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




бет15/18
Дата22.04.2017
өлшемі3 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

 
В  
= - 
В
уакьгппа реттепш
клетканың жштелуі 
немесе орналасуы
негагивті ретгепш 
(репрессор)
көрпи клеткадан 
түсетін сигнал
ТРАНСКРИПЦИЯ
ұлпалық 
маманданган ген
улпалық мамаңдалган 
факторлар
клеткалык цнклдщ 
экспрессия карқынлылығьш 
фазага тәуелдішгі 
реттепш
69-сурет.
  Транскрипционды кешен белоктары (транскрипционды факторлар) 
көмегімен ұлпага 
тэн 
экспрессия генінің транскрипциясының ж үруі, ол геннің 
транскрипцияланатын бөлігіне жақын ДН Қ-ң промоторлы реттегіш  аймағымен байланысады
(Бердсли Т.М . бойынша, «В  мире науки»  1991, № 10)
Кейбір  ген  промоторларында  нуклеотидтердің  метилденуі  (көбіне  ДНҚ 
тізбегінде  гуанинмен  қатар  туратын  жагдайда  цитознннің  метнлденуі)  ген  тран- 
скрипциясыньщ  қосымша ретгегіш  факторы  болуы  мүмкін 
(70-сурет).
  Метилдену 
транскрипциялық  белоктардың  байланысуына  кедергі  келтіреді,  геннің транскрип- 
циялануының  алдын  алады.  Нуклеотидтердің  метилденуі  белгілі  бір  ген  немесе 
гендер  тобының  промоторларымен  арнайы  байланысатын  метил аза  ферментімен 
іске  асады.  Фермент цитозиннің сутектік атомдарыньщ  біреуін бөліп,  орнына 
СНз 
метил  тобын  байланыстырады.  Промотордың  метилденуі  ДНҚ  репликациясына, 
ягни ДНҚ бойымен ДНҚ полимеразаның қозгалуьша кедергі келтірмейді.  Сонымен 
бірге  ГЦ  -  СН3  метилденген  тобының репликациясы  пайда  болады,  осыган  сэйкес 
метилденбеген  ЦТ  тобы  арнайы  емес  (нақгы  промоторларга  қараганда)  метилаза 
комегімен  цитозин  бойынша  метилденеді,  ол  клетканың  болінуі  кезінде 
метилденген (ажыратылған) жагдайын өнімді етеді.
ДНҚ-ң  метилденуіне  генетикалық  импринтинг  кұбылысы  негізделеді.  Қазір 
оган  ерекше  коңіл  болшуде,  ойткені  биологтар  бұл  құбылыстарды  генетиканың 
соңы  жэне  оның  эпигенетикамен  алмасуы  ретінде  қарастырады.  Сүтқоректілер 
үшін  генетикалық  импринтинг  мэні  томендегідей  тұжырымдалады.  Зерттеулер 
бойынша,  аталық  немесе  аналық  гаметалардың түзілу  сатысында  промоторлардың 
метилденуімен  тұрақгы  репрессняга  ұшьфайтьш  гендер  саны  көбейеді.  Кейбір 
гендердің  метилденген  жагдайы  берілген  гаметаньщ  қатысуымен  қальштасқан, 
зиготадан  дамыган  организмдерде  омір  бойы  сақталуы  мүмкін,  ягни  осы  ұрпақга 
геннің  транскрипциясы  жүрмейді.  Егер  сперматозоидта  берілген  ген  промоторы 
метилденсе,  жұмыртқа  клеткадагы  гомологты  геннің  гомологгы  промоторы 
метилденбейді жэне ол  ген белсенді  қызмет етеді.  Бұл организмнің қалыпты дамуы 
үшін  жеткілікті,  ойткені  аталық  организмнің  дамуы  үшін  бірден-бір  X  хромосома 
гендерінің  комплектісі  жеткілікті.  Аталық  клеткаларда  екінші  X  хромосома

Жеке даму биологиясы
207
болмайды.  Аналық организмнің эрбір  клеткасында екі  X  хромосома болады,  бірақ 
олардьщ  біріндегі  гендердің  барлыгы  дерлік  промоторлардың  метилденуі  арқылы 
рёпресбняланған. Мысал ретінде фетальды өсу факторы - lgf2 - белогы генін айтуға 
болацы.  Ол  аналық  клеткадан  зиготаға  түскен  хромосомада  метилдену  арқылы 
репрессияланған.  Бұл  ген дамушы эмбрион  клеткасында зиготага сперматозоидган 
енген  гомологты  хромосомада  ғана  транскрипцияланады.  Керісінше,  белок- 
рецептор  гені  Ifg  2г  өсу  факторьша  сперматозоидтық  хромосомада  тұрақты 
репрессияланган,  бірак  зигота  генотипіне  аналық  жұмыртқа  клеткасынан  енген 
хромосомада  белсенді.  Осылайша,  геннің  қалыпты  мөлшері  бір  клетка  үшін  2 
аллель емес, бір аллель болып келеді. Патологиялық жагдайда екінші (аналық) Ifg 2 
геннің дерепрессиясы, ягни ген мөлшерінің екі еселенуі жүруі мүмкін, ол тоқ ішекте 
ісіктің даму  қаупін тудырады.  Сонымен,  қалыпты  жагдайда кариотипте  «жеке» әрі 
аталық,  эрі  аналық аллельдер  болады,  ягни,  организм  гемизиготалы  болып  келеді, 
өйткені тек аталық аллель гана транскрипцияланады.
ретгеуш і яймав; 
крдгалынаггын аймак,
активатор белогы  
.... 
бяйланы спяйды
э-кшетнлщггознн
н .
70-сурет.
  Генге жакын ДНҚ-ң промоторлы реттегіш аймагының метилденуі аркылы ген 
белсенділігінің тежелуі.  1) ДНҚ кұрамындағы цитозиннін калыпты жэне сутектік атомы СН3 
метипді топпен алмасқан кұрылымы. 2) Транскрипционды кешен белогы (тіктортбұрыш) ДНҚ-ң 
реттегіш бөлігімен байланысып, РНҚ- полимеразаның (шар) промоторға косылу мүмкіндігін жэне 
геннің мағыналы ДНҚ жіпшссіндс транскрипцнянын (РНҚ синтезі) басталуын камтамасыз етеді. 
ДНҚ-ң реттегіш аймагының метилденуі кезінде транскрипционды кешен белогы оған байланыса 
алмайды да, геннің транскрнпциясы жүрмейді (Р.Холпидей бойынша, «В мире науки»,  1989, №8)
Ген  транскрипциясы,  өзі  кодтайтын  белок  қызметінін  іске  асуына  кепшдік 
бермейді.  Белок  қызметінін  іске асуын  молекулярлы жагдайлар тізбегі  анықтайды, 
олар барлық уақытта бірінен  кейін бірі жүрмейді, тек белгілі жагдайпарда гана осы 
белоктың қьвметін аныктауыш болып табылады. Негізгі процестерге: ядролык РНҚ 
(яРНҚ)  транскрипциясы  кезінде  синтезделген  процессинг  жэне  оның  ядро 
мембранасының  «саңылаулары»  арқылы  цитоплазмага' шыгуы,  түзілген  рибосо-

208
С.Т.  Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов  ■
,
малар  қатысында  жүретін  тран сляц и я  (ягни,  белок  синтезі),  белоктың  төртіниіі 
реттік  құрылымының түзілуі  (бірнеше  белок-суббірліктердің  күрделі  белок  түзуі), 
белоктардьщ  протеинкиназа  ферментгері  немесе  басқа  молекулалармен  (мысалы, 
клеткаішілік  «гормондар»,  Са  ионы  немесе  цАМФ  негізіндегі  екінші  ретгік 
мессенджерлер) 
белсеңденуі, 
белсенділіктің 
клеткага 
сырттан 
түсетін 
трансдукциялық белгілермен реттелуі жэне тағы басқалары жатады.
Геннің  транскрипциялануынан  белоктың  белсенді  молекуласы  арқылы 
арнайы  қызметтерінің  орындалуына  дейінгі  процестер  жиынтыгы,  ягни  геннің 
көрінуі  «ген  экспрессиясы»  деп  аталады.  Бұл  термин  классикалық  домоле- 
кулярлық генетикадан  алынган,  ол  генотиптегі  геннің арасындагы  байланыстың 
түрақсыздыгын  жэне  осы  ген  арқылы  анықталатын  белгілердің  пайда  болуын 
зерттейді.  Бұл  зертгеулер  геннің  пенентранттылыгы  мен  экспрессивтігі  ұгым- 
дарын тудырды.  Соңгы жылдарда  анықталгандай,  гендердің транскрипция  онімі 
яРНҚ-ң  бір  ұлпаларында  процессинг  процесі  эртүрлі  жүреді.  Нәтижесінде  бір 
клеткалар  түрінде  белок  құрылымының  бір  нүсқасы  түзілсе,  осы  генмен 
кодталган  екінші  клеткалар  түрінде  оның  басқа  нұсқасы  түзіледі.  Сонымен 
бірге,  эртүрлі  клеткалар  түрінде  типтері  бірдей  геиніц  транскрипциясы  жүруі 
мүмкін.  Бірақ  бір  типтегі  клеткаларда  оның  транскриптісі,  яғни  яРН Қ  клеткага 
трансляциялау  үшін  белок  сиитезі  ядродан  «шыгарылады»,  екінші  клетка 
типінде  ядродан  шыгарылмай,  транскрипцияланган  геннің  экспрессиясын 
тоқтатады. Осылайша, эмбрионда эртүрлі ұлпалардың жіктелуі жүреді.
15.2.3  M etazoa онтогенезіне тән   гендердің ар н ай ы  рөлі
Коп  клеткалы  организмдердің  онтогенезі  үшін  клеткалык  жэне  мүшелік 
жіктелу  процестері  маманданган  болып  табылады.  Клеткалык жіктелу(мамандану) 
дегеніміз  -  алгашқыда  бірдей  клеткалар  арасында  морфологиялық  жэне 
биохимиялық  айырмашылықтардың  пайда  болуы.  Мүшелік  жіктелу  (мамандану) 
немесе  органогенез  -  эмбрион  денесіндегі  алгашқыда  бірдей  болган  бөліктердің 
эртүрлі  мүшелерге  айналуы  болып  табылады,  бүл  түр  немесе  одан  да  үлкен 
таксондар  үшін  маманданган  болады.  Жогарыда  айтылгандай,  гендер  (барлық 
клеткаларда бірдей) оздігінен эмбрионньщ басы мен артқы боліктерінің қай жақтан 
дамитынын  анықгай  алмайды.  Бас  бөліктерініц,  сонымен  бірге  артқы  болімнің 
багытталуы  барлық  клеткалар  үшін  бірдей  ДНҚ-ң  бірінші  ретгік  құрылымында 
аныкталуы мүмкін емес. 
Н |
Сонымен  бірге,  барлық  клеткаларда  бірдей  болатын  гендер  арқылы  бір 
клеткаларда  бір  гендер  жиынтыгыныц,  басқа  клеткаларда  -  басқа  гендер  жиын- 
тыгының  іске  қосылуын  (бұл  клеткалардың  биохимиялык  жэне  морфологиялык 
жіктелуіне экеледі)  қамтамасыз ететін белгіні  анықтау мүмкін емес.  Бүл  процесс 
стохастикалық,  ягни  белгілі  бір  ықтималдықпен  кездейсоқ жагдайлардың  жүруі 
жэне  алгашқыда  бірдей  болган  клеткалардьщ  дамуы  барысында  қалыптасқан 
біркелкі  емес  жагдайдың  эсерінен  болуы  мүмкін.  Мысалы,  клеткалар  «шогыры- 
ныц»  ортасындагы  жагдай  оныц  шетіндегі  жагдайдан  озгеше  болуы  мүмкін,  ол
оз  кезегінде  эртүрлі  гендер  тобының  заңдылықпен  іске  қосылуын  алдын-ала 
анықтай  алады.  Бұл  мысалы,  клеткалар  шогырының  эртүрлі  қабаттарында 
болінетін индукторлардың эртүрлі концентрациясынан болады.

Жеке даму биологиясы
209
Клеткалар  жіктелуі  үшін  қажет  алғашқы  белгілердің  бірі  -  морфогендердің 
белгі  беруші  заттардың  эмбрионның  әр  жақгарында  жэне  қабаттарында  эртүрлі 
к о н ц е
нтрациясы болуы.  Клеткаларда морфогендермен қосылысқа түсетін  молекула
-  рецепторлар  болады.  Олар  морфогендермен  байланысқаннан  кейін  белгіпі 
гендердің  немесе  олардьщ  транскрипторлары  мен  белоктарының  белсенділігіне 
белгілі  бір  жагдайда  эсер  ететін  клеткаішілік  процестер  тізбегін  іске  қосады. 
Осындай айырмашылықгарды, эдетте, концентрациялар градиенті деп атайды, ягни 
эмбрионньщ  бір  полюсінен  екінші  полюсіне  қарай  немесе  эмбрионның  үстіңгі 
бетінен  тереңіне  карай  концентрациялардың  өзгеруі.  Бұндай  градиентгер  эртүрлі 
клеткалар «шогырлары» үшін алгашкы ерекшеліктер болып табылады, нэтижесінде 
алгашқы  клеткапардың  бірдей  жіктелуіне  экеледі.  Басқаша  айтқанда  градиенттер 
эмбриондагы  жагымды  ақпаратгы  кодтау  формасы  болуы  мүмкін,  ол  сапалык 
ерекшеліктер негізінде емес, сандык негізге сүйенеді.
Осындай  принцип  бойынша  техникада  обьекті  жайында  ақпараттың  берілу 
принципі  кодтау  принципіне  ұқсас  келеді.  Эдисонның дыбыс  жазгыш  фонографы 
немесе  граммафонды  пластинкада  дыбыс  қарқындылыгы  інүңқыр  тереңдігі  мен 
сайша  биіктерінің  белгіпі-бір  айьфмашылыгымен  берілді.  Қарапайым  үнтаспаның 
пайда болуымен дыбыс дауысы магнитті лентаның магниттелу деңгейімен берілетін 
болды.  Пластинкалар  мен  үнтаспа  жазбаларды  таратуда  бастапқы  түрден  бірдей 
етіп  көшіру  көшіргіш  құрылгылардың  озгермелі  жагдайы  мен  сипатына  тәуелді 
болғандыкган оңай бұрмалануга ұшырайды. Соңгы кезде ақпараттың берілу сапасы 
жогарылап, сандық кодтау принципі қолданылады.
Егер  осындай  принциппен  ақпараттың  берілуі  эмбриогенез  барысында 
қатаң  сақталса,  ондай  берілуде  айталық,  бас  жэне  мойын  екі  дискретті  эртүрлі 
құрылым  ретінде дамымас  еді.  Клеткаларда  нейрон,  эпидермис  жэне  шеміршек 
клеткалары  емес,  олар  жартылай  нейрон  жэне  жартылай  шеміршікті  клеткалар 
сипатта болар еді.  Осындай  ретсіздіктерден  нақты  гендердің белсенденуі  болып 
келетін  клеткалар  жіктелуінің  нәтижесінде  алдын  алуга  болады,  өйткені  гендер 
біріншіден  дискретті  (үзік-үзікті)  құрылымдар,  екіншіден,  ондагы  акпарат 
«сандық»  әдіспен  беріледі.  Ген  накты  нуклеотидтердің  нақты  тізбегі  түрінде 
таралады  (репликация),  дэл  осы  негізінде  табигаты  басқа  нуклеотидтер  де 
транскрипцияланады  жэне  белгілі  бір  аминқышқылдардың  бір  мэнді  тізбегі 
түрінде трансляцияланады.  Жагымды  ақпаратты  оның соңгы  кезеңінде  кодтау -  
белгілі  бір  гендер  тобын  белгілі-бір  типке  (мысалы,  эктодерма  немесе  мезо­
дерма)  жэне  орналаскан  клеткаларга енгізумен  іске  асады.  Гендердің  клеткалар 
физиологиясына  эсері  транскрипция  жэне  трансляция  аркылы,  ягни  осы  генге 
сэйкес  белгілі  белоктар  синтезі  аркылы  іске  асатыны  анык.  Осы  белоктарды 
аткаратын қызметіне карай жіктеуге болады.
А.  Эмбебап  белоктар  жэне  оган  жакын  белоктар  барлык  клеткалар 
түрлерінде  салыстырмалы  молшерде  (эдетте  коп  емес)  жэне  клеткалардын 
тіршілігіне  қажетті,  мысалы,  ядро  мембранасының  кұрылымын  ұстап  тұратын 
Кребс  циклынын  тыныс  any  ферменттері,  ламин  цитоканкасы  белоктары, 
гистондар  жэне  хроматин  қүрылымын  ұстап  тұрушылар.  Бұл  белоктар  жалпы 
клетка биологиясының нысаналары болуы керек.
Б. 
Мүшелік  арнайы  немесе ұлпалық арнайы  белоктар.  Бүлар  бір  мүшелер 
мен  үлпаларда  бар,  бірақ  оларга  сэйкес  гендер  тыныштык  күйде  (қосылмаган 
немесе  жай  транскрипцияланатын)  болатын  баска  мүшелер  мен  үлпаларда 
кездеспейтін (салыстырмалы  молшерде) белоктар.  Жогарыда айтылгандай, даму

210
С.Т. Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжаное
биологиясының  маңызды  аспектілерінің  бірі  алғашқыда  эмбрионның  бірдей 
клеткаларын  жіктелуін  қамтамасыз  ететін  ақпараттар  ағымын  зерттеу  болып 
табылады.  Бұл белоктарды шартты түрде былайша бөлуге болады:
Б  1-  берілген  клетка түрінің  маңызды  химиялық  субстраты  болып  табыла- 
тын  жалпы  белоктар.  Мысалы,  бұлшық ет клеткаларындағы  актин  жэне  миозин, 
эритроцит гемоглобині, кератиноциттің кератиндері, без бөлетін белоктар жэне т.т.
Б  2  -   жалпылама  аз  белоктар.  Олар  ұлпалық  арнайы  белоктар  гендерінің 
іске  қосылуы  мен  тоқгалуынан  бастап  эмбриональды  индукторлар  мен 
гормондардың белок - рецепторлары, баска да трансдукция тізбегінің белоктары, 
солардың  ішінде  протеинкиназа,  ұлпалардың  арнайы  қосындылары  синтезінің 
ферменттері  немесе  клеткалардьщ  ұлпалық  арнайы  адгезиясын  сақтап  тұратын 
гормондар  (САМ).  Бұлар  клеткалардьщ  басты  қызметтерінің  орындалуын  рет- 
ретімен  камтамасыз етеді. 
■}.!
 
|Я В п В В Н Щ И ^ Н
Б  тобының  ұлпалық  арнайы  белоктары  эрдайым  абсолютгі  болмайтынын 
ескеру  кажет.  Кейде  бір  белок-рецептор  бірнеше  (барлыгында  емес)  ұлпаларда 
(тек  қана  бірдей  гормондардың  бөлінуіне  жауап  беретін,  мысалы,  жүрек 
бұлшықеті,  бауыр  жэне  май ұлпаларында  адреналин  рецепторлары  бар)  болады. 
Цитоқаңқа  белогы-актин  көптеген  клеткалар  түрлерінде  кездеседі,  бірақ 
бұлшықет  ұлпасында  гана  ол  клетканың  құргақ  салмагының  көпшілік  бөлігін 
құрайтын жалпы белок күйінде болады.
Транскрипционды  кешенінің  (ТК)  бірдей  белоктары  эртүрлі  ұлпаларда 
кездеседі.  Үлпалар  үшін  ондағы  ТК  белоктарының  қисындасуы  арнайы  болып 
келеді.  Осы  көзқараспен,  эпигенетикалық  тұқымқуалаушылық  эрбір  жіктелуші 
клеткаларга  ТК  белоктарының  белгілі  қисындасуының  қатысына  негізделумен 
сипатталады.  ТК  белоктары  берілген  дифференцация  түріне  арнайы  гендер 
тобының  транскрипциясының  іске  қосылуын  қамтамасыз  етеді,  сонымен  бірге 
олардың репрессиясын  қамтамасыз  ететін  осы  клеткаларга  «қажетсіз»  гендердің 
промоторларының метилденуіне  эсер етеді.  Репрессияны ТК-ң кейбір белоктары 
да  іске  асыра  алады.  Клетканың  жіктелуінің  басқа  түрлері  үшін  арнайы  белок- 
тардыц  гендері  транскрипцияланбайды,  өйткені  олардың  ядросындағы  ТК 
белоктарының  саны  транскрипцияның  іске  қосылуы  үшін  жеткіліксіз  болып 
келеді.  Бірақ  осы  клеткалардағы  «қажетсіз»  гендердің  транскрипциясын  гендік 
инженерия  эдісімен,  гендердің  промоторын  клеткадагы  транскрипцияланатын 
геннің  промоторымен  алмастыру  арқылы  жүзеге  асыруга  болады.  Мысалы, 
фибробластар  меланин  пигментінің  синтезіне  қажет  тирозиназа  ферментін 
жеткілікті  синтездемейді.  Егер  тирозиназа  генін  бөліп  алып,  өзінің  промоторы- 
ның орнына коллаген генінің (фибробластарда белсенді қызмет ететін) промоторын 
қойып,  кейін  бұл  генді  фибробластарга  енгізсек,  бұл  клеткалар  тирозиназаны 
жэне меланинді синтездей бастайды. 
I
Осылайша,  эпигенетикалық тұқым  қуалаушылық ТК  белоктарының ұлпалык 
арнайы  қисындасуына  да,  берілген  клетка  түріне  енуге  «тэн»  гендер  промотор- 
ларьша  «стереоарнайы  ұқсастыққа»  да  негізделеді,  бұндай  ұқсастық  РНҚ- 
полимеразаның  генге  байланысуына  жэне  ұлпалық  арнайы  экспрессия  гендері 
транскрипциясының  басталуьща  мүмкіндік  беретін  ген  қүрылымының  өзгеруін 
камтамасыз  етуі  керек.  Филогенезде  клеткалар  жіктелуінің  пайда  болуы  ТК 
белоктарының  жэне  белгілі  гендердің  промоторлары  мен  энхансерлерінің 
«кел ісілген» коэволюциясын болжайтыны анық.

Жеке даму биологиясы
2 1 1
5.2.4.  Хокс-гендер  (Нох-гендер)  морфогенезді  басқараты н  арнайы 
гейдордің м ы салы
Даму биологиясыньщ мамандары үшін транскрипционды кешен белоктары (Б 
2  тобынан)  ерекше  қызығушылық  тугызды.  Алдымен  гомеобокс  геңдері  немесе 
Хокс-гендерге көңіл бөлінді.  Хоке гендер кұрамында белок молекуласыньщ сэйкес 
«гомеодомен»  кодтайтьш  ерекше  «гомеобокс»  аймагыньщ болуымен  сипатгалады. 
Бұл  доменнің  көмегімен  белок  бірнеше  басқа  гендердің  ДНҚ-промоторларымен 
байланысады, осылайша олардьщ транскрипциясы жүреді.
Дрозофила  шыбынының  Хокс-гендерінің  бірі  эмбриологтардың  көз  қарасы 
бойынша  ерекше  мутацияның  нәтижесінде  генетиктердің  қызыгушылығын  тугыз­
ды:  насекомньщ  иіс  сезгіш  мұртшалары  антеннасыньщ  бір  ұшының  орнына  шы- 
бынның  қарапайым  «жүргіш»  аяқтарының  құрылымына  сэйкес  ұштар  дамыган, 
ягни  басқа  бір  мүше  дамитьш  дене  сегментінде  қалыгггы  мүше  дамиды.  Мұндай 
мутациялар  гомеозисті  деп  аталады,  осыдан  гомеобокс  гендерінің  аталуы  пайда 
болды.
Хокс-гендер  геномда  құрылымы  жагынан  бір-біріне  өте  жакын  сериялар 
түрінде кездеседі.  Әрбір серияда  10-н аса түрі (омыртқалыларда) кездеседі.  Нох- 
гендерді  сериядагы  геннің  номірімен  белгілеу  қабылданган.  Мысалы.  Нохс-6 
дегеніміз,  берілген  ген  «С»  сериясына  жатады  жэне  онда  6-орынды  иеленеді. 
Сериялар әртүрлі хромосомаларда орналасады. Омыртқалыларда Нох- гендердің
4  сериясы,  ал  дрозофилаларда  жэне  ланцетникте  бір  сериядан  (хромосоманың 
гаплоидты жиынтыгы) болады.
Хромосомадагы  Хокс  гендердің  бір  сериясының  орналасу  реті  эмбрион 
денесінде  олардьщ  экспрессиялану  орьщцарының  орналасу  ретгілігіне  сэйкес  ке- 
леді.  Басқаша айтқанда, хромосомада Хокс-гендер сериясы басталатын ген эмбрио- 
генездің  гаструляциядан  кейінгі  сатыларында  бастың  аймагында  транскрипцияла- 
нады, олардан кейін орналасқан геңдер мойын аймагында, серияның келесі гендері- 
кеуде бөліміқце, осылайша күйрық бөліміне дейін транскрипцияланады 
(71-сурет). 
Әрбір  Хокс-геннің  экспрессиялану  аймақтарьшьщ  шекаралары  эмбрион  денесінің 
алдыңгы  жагында  айқын  көрінеді,  ал  артқы  жагында  (каудальдық)  транскрипция 
өнімдерінің  концентрациясы  біртіндеп  төмендейді  жэне  нөмірі  бойьшша  келесі 
Нох- геннің транскрипциялану аймагында томен деңгейде сақгалады 
(71-сурет).
Даму  биологиясьшьщ  көз  қарасы  бойьшша,  ең  қызыкгысы,  эрбір  Хокс- 
гендердің  транскрипциясы  бір  уақытта  бірнеше  ұлпаларда  (жүйке  түтіктершде, 
остік  мезодермада,  беттік  эктодермада,  жүйке  қырында),  бірақ  ұрық  денесінің 
бірдей сегментінде жүреді. Зерттеушілер бірнеше тэжірибелерде эмбрион денесінде 
концентрадиялар  градиентін  түзетін  заттардың  белгілі  бір  концентрациясы 
деңгейінде  Хокс-гендер  серияларының  нақгы  бастамаларында  транскрипциялана 
бастайтынын  корсете  алды.  Ал  белгілі-бір  Хокс-геннің  іске  қосылуьш,  ДНҚ-н 
геномы  белгілі  стереохимиялық  комплементарлы  бөлігімен  қосыльш,  дененің 
белгілі  сегментгерінің  (мысалы,  жануар  денесінің  мойын  немесе  кеуде  бөлімінің) 
дамуына жауапты гендер тобынан тұратын белок синтезі қамтамасыз етеді.  Белгілі 
бір  мүшелердің  дамуына  концентрациялар  градиентінің  рөлі  экспериментатор  - 
морфологтарга  белгілі,  бірақ  бұл  концентрациялардьщ  эсер  ету  механизмі  Нох 
гендер  сериясьш  терең  зерттеуге  дейін  түсініксіз  болган  еді.  Нох  гендер  жэне 
олардың  сериялары  жануарлар  жэне  өсімдіктер  элемі  үшін  әмбебап  жэне 
таңгаларлық еді.  Қандай жагдай болса да шыбын  мен адамның кейбір  Нох-гендері 
арасында бір-бірімен алмасу дэлелденген. 
.

212
C.T.  Нуртазин,  Э.Б.  Всеволодов,  Б.Есжанов
(А)
Дрозофил*
 
Ш   Ц
Н от -С  
Ш Ш Ш
Dfd 
Scr  A ntp 
Ubx  abdA  AbdB
Тышқаы
Hoxa
Щ
S   r S . - S r S   Щр  JL 
al 
a2 
аЗ 
a4 
a5 
a6
a7
a9 
alO 
a l l
a 13
S   XS  22 

S3  JS  «2D  2 3 5 *   3   SB   352SS
b l 
Ь2 
b3  b4 
Ь5 
Ьб 
Ь7 
Ь8 
b9
Hoxb
c4 
c5 
c6
c8 
c9 
clO 
e l l  
СІ2 
СІЭ
H oxc  §
dl
d3 
d4
d8 
d9 
dlO  d l l  
d l2   d!3
H oxd
  I









10  <11 
12 
13
паралоішялык
тоіггар
ретин кышкылына 
жогары сслмталлык
ретин кышкылына 
томен сезімтшіаык
дрозофила
(В)
lab  рЬ
D fd  Scr  A m p  
Ubx  abdA  AbdB
тышкан
71-cypem.
  Тышкан мен іф озоф ила денесінін кранио-каудалды өсі бойы мен Н ох-гендерінің 
экспрессиялану аймагынын орналасуы мен хром осом ада (3-тен соңьгаан дей ін ) орналасу ретінін 
ұксастыгы.  А ) гом еобокс гені  бар дрозоф ила (жогарыда) хромосомасы  ж эн е қаптесердің Н ох- гені 
бар (сэйкес, Н ох-а, Н ох-в, Н ох-с,Н ох-д- сериялары) 4-хром осом асы . Тік жолақтармен бір-бірім ен 
тыгыз гомологияны аныктайтын гендер көрсетілген. Тыгыздығы ауыспалы көлденең жолақтар 
геннің экспрессиясын  іске қосатын фактор ретіндегі ретин қышқылының концентрациясына 
сезімтал деңгейін көрсетеді.  Сол жакта ретин қышқылының төм енгі концентрациясында «іске 
косылатын» гендер.  Бірінш ілері алдымен, соңгылары кейін экспрессияланады.  В ) Тыгыздыгы 
ауыспалы келденен жолактармен қаптесердін (1 2-күн) Н ох-в ссриясының әртүрлі гендері мен 
дрозофиланың (1 0  сағат іш інде дамыган) жалгыз Н о х -с  сериясының гом еобокс гендерінің 
транскрипциялану аймагынын эм брион ден есін де орналасуы көрсетілген.  Бас жакта (краниальды) 
экспрессия аймактарының шекаралары айкын, ал кұйрык жақта (каудальды) олардын
транскрипция концентрациялары біртіндеп тем ен дей ді.

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


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал