда  көрші  клеткалардьщ  цитомембраналарының  өте  тыгыз 
жақьшдауы  оларды  жабыстырып  қана  қоймайды,  сонымен  қатар  қосылуына  да 
әкелуі  мүмкін.  Бүл  процесс  ұрықтанганда  (сперматазоид  пен  жұмыртқа  клеткасы 
қосылганда), 
остеокластар 
қальпггасқанда  (макрофагтар 
қосылгаңда)  жэне 
көддененең  -  салалы  бұлшык  еттердің  ет  талшықтары  мен  миокард  элементтері 
қалыптасқанда  (миобластар  немесе  бүлшықет талшыкгарымен  сателитті  клеткалар 
қосылганда)  байқалады.  Экспериментте  клеткалардьщ  бір-біріне  жақындасуын 
электр  разрядтарьш  жіберген  кезде,  Сендан  вирусы  көмегімен  немесе  ортага 
полиэтиленгликоль қосу арқылы қол жеткізуге болады.

Жеке даму биологиясы
185
фнброакгннге 
антидененщ
^ с 
жакынд 
ауы  •  9
64-суре I. Фибронектиннщ нерв тарақшасы (қыры) клеткаларыньщ миграциясыныц 
багытына эсері. Жогары да-клеткалар ыдыс түбіндегі фибронектин жолагына жиналуда. Ортада- 
фнбронектнн жолагының шеңберінде калган екі  клстканын козгалу траекторнясы (жолы). 
Төменде-осы козгалу жолы, бірақ сагат 6 мен 9-дьщ арасында фибронектин жолагы оган карсы 
антиденемен өңцелген, антидене сағат 9-дан кейін алып тасталган. Клеткалар миграциясының
багыты 6-9 сагат арасында біршама бұзылатындыгы байкалады 
(Р.О.Хайнс бойынша, “В мире науки”,  1986, №  8)
15.1.4. Апоптоз
Апоптоз-морфогенездің  органикалық  элементі.  Клеткада  «өзін-өзі  өлтіру» 
деген  бағдарлама  болады,  сол  арқылы  клетканың  қарқынды  өсуін  тежейді, 
морфогенез  сатысыньщ  аяқталуына  байланысты  өсуін  тоқгатады,  куыстарды, 
саңылауларды,  тесіктерді  (жатыр  мен  қынапты  байланыстыратын  тесік,  ортаңгы 
құлақ қуысы, саусақаралық жарғақгар)  бүкіл эмбрион  органында қалыптастырады. 
Апоптоз  мөлшері  оте үлкен.  Мысалы,  2/3  нейрондар  немесе олардьщ бастамалары 
адамның  эмбрион  кезінде  миында  дамып,  туылғанға  дейін  жойылады.  Қап- 
тесерлерде апоптозды қосушы белок кодтайтын геннің мутациясы кезінде өте үлкен 
ми  дамиды,  оның  қалыпты  қүрылымы  бүзылған  жэне  бас  сүйектің де  қүрылымы 
бұзылғандықган  дамудың  бұл  жолы  туғаннан  кейінгі  тіршілікке  сай  келмейді. 
Кейде апоптоз жоқ болған жагдайда ми қарыншасы дамымайды  не көлемі өте кіші 
болады.
Кейбір  үлпаларда  (эмбрион  бауырындагы  сүйек  майының  эритроцитарлы 
клеткалары)  және  кейбір  түрлерде  (Caenorhabditis  elegans  нематоды)  клетка- 
ларының  физиологиясы  сондай,  олар  белгілі  бір  өсу  стадиясына жеткенде,  егер 
оған  қарсы  белгілі  бір  сигнал  түспесе  (эритроцитарлы  клеткалардагы  гармон-

186
C.T. Нуртазин, Э.Б. Всеволодов, Б.Есжанов
эритропоэтин)  ол  автомаггы  түрде  апоптозға ұшырайды.  Ал  кейбір  тканьдерде, 
керісінше,  апоптоз  іске  қосылу  үшін  жарақатганғанда  ішінен  не  сыртынан  сигнал 
келу  керек.  Әртүрлі  тканьдер  үшін  сигналдар  да  эртүрлі.  Мысалы,  С.  elegans 
нематоды  қалыпты  жагдайда  өсуінің  соңғы  кездерінде  959  клеткадан  тұрса  ,  ал 
тұқым  қуалау  кезінде  апоптоз  механизмінің  өзгеру  нәтижесінде  клетка  саны  15% 
көбейеді,  ол  нематодгарды  өмірінің  соңында тіршілікке  сәйкес  кемтарлыққа  алып 
келеді.
Клетка  өлімі  процесінің  негізгі  элементі  күшті  протеаза-каспаза  9,  каспаза
3  жэне  каспаза  8,  олар  ДНҚ ядросының  бөлшектенуіне  жэне  клетка  белоктары- 
ның бұзылуына алып  келеді. 
\  .-
15.1.5. 
Трансдукция:  ақп араттард ы ң   клетк а  а р а л ы қ   жэне  клетка 
іш ілік берілуі.  Т ран сдукц и ялы қ тізбектер ту р ал ы  түсінік.  Т рансдукциялы қ 
тізбектің бастама элем енттері-паракринді ф акторлар және индукторлар
Трансдукциялық  тізбектердің  алғашқы  элементтері-паракринді  факторлар 
жэне  басқа  индукгор-заттар  болып  табылады.  Паракринді  факторлар  (ПФ)  жер- 
гілікгі 
индукторлар  ретінде  клеткалардың  бірңеше  диаметрлері  арасында  эсер 
ететінін ескертеміз. Бір қарағанда таңғалдыратын екі ерекшелігін атап өту керек:
1.  ПФ әртүрлі ұрық бастамаларьшың индукторы болып қызмет етсе (эрине, 
ұрықтың  әртүрлі  бөліктерінде  немесе  эртүрлі  даму  сатыларында),  ол  онтогенез 
кезінде ПФ-ды аз мөлшерде пайдалануды қамтамасыз етеді;
2.  Бір-бірінен  алыс,  эрі  эртүрлі  түрлерді  бірдей  немесе  өте  ұқсас  паракринді 
факторлар  кездеседі.  Олар  алыс  түрлердің  ұрықтарының  гомологты  бөліктеріне 
эсер етіп, өте ұқсас емес, бірақ гомологты құрылымдарды қоздырады.
Бұл  ПФ-дың  жогаргы  деңгейдегі  эволюциялық  консерватизмін  көрсетеді 
(индуцирлейтін  органдардьщ  құрылымының  үлкен  филогенетикалық  түрақты- 
лыгымен салыстырганда). 
.Н  
Щ S ^ R   і  •«  .
Көптеген  ПФ-тар бір  особьтың өзінде алгашқы  құрылымының жақьга  болу 
деңгейіне  қарай  тұқымдастарды,  тұқымдас  астын,  тұқымдас  үстін  құрайды.  Бұл 
жақындықтың  жогары  болуы  соншама,  эртүрлі  ПФ-тар  тәжірибеде  өзара 
алмастырыла  алады.  Бірақ  та  бұл  гендерде  промоторлары  мен  энхансерлері 
ұқсас  емес.  Сондықтан  да  берілген  гендер  ұрықтың  бірдей  бастамаларында 
экспрессияланбайды  жэне  физиологиялық  жақын  ПФ-тар  мүлдем  эртүрлі 
органдардың индукторы ретінде қызмет атқарады.
Көптеген  белгілі  ПФ-тар  өздерінің  биохимиялық  жақындығына  қарай  (фи- 
логенетикалық шыгу тегіне  қарай) 4 түқымдасқа жатқызылады,  ал  ПФ-ң атаулары 
қызметін емес, ол кезкелген ПФ-дың кездейсоқ ашыпу тарихын көрсетеді.
FGF  гуқымдасы  немесе  фибробластардың  өсу  факторлары ны ң  түқым- 
дасы. 
Тұқымдастың  қүрамына  ондаған  туыстас  белоктар  кіреді,  олардың  бэрі 
тек  фибробластарга  гана  эсер  етіп  қоймайды.  Олар  нөмірлері  бойынша 
ажыратылады,  мысалы,  FGF8,  FGF7  жэне  т.б.,  сонымен  қатар  олардың  тарихи 
басқа  да  атаулары  болады,  мысалы  FGF7  белогын  «кератиноциттердің  өсу 
факторы»  деп  атайды.  Бұл  тұқымдастың  ПФ-ры  клеткага  тирозинкиназ  секілді 
белок  рецепторларымен  байланысып  эсер  етеді  (бұл  рецепторлар  FGFR  деп 
белгілейді,  бұл  жерде  соңындагы  R,  FGF-ті  емес,  ол  онын  белок-рецепторын 
көрсетеді).  FGFR  молекуласы  бірнеше  бөліктерден  (домендерден)  тұрады.  Бір

Жеке даму биологиясы
187
домен  эсер ететін  клетканың цитомембранасының сырткы  бетіне  карай  «шығып 
түрады»,  екіншісі  тесіп  өтіп,  FGFR-ды  цитомембрананың  құрамында  ұстайды, 
ал  үшіншісі  жауап  беруші  клетканың  цитомембранасының  ішкі  шекарасынан 
шығып тұрады.  Бірінші домен  FGF-ке арнайы байланысады,  оған басқа жағынан 
2-FGFR  байланысады.  Нәтижесіндс  FGF  копірі  аркылы  байланысқан  жұп  FGFR 
молекуласы  калыптасады.  Осылай  «жұпталган»  FGFR  молекуласы,  біріншіден, 
АТФ-аза  касиетіне  не  болады,  яғни  АТФ-ті  АДФ  пен  фосфатка  ыдыратуга 
кабіпетті,  сонымен'қатар  тирозинкиназа  касиеті  болады,  ягни  фермент,  ол  фос- 
фатты  өзіне  косып  алып,  сосын  цитоплазмадагы  еріген  күйде  болатын  белокка 
байланыстырады.  Фосфатты  байланыстырган  сон,  бүл  белок  активтенеді  де, 
клетканың  цитофизиологиясын  өзгертіп,  оны  жана  жіктелу  сатысына  алып 
келетін биохимнялык реакцияларды іскс косады.
FGF  тұкымдасының  өкілдері  мезодерманың  индукциясында,  қан  тамыр- 
ларының жіктелуінде (FGF2), қол-аяктың жэне оның бөліктерінің индукциясына 
(FGF4,  FGF8,  FGF10),  ортаңгы  ми  жэне  көздің  жанарына  (FGF8),  аксондар  мен 
нейрондардың өсуіне және т.б. қатысады.
Hedgehod түкымдасм (сөзбе-сөз аударыпымы «жайра тэрізді» дрозофиланын 
бір  локусымыц  мутациясы,  шыбынның  қылтыктарының  күрылысына  карай  осы 
кеміргішке  біршама  ұқсатады).  Омырткалыларда  бұл  тұкымдастың  3  ПФ  бслгілі: 
sonic hedge hog (shh), desert hedge hog (dhh) жэне indion hedge hog (ihh).
Ihh  ішсктің  құрылысының  индукциясына  жэне  сүиектсрдің  постнатапьды 
өсуінс,  an  Dhh  спсрматогенездің  индукциясына  катысады.  Shh  баскаларына 
Караганда жаксы зерттелген. Оның жұлын  бастамаларының вентральды  болігіндегі 
хорда  мотонейрондарынын  жэнс  склеротомының  сомиттері 
құрамындағы 
шеміршекті клеткаларынын индукниясындагы рөлі белгіпі.
Shh тауық эмбрионындагы дснснін оң -  сол ассимстриясының,  аяк-колдын 
кранио-каудальды  осьтерініц  (басбармак-шынашак),  ішек  түтігінің  бөліктерінің 
арасындагы  айырмашылыктарына,  тіс  жэнс  кауырсындарынын  индукциясына 
қатысады.
W nt  туқы мдасы   (атауының  шыгу  тсгі  дрозофилланын  wingless-қанатсыз 
локусы  мен  омыртқапылардың  integrated  локустарынын  аттарының  кыскартып 
коскан, олар гомологты  болып  шыккан, ягни  жакын алгашкы  кұрылымдары бар, 
ол  филогенетикалық  шыгу  тегінін  бір  скенін  корсетсді).  Омырткалыларда  бұл 
түқымдастың  10-нан  аса  окілі  белгілі.  Wntl  сомиттің  жогаргы  бөлігінің 
миотомын индуцирлейді.  Б.үл тұкымдастың өкілдері (Wnt7) ортаңгы  мидың, аяк- 
колдын  дорзапьды 
кұр ы л ы м дар ы н ы н  (тырнактар)  индукциясына, 
Wnt4 
бүйрсктің  нсфрондарынын  жэнс  аналыктын  гонадаларыныц  дамуына,  ягни 
жұмыртқапарының индукциясына катысады.
Tgf-P  түқымдасүсті.  Бұл  тұқымдасүстіне  даму  жолында  мацызды  орын 
алатын оншакты ПФ-тар жатады. Тұқымдасүсті, соныц ішінде:
-  нагыз Tgf-p,
-  Активина,
-  BMP,
■ 
ШІ
жэне тагы баска белоктар сиякты бірнеше тұкымдаска боліисді,
Tgf-p  түқы мдасы .  Бүл  тұқымдастың  окіпдері  клЬткааралык  белоктардың.

188
С.Т. Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов
соның  ішінде  коллагендердің  жэне  фибронектиндердің  бөлінуін  индуцирлейді 
жэне  тұрақтандырады,  сонымен  қатар  клеткалардың  бөлінуін  индуцирлейді, 
соның  ішінде  өкпенің  жэне  безді  эпителийді  түзетін  түтіктердің  бұтактануын 
анықтайды. 
~ . 
і
  |
BM P  түқы м дасы . 
Алғашқыда  өкілдері  остеогенездің  индукторы  ретінде 
анықталған,  кейіннен  олардың  көптеген  функцияларды  атқаратыны  белгілі 
болды.  Олар  сперматогенезді,  апоптозды  (бағдарланған  клетка  өлімі)  индуцир- 
лейді,  клетканың  бөлінуін  реттеуге  қатыеады,  бүйректің  құрылымын  индуцир- 
лейді,  мидың  құрылымдарының  дорзо-вентральды  жіктелуіне  қатысады  және 
эмбрионның  дорзо-вентральды  оеінің  (V g l),  еонымен  қатар  эмбрион  оеінің  оң- 
еол жэне алдыңғы -  артқы анықталуына катысады (Nodal).
А ктиви н а  түқы м дасы . 
Оның  өкілдері  мезодерманың  гаструляция  алды 
даму кезеңін, тістерді жэне қарын асты безін индукциялауға қатысады.
Тұқымдасүстіне  баска  да  маңызды  ПФ-тар,  соның  ішінде  глиальды 
клеткалар бөлетін нейтрофиялық сигналды заттар (GDNF) кіреді.
Бұл  түқымдастарға  жатпайтын,  ұрықтың  дамуында  маңызды  орын  алатын 
басқа  да  ПФ-тар  бар.  Айтар  болсақ,  тері  эпидермисінің  жіктелуін  индукциялауда 
эпидермальды  осу  факторы  маңызды  рөл  атқарады,  ал  бауырдың  дамуында  -  
гепатоциттердің  осу  факторы,  кеміктің  және  меланоциттердің  өсіп  -  дамуын а  -  
бағаналы  клеткалардың  осу  факторы,  эрі  кеміктің  эритропоэтиннен  интерлей- 
киндерге дейін коптеген осу факторының тізбегінде маңызды орын алады.
Т ранскрипционды   ф акторлар  және  эп и ген ети к ал ы қ   түқы м   қуалау- 
ш ы л ы қ .
Клеткалар  ансамбльдерінде  немесе  жеке  клеткаларда  белгілі  бір  эпиге- 
нетикалық  түқым  қуалаушылық,  алдында  көрсетілгендей,  белгілі  бір  гендердің 
экспрессиясын жэне басқа гендердің репрессиясын аныктайды. Белгілі бір ұлпадағы 
экспрессияланатын  гендерді  былай  белуге  болады:  1)  арнайы  ұлпаны  экспрессия- 
лайтын  гендер,  ягни  тек  сол  типтегі  үлпада  экспрессияланады  (оларды  жиі 
қателесіп,  «арнайы  үлпалар»  деп  атайды,  бірақ  олар  барлық  ұлпада  кездеседі), 
мысалы, казеин гені (сүттің маңызды белогы) сүт безінде; 2) бірнеше немесе барлык 
үлпада  экспрессияланатын,  бірақ  белокты  ген  өнімінің  көп  мөлшерде  түзілуі 
(«транслята»),  мысалы,  бұлшықеттегі актин немесе лейкоцитгер; 3) бірнеше ұлпада 
гепатоциттерде  жэне  май  клеткаларында  экспрессияланатын  мысалы,  адреналин 
гормонының  Р-рецептор  белоктары,;  4)  барльщ  типтегі  клеткаларда  экспрессия- 
ланатындар, мысалы, Кребс циклының ферментгерінің гендері.
Экспрессияның  алғашқы  қадамы  гендердің  транскрипциясын  қамтамасыз 
ету  болып  табылады,  ол  ең  алдымен  гендердің  промоторлық  аймағына  жэне 
олардың  энхансерлеріне  транскрипциондық  факторларды  (ТФ)  байланыстыру 
арқылы  жүзеге  асады.  ТФ  өздері  белоктар  немесе  басқа  кластагы  заттармен 
қосылған  заттар  болып  табылады.  Мұндай  қосылыстың  ДНҚ-ға  қосылуы,  ол 
біріншіден  белоктардың  кейбір  химиялық  қүрылысының  ерекшелігі,  соның 
ішінде,  негізгі  (әлсіз  негізді)  ТФ  домендерінің  коп  болуы,  оларсыз  дезоксири- 
бонуклеин  қышқьшына  сутегі  қосылыстармен  байланысу  мүмкін  емес. 
Екіншіден,  ТФ-дың  ДНҚ-га  қосылуының  биологиялық  мэні  сонда,  егер  эр  ТФ 
ДНҚ-ның  кез-келген  болігіне де, тіпті  кезкелген  промотор  немесе  энхансерге де 
қосылмауы,  тек  олардың  біреуіне  не  бірнешеуіне  ғана  қосылуы,  соңгыларының

Жеке даму биологиясы
189
өз  күрамында  ТФ-ның  негізгі  домендеріне  «комплиментарлы»  стереохимиялық 
нуклеотидтердің  тізбегі  болады,  оның  эрбір  ТФ-ң  кезкелген  емес,  белгілі  бір 
гендерқе қосылуы негізгі шарт болып табылады.
Бір  ТФ  көп  жерде  кездесуі  мүмкін:  а)  барлық  ұлпада,  бірақ  ұлпаның  жік- 
телуіне  тікелей  эсер  етпейді;  э)  ядро  кіргенге  дейін,  жұмыртқаның  цитоплаз- 
масының  белгілі  бір  бөлігінде  болады,  цитоплазманың  бұл  бөлігінде  ядро  пайда 
болғанда  ТФ  ядроға  енеді  де,  арнайы  ұлпалық  экспрессия  гендерін  іске  қосып, 
клетканың  эпигенбтикалық  тұқымқуалауының  шектерін  алдынала  анықтайды;
б)  транскрипционды  фактор  синтезделеді  немесе  активтенеді,  алдынала  синтез- 
дел ген  ол  паракринді  индукция  әсерінен  немесе  баска  факторлардан  алынган 
индуктор  сигналы  аркылы  трансдукциялык  тізбек  рецептордан  ТФ  геніне  немесе 
оньщ транслятына беріледі.
Басқа  жагынан  ал сак,  клетка  жіктелуінің  (ягни,  эпигенетикалық  тұқым 
куалаушылық)  вариантын  аныкгауга  катысатын  ТФ  тек  сол  ұлпаның  клеткасында 
синтезделмейді.  Қайсы  бір  геннің  транскрипциясын  қосу  үшін,  эдетге,  оның 
энхансеріне  немесе  промоторына  бірнеше  ТФ-ның  белгіпі  бір  комбинация да 
косылуы  қажет.  Бір  ұлпада  айтарлыктай  алынган  бір  ТФ  бір  комбинациялық ТФ- 
дың  кұрамына  кіреді,  ол  сол  маманданган  ұлпалық  экспрессия  гендерінің  жиын- 
тыгын  іске  қосуьш  қамтамасыз  етеді,  ал  баска  ұлпада  сол  бір  ТФ  басқа 
комбинациялык ТФ-ң құрамына кіреді,  ол  баска  маманданган ұлпалық экспрессия 
гендерін  іске  косады,  бұл  жеке  дара  алынган  ТФ-ң  мамандалмаган  ұлпалык 
екендігін түсіндіреді. ТФ комбинациялары гана ұлпапық маманданган болып келеді. 
Сондықтан  да,  эртүрлі  ұлпада  ұқсас  ТФ-ң  болуына  қарамастан  бірінде  ТФ-мен 
бакыланатын  ген  экспрессияланады,  екіншісінде  жок.  Осыган  орай,  сол  бір  ТФ-ң 
бар  болуы  кажет  болуы  мүмкін,  бірақ  сол  геннің  транскрипциясына  жагдай 
жеткіліксіз  болады.  Геннің транскрипциясына  баска  да  ТФ-ң  белгілі  бір  комбина- 
циясы  (немесе  бірнеше  мүмкін  комбинация)  промотор  мен  энхансерге  қосылуы 
қажет. Осыган орай, егер біз эртүрлі типті дифференцировкасы бар екі клеткада бір 
генді  транскрипциялауга қажет бір ТФ  бар  екенін  кореек,  ал транскрипция тек  бір 
клетка  типінде  жүрсе,  онда  баска  клеткалык  типте  ген  транскрипциясына  кажет 
басқа  ТФ  жок  болганы.  Әртүрлі  ұлпада  бірдей  ТФ  болуы  берілген  геннің 
экспрессиясына  алып  келеді,  ал  басқадай  сол  сиякгы  экспрессия  жүрмейді.  Олай 
болатыны бұл ТФ басқа бір геннің экспрессиясын косуга қажетгі.  Мысалы, кодтык 
құлыпты алайық, эртүрлі екі құлыптың дискісінде бірдей сан болсын дейік, ал баска 
эртүрлі  құлыптардың  басқа  дискілерінде  сандары  эртүрлі  болады.  Осы  магынада 
берілгеи  ұлпада  сиитезделетін  ТФ-ң  комплекстерін  ұлпалық  кодтар  деп
карастыруга болады.
Кейде  керек  ТФ  болган  күнде  де,  ол  геннің  экспрессиясына  кепілдік  бер- 
мсйді,  өйткені  ТФ-ц  промотор  мен  энхансерге  қосылуы  метилденудің  эсерінен 
мүмкін  болмайды,  ягни  ДНҚ-ң  пуринді  жэне  пиримидинді  негіздерініц  сутегі 
атомы  метилді  топқа  ауысуы  мүмкін,  ол  ТФ  мен  промотордың  арасында 
стереохимиялық  комплементарлыкты  бұзады.  Метилдену  процесін  ұлпалық 
маманданган  фермент-метилаза  жүргізеді,  онда  да  ДНҚ-ныц  белгілі  аудан- 
дарына стереохимиялық комплементарлыгы болу керск.
Жогарыда  айтылгандай,  клетка  жіктелуінің  эртүрлі  варианты  клеткада 
белгілі  ТФ  комбинациясыныц  болуына  негізделеді,  ол  белгілі  гендердің 
жиынтыгының транскрипциясын  қамтамасыз етеді.  Бірақ, ТФ-ң өздері белоктар,

190
С. Т.  Нуртазин,  Э.Б. Всеволодов,  Б.Есжанов
сондықтан  олардың  гендерін  экспрессиялау  үшін  ТФ  қажет.  Клетканың  эпиге- 
нетикалық тұқым  қуалаушылығы  жеткілікті  тұрақты  болғандықтан,  ТФ  гендері- 
нің экспрессиясының өзін-өзі  қолдау жүйесі болу керек. ТФ-ң эртүрлі гендерінің 
эр алуан өзін-өзі қолдау механизмі болуы мүмкін.
Қарапайым  нұсқа  (вариант)-ТФ   белогы  бірнеше  гендердің  промотор- 
ларымен  немесе энхансерлерімен,  соның  ішінде,  берілген  ТФ-ын  кодтайтын  озі- 
нің генімен де  байланысады.  Мұндай  ген  экспрессиясын  өзін-өзі  қолдау  вариан- 
тына, мысал ретінде бұлшықетте синтезделетін ТФ MyoD болып табылады.
Екінші  нұсқа  (вариант)-клетка  белгілі  белоктарды  сыртқа  шығарады, 
кейіннен оларды сол клетканың (аутокринді фактор) немесе көрші  клеткалардьщ 
рецептор-молекулалары  байланыстырып  алады.  Осы  жолмен  активтенген 
рецептор  трансдукция  тізбегі  арқылы  клеткадагы  белоктарды  активтендіреді, 
олар  осы  комбинациясының  ТФ-ң  басқа  гендеріне  ТФ  ретінде  қызмет  етеді. 
Сүтқоректілердің  ұрық  қабыньщ  Сертоли  клеткаларынын  жіктелуі  осы  әдіс 
арқылы қолдап отырылуы мүмкін. 
Я
Үшінші  нұсқа (вариант)-екі түрлі  жақын  ұлпаның  эр  біреуі  ПФ  шығарады, 
ал  көрші  ұлпа-партнерді  ТФ-ң  экспрессиясын  қосады,  бұл  олардың  эпигене- 
тикалық  тұқым  қуалаушылығының  тұрақтануын  қамтамасыз  етеді.  Егер  ұлпа- 
ларды  бір-бірінен  оқшауласақ,  онда  олардың  жіктелуі  бұзылады.  Бұл  жагдайда 
орқайсысындағы белгілі ТФ комбинациясының озін-өзі қолдау жайында емес, ол 
ұлпалардың  бір-бірін  мұндай  ТФ  комбинацияларда  озара  қолдауы  жайында 
болуы  керек.  Бұл  вариантқа  мысал  ретінде  эктодерманың  (FGF  болінуі)  жэне 
бүйректің  мезенхимасының  (Shh  жэне  т.б.  ПФ  бөлінуі)  өзара  индукциясы,  қол- 
аяқтың  осуін  жэне  жіктелуін  жатқызуга  болады,  оларды  сигналды  белоктар 
сияқты,  биохимиктер  шығу  тегіне,  ДНҚ-на  қосылу  әдісі  жэне  кұрылымына 
қарай келесі «кластарға» классификациялайды 
(1-кесте).
1-кесте
Эпигенетикалық  гүкым қуалаушылықты қалыптастыруға қатысатын 
транскрипционды факторлардың (ТФ) классификациясы
(S.F.Gilbert бойынша, 2003)
Т үқ ы м дас ж эн е 
тұқ ы м дас асты
К ей бір н егізгі Т Ф
М ор ф оген ездіц  к ей бір  р еггел егін   Т Ф
Г ом еодом енділер
Нох
POU
LIM
Pax
Ноха-1  -H ox d -13  
P it-1, U nc-86, Oct-4 
L im -1, Forkhead 
Pax-1, Pax-6
Д ен ен і бөліктерге бөлу
Гипоф из, нерв байланыстары,
клеткалардьщ плюрипотентгігі
Бас, нерв байланыстары
М и, көз 
1
Н егізгі спираль-ілмек 
спиральдылар (b HLH)
M ycD , M itf
Бұлшықеттер, шаштардың пигментациясы
Н егізгі лейцинді 
тізбектер (b ZIP)
С/E B P, АР I
Бауыр, май ұлпасы
Цинктік саусақгар: 
Стандартылар
W T I,
Kruppei
Бүйрек,  гонадалар, макрофагтар, шыбындар- 
ды ң сегментациясы
Г ормондардың ядролық 
рецепторлары
Ретин  қышқылының  сте- 
роидты  гормондарынын 
рецепторлары
Екінші жыныс белгілері, аяқ-қолдар, бет бөлігі
|S ry -S o x
Sry, SoxD , Sox2
Алғашқы  жыныс  белгілері  (гонадалар  типі), 
эктодерма

Жеке даму биологиясы
191
Трансдукционды тізбектердің арал ы қ элементтеріне мысалдар
I. 
Рецепторлы тирозин кин а за тізбегі (РТТ). Рецепторлы тирозинкиназа -  
белок, ол цитоплазмалық мембранада кездеседі. Бұл белок бірнеше домендерден 
тұрады,  олар:  а)  рецепторлы  домен,  мембранадан  сыртка  «шытып»  тұрады;  э) 
мембранада  ұстап  тұратын  домен;  б)  протеинкиназа  активтіліті  бар  домен, 
рецепторлы  домен  мен  паракринді  фактор  байланысқан  кезде  іске  қосылады. 
Осыган  орай  молекула  2  негізгі  қызмет  атқарады:  индуцирленген  ситналды 
қабылдау  (паракринді  сигналдын  «антеннасы»)  жэне  ферменттік  (протеинкина- 
залы)  функциясы,  ягни  АТФ-ты 
ыдыратады 
жэне 
одан
босаған  фосфатты  өз-өзіне  жэне  PeUerrroP iwfl  де  трансдукциялық  тізбектің
2-мүшесі «адапторлық» SOS  белогына байланыстырады, әрі тізбектің 4-элементі 
Ras 
G-белогымен 
байланысқан, 
ГТФ-тің  ыдырауын  активтейтін  GAP 
ферментімен қосылады 
(65-сурет).
stell -  бағанапы клеткалар факторы
клггкадан тыс 
з
ігідк
рецептор (kit)
цитоплазма
SOS адаптера! беяогы
F 1 ІІИІ
ыеішюбдасшң 
ыаыандангав гсш
П.МЮ/СВІ»
транс
65-сурет.
  Меланобласттың экспрессиясына тэн ген транскрипциясын іске қосатьш 
RTK- н  (тирозинкиназа рецепторы) тізбегі. Тізбек клетка сыртынан келетін steel (баганалы клетка 
факторы) белогымен басталады. Ол 
R TK  
молекулаларымен (Kit варианты. White локусымен 
кодтапады) ұсталып, ЯТҚ-ң 2 молекуласын косады, олар конформациясын өзгертіп, фосфаттарды 
косып алады, сөйтіп SOS белогын активтендіру кабілетіне ие болады, ол Ras белогьга 
гуанинтрифосфатты байланыстыру аркылы активтендіреді. Активтенген Ras Raf 
протеинкиназасын белсендендіреді, ол MER киназаны активтендіреді, ол болса ERK киназаны, 
бұл киназа цитоплазмадан ядрога кіріп, M itf транскрипционды факторга (микрофтальмин 
M itf локусымен кодталады) р(тирозиназа) 300/ СВР белогын косуды камтамасыз етеді, одан кейін 
M itf геннін транскрипциясын іске косады ( S.F.Gilbert бойынша, 2003, «Developmental biology»)
\
\
\

192
С. Т. Нуртазин,  Э. Б.  Всеволодов,  Б. Есжанов
Белоктың  гені  проонкоген  ретінде  белгілі,  ягни  ген  ретіндегі  мутациялар 
бірқатар  қатерлі  ісікті  тугызатын  клеткаларга  тэн.  Тізбектің  3-элементі  GNRP 
адапторлы белок SOS-пен бірігіп, бос гидролизденген ГТФ-тан (гуанин-трифосфат) 
фосфатты Ras-пен байланысқан гуаниндифосфатқа (ГДФ) тасымалдау қабілетіне ие 
болады. Осыган орай G-белоктьщ жұмысы келесі сызба бойынша жүреді.
ГДФ-пен  байланыста  ол  активсіз  болады,  ал  оньщ  ГДФ-қа  үшінші  фосфат 
келіп  қосыльш  ГТФ  болганда,  G-белок  тізбектің  5-элементі  R af  белокты,  актив- 
тендіру  қабілетіне  ие  болады.  Ол  GAP-ң қатысуымен  бір  мезгілде  байланысқан  G- 
белокпен  ГТФ  бір  фосфат  бөліп  алады.  R a f  тізбектің  6-мүшесі  -   M ER  протеин- 
киназасын,  ол тізбектің  7-мүшесі  ERK  протеинкиназаны  фосфорлайды,  бұл ядрога 
еніп,  тізбектің  8-мүшесі,  ол  фосфорланган  күйде  транскрипционды  фактор  больш 
табылады,  мысалы,  M itf  белокты  фосфорлайды.  Соңгысы  фосфорланган  күйде 
тізбектің  9-мүшесі  р  300/СВР  кофактормен  қосылады  және  де  оның  көмегімен 
меланоцитгердің  ұлпалық  маманданган  экспрессия  гендерінің  жанындагы  нук- 
леосом  гистондарьш  ацетилдейді.  Олармен  M itf  байланысып,  оларды  транскрип- 
цияга  қосады.  Біздің  мысалдагы  меланоциттердің  клеткаларыньщ  жіктелуін  осы 
алдынала анықтайды.  Баганалы клеткалардьщ осу факторларына индукциялық эсер 
ететін  (осы  жагдайда)  клеткалардьщ  қүзырлылығы,  промеланобластарда  K it  деп 
атал аты н   рецепторларьшьщ  PTR  тұқымдасыньщ  осы  факторларга  сэйкес  келетін 
эр түрлерінің болуымен аньщталады.  . 
Я
Трансдукциондық тізбекті  зертгеудің  цитофизиологиялық аспекгісінен  басқа, 
эрі  генетикалық  аспектісі  бар.  Расында,  тізбектің  элементтері  -   белок  немесе 
олардың өнімдері.  Бірақ эр белокқа бір ген тэн.  Мұндай геннің мутациясы тізбекке, 
эрі  жікгелу  барысьша да  эртүрлі  эсер  етуі  мүмкін,  өйткені  коп  жагдайда тізбектің 
бір  элементі  эртүрлі  ұлпада  эртүрлі  сигналдар  таратады,  бұл  мутантты  геннің 
плейотроптық  әсерін  алып  келеді,  ягни  мутация  эффектісі  эртүрлі  ұлпа  мен 
органдардьщ  морфогенезшде  корінеді.  Ал  басқа  жагынан  алсақ,  егер  белгілі  бір 
клетканьщ  жіктелуіне  (эпигенетикалық  тұқым  қуалауга  иелену)  жету  үшін, 
тізбектің  барлык  элементінен  белгілі  бір  сигналдың  өтуі  қажет  болса,  онда 
тізбектегі  кез-келген  белоктың  генінің  мутациясы  трансдукциондық  функцияньщ 
толық  жойылуьша  экеледі,  ол  өз  кезегінде  жіктелудің  бұзылуын  алып  келеді. 
Белгіш  бір  жагдайда  бұл  дұрыс,  өйткені  мутация  организмнің  тіршілігіне  сәйкес 
келеді  (трансдукцияның  ұқсас  сигналын  тарататын  қосымша  «айналып  өтетін» 
тізбегі  жоқ,  эрі  белоктың  қызметі  белгілі  бір  деңгейде  емес,  толық  мутациямен 
өшір ілген жэне т.б.), 
V  ?
Меланоцитгердің  жіктелуін  мысалга  алып  трансдукциондық  механизмдердің 
генетикалық аспектісін  қарастьфу  ыңгайлы.  М еланоцитпң эпигенетикалық түқым- 
қуалауының нақтылы корінуі  ол меланин пигментін синтездеп шыгару қабілетінде. 
Бұл  синтездің  негізгі  ферменті  тирозиназа  больш  табьшады,  ал  оның  гені  мелано- 
цитте  транскрипцияланады.  Транскрипцияның  іске  қосыпуы  жогарыда  келтірілген 
РТК-тізбегі  арқылы  жүреді.  Мутация  тізбектегі  белоктардың  бұзылуына  әкеледі, 
тышқандардьщ  жүні  пигментсіз,  ақ  түсті  болады.  Шынында  да,  мұндай  мутация 
эсері  баганалы  клеткалардьщ  осу  факторынъщ  белок  гормонының  қызметінің 
жойылуына алып келеді, ол тышқандардың жүндерінің пигментациясын тоқтатады, 
сонымен  қатар  өзінің  тұрақты  дамуында  да  осы  факторды  қажет  ететін  сүйек 
кемігінің (майъшың) дисплазиясын тугызады.  Бұл ген белокты кодтайтын Steel гені

Жеке даму биологиясы
193
ретінде жүннің мутантгы түсі бойынша осы зертеулерге дейін анықгалған болатын. 
Kit белок -  рецепторыньщ  қызметінің  мутациясын  жоғаптуы  жүнді  ақ түсті  етеді. 
Бұл  геН  кодтайтын  белогы  зерттелмей  жатып  анықталған  жэне  White деп  аталған. 
Меланоциттерге  қарағанда  сүйек  кемігі  оған  басқа  рецептор  болады,  сондыктан 
White  генінің  мутациясы  тышкандагы  сүйек  кемігінің  жагдайына  эсер  етпейді. 
Микрофтальмия  (көздің  гипоплазиясы)  Mitf  -  транскрипционды  фактор  генінің 
мутациясы  белгілі,  ол да жүнді  жабынның  пигментсіздігін тудырады,  өйткені  Mitf 
транскрипционды кёшенінің белоктарыныц мутация әсерінен өзгеруіне байланысты 
тирозиназа  генінің  транскрипциясын  қоса  алмайды.  Тирозиназа  генінің  немесе  С 
локусының  мутациясы  да  белгілі,  бұның  тирозиназа  ферментін  өзгертуі  соншама, 
ол  тирозин  амин  қышқылының  тотығу  катализі  қызметін  атқара  алмайды,  тоты- 
ғудан  кейін  меланин  пигментін  синтездеуге  шикізат ретінде  қызмет етеді.  Бұл  ген 
бойынша,  мутантгы  жануарлар  пигментінен  айырылган  жэне  де  оларды  альби- 
ностар  деп  атайды.  Сонымен,  бірқатар  гендер  басьшда түс  беретін  гендер  ретінде 
белгілі  болса,  соңынан  РТК тізбегінің трансдукция  белоктарының гендерінің  екеуі 
де  бір  ген  екені  белгілі  болды.  Молекулалық  генетика  мен  даму  генетикасының 
жетістіктері  аркасьшда  бұл  гендердің  мутациясының,  жүн  жабыны  түсінің 
түзілуінің морфогенетикалық процесінің механизмі түсінікті бола бастады.
2. JAK-STAT трансдукциялы қ тізбек. 
FGF паракринді факторлар аркылы 
іске  косылатын  тізбектің  баска  варианты.  JAK  протеинкиназалармен  байланыс- 
кан RTK тұқымдасының рецепторымен басталады. Лиганд рецептордың 2  моле- 
куласын  димерге  қосады,  JAK  рецепторды  фосфорлайды,  ол  өз  кезегінде 
протеинкиназаны  белсенділейді  де  STAT  белогын  фосфорлайды.  Бұл  оның  екі 
молекуласын димерге біріктіреді, сөйтіп ядроға еніп, онда ұлпалық маманданган 
экспрессияның  транскрипция  гендерін  іске  қосатын  транскрипционды  фактор 
ретінде  көрінеді.  Осы  тізбек  арқылы  өтетін  сигнал  р21  генінің  экспрессиясын 
косады,  одан  шыгатын  белок  қабырга  мен  жұмыр  сүйектердің  өсуін  реттейтін 
хондроциттердің  пролиферациясын  жэне  де  олардың  кыстырма  пластинкадагы 
шеміршек  клеткаларыньщ  жіктелуін  токтатады.  FGFR  3  рецепторыньщ  мута­
циясы,  лиганда  қосылмаса  да,  оған  протеинкиназаның  активтілік  кабілетін 
береді. Бұл 
өз 
кезегінде ергежейлікке жэне қабырганың дамымауына әкеледі. Ол 
туылғаннан  кейін  қабырғаның тыныс  алуга жарамсыздыгынан өмір  сүруге  қабі- 
летсіз  болады,  ал  одан  сәл  жеңілірек  мутация  ахондроплазия  (ұзын  сүйектердің 
қысқаруымен,  ергежейлік)  болып  табылады.  Тізбек  сонымен  бірге  қан  клетка- 
ларының жіктелуіне жэне де сүт бездерінің секреторлы клеткаларына пролактин 
гормоны арқылы эсер етіп, казеин генінің транскрипциясын да іске қосады.
3.
  Smad  трансдукционды 
тізбегі.  Бұл  тізбек  TGF-p  тұқымдасүстінің 
паракринді  индукторлары  арқылы  түсетін  сигналдардың  трансдукциясына 
қызмет етеді.
Жауап  беруші  клеткалардың  цитомембранасында  2-тиггп  белок-рецепторлар 
бар лиганд 2  типті  рецептормен үсталып,  1-типл  рецептормен димерге  қосылады, 
ал  1-рецептор  димерде  серии  немесе  треонин  амин  қышқылдары  қалдыктарының 
фосфорлануы  жүреді.  Фосфорланғаннан  кейін  димер  Smad  трансдукция  белок- 
тарының протсинкиназасы ретінде шығады.  Егер лиганд-активин болса, онда Smad
2  мен  3,  ал  егер  BMP  болса,  онда  Smad  1  мен  5  фосфорланады.  Бұл  Smadrap 
фосфорланган  соң,  олар  Smad  4-ке  қосылады.  Пайда  болган  Smad-димер

194
С. Т.  Нуртазин,  Э. Б.  Всеволодов,  Б. Есжанов
цитоплазмадан 
ядроға 
еніп, 
белгілі 
гендердің 
транскрипциясьш 
қосуға 
транскрипционды фактор ретіңде қызмет етеді. 
.  Я
4.  W n t-F rizzled   трансдукци онды   тізбегі.  Атынан  көрініп  тұрғандай, 
Frizzled  рецепторларына  лиганда  ретінде  W nt  тұқымдасының  паракринді  фак­
торлары  қызмет  етеді.  Frizzled  лигандамен  қосылғанда  Disheveled  белогын 
активтейтін  қабілетке  ие  болады,  ол  активациядан  кейін  G SK -3  протеинкина- 
засының  ингибиторына  айналады.  Бұл  протеинкиназа  глюкозадан  гликоген 
синтездейтін  -   гликогенеинтаза  ферментінің  активаторы  ретінде  белгілі,  бірақ 
тізбектің  құрамында  ол  тіпті  баеқа  қызмет  атқарады.  АРС  және  р-катенин  екі 
белогы  синтезделген  кезде,  олар  қалыпты  жагдайында  ассоциацияға  түеіп, 
кейіннен Р-катениннің деградацияеымен аяқталады.  Ассоциацияның тұрақтылы- 
гына  (сонымен  қатар,  деградацияга)  GSK  -   3  себепші  болады.  Активтенген 
Disheveled  GSK-3-ті  ингибирлегенде  Р-катенин  АРС-тен  оңай  ажырап,  ядрога 
енеді,  онда  LEP  немесе TCF  белоктармен  гетеродимерге  қосылады.  Мұндай  күйде 
ол  W nt  тұқымдасының  паракринді  факторларымен  индуцирленетін  ұлпалық 
маманданган экспрессия гендеріне транскрипционды фактор болады.
Бұл  тізбекгің  басқа  элементтерінің  трансдукционды  қызметінен  басқа  да 
қызметтері  бар.  Мысалы,  р-катенин  клеткалық  адгезияның  бір  белогы,  ал  АРС  р- 
катенинді ядрога енуін тоқтату арқылы ісікке қарсы агенттің рөлін атқарады. Тізбек 
бойынша  активтенетін  Disheveled  GSK-3-ке  гана  емес,  Rho  ГТФ-азага  эсер  ere 
алады.  Ол киназаны фосфорлайды, өз кезегінде соңгысы  цитоқаңқаньщ белоктарьш 
фосфорлайды  (микротүтікшелер,  актин  цитоқаңқанъщ  элементтерінің  жиналуына, 
клетканың формасьша, қозгалмалыгьша, полярлыгьша эсер етеді).
Тізбектің  тагы  бір  варианты,  W nt-^Frizzled-двн  басталып,  активтенген 
фосфолипаза  ретінде  жалгасады.  Фосфолипаза  фосфолипидтерді  ыдыратып, 
екінші  ретгік  мессенджерлерді  түзеді,  олар  кальциесомаларга  эсер  етіп, 
цитозольга Са+ иондарының шыгуына мүмкіндік береді.
5. H edgehog-Patched тран сдукц и ялы қ тізбегі. Hedgehog паракринді факторы 
жоқ  кезде  Patched  рецепторы  Smoothened  белогымен  байланыста  болады,  ол 
трансдукционды  сигналдың  генераторы  б о л ьт  табьшады.  Ал  лигандамен 
байланыспаган  Patched  сигналдьщ  генерациясын  басады.  Белок  Hedgehog  Patched 
пен  байланысқан  кезде,  Smoothened-ң  ингибирлеуі  Patched  белогының  конфор- 
мациясының  өзгеруі  арқасында  тоқгалып,  сигналдьщ  генерациясы  басталады. 
Сигналдьщ  берілуі  тізбектің  құрылысы  бойьшша  жүзеге  асады.  Егер  Smoothened 
ингибирленген  болса,  Сі  транскрипционды  факторы  Cos  2  жэне  Fused  белок- 
тарьшьщ  көмегімен  микротүтікшелерге  байланысады.  Мұндай  байланысқан 
жагдайда  оның  ыдырауы  РКА  жэне  Slimb  белоктарының  қатысуымен  жүреді. 
Бөлініп  шыққан  бөлігі  ядрога  еніп,  Hedgehog  индукторына  тәуелді  гендердің 
энхансерлері 
мен 
промоторларына 
барып, 
олардың 
транскрипциясының 
ингибирлсуін камтамасыз етеді. 


1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал