Гаструла морского ежа Яйцо морского ежа

Гаструла морского ежа

Яйцо морского ежа

• клеточная дифференцировка - процесс, при котором менее специализированная клетка становится более специализированной • В человеческом организме примерно 100 триллионов клеток (1014). В большинстве клеток содержится весь набор генов, присущий данному виду • Клетка, которая может дифференцироваться во все типы клеток взрослого организма, называется тотипотентной (зигота, споры, бластомеры) • Клетка, которая может дать начало многи определенным типам клеток называется плюрипотентной • Стволовые клетки - недифференцированные клетки, которые могут дифференцироваться в специализированные клетки определенного типа и могут делиться путем митоза, давая новые стволовые клетки • Три основные типа клеток составляют тело млекопитающего: зародышевые клетки, соматические клетки и стволовые клетки

Ганс Дриш - Hans Adolf Eduard Driesch (1867 -1941) при разделении двух первых бластомеров у иглокожих – морского ежа (1891) каждый из них даёт полноценный зародыш меньшего размера

Ганс Шпеман - Hans Spemann (1869 -1941) Нобелевская премия (1935) за открытие явления эмбриональной индукции (1901) Эмбриональная индукция - взаимодействие между частями развивающегося организма

Химерная мышь

Джон Гердон John Gurdon, род. 1933 Нобелевская премия за 2012 год 1975 John Gurdon, Ronald Laskey, and O. Raymond Reeves published "Developmental Capacity of Nuclei Transplanted from Keratinized Skin Cells of Adult Frogs, "

• Позвоночные, которые возможно, произошли от нематод, дивергировали от насекомых более 600 млн лет назад. Несмотря на это, при сравнении 20000 генов нематод, 14000 генов дрозофилы и 25000 генов человека около 50% являются общими для этих групп. Около 70 % генов позвоночных имеют гомологичные гены у беспозвоночных 22 % не имеют гомологов у беспозвоночных • 2000 генов C. Elegans кодируют клеточные рецепторы и каналы. Они присутствуют и у позвоночных. • Второй важный класс – белки-регуляторы генной активности. Один из классов таких белков - белки, содержащие так называемый гомеодомен- участок, способный взаимодействовать с ДНК. Имеется 41 представитель этого класса у C. elegans, 84 у Drosophila, 131 у человека и только 7 у дрожжей

Распределение продуктов экспрессии гена Hox в эмбрионах мыши

6 -дневный цыпленок - зародышевые крылья и ноги экспрессируют гомеозисные гены Tbx 4, Tbx 5, Pitx 1, которые кодируют белки-регуляторы активности генов: Tbx 5 - детерминирует развитие крыла, Tbx 4 и Pitx 1 – развитие ноги Гомеозисные гены — гены, определяющие процессы дифференцировки, процессы формирования различных частей тела в раннем эмбриогенезе. Гомеозисные гены кодируют транскрипционные факторы, контролирующие программы формирования органов и тканей. Мутации в этих генах могут приводить к переключению программы развития органа. Гомеозисные гены животных относятся к семейству Hox-генов. У млекопитающих семейство Hox-генов подразделяется на 14 классов. Гомеозисные гены содержат общий для всех генов этого типа элемент - гомеобокс (гомеодомен) - последовательность ДНК, которая кодирует 60 аминокислот. Активность гомеозисных генов регулируется, среди других

• Гемопоэтические стволовые клетки костного мозга приводят к образованию эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга приводят к образованию стромальных клеток, жировых клеток и различных типов костных клеток Эпителиальные стволовые клетки (клеткипредшественники), дают начало различным типам клеток кожи Мышечные сателлитные клетки (клеткипредшественники), образуют дифференцированные клетки мышечной ткани.

Модель дифференцировки клетки Уоддингтона (Waddington)

Метастазы рака легкого в печени человека

Клетки раковой опухоли среди нормальных клеток печени

Клетки, содержащие температурочувствительный онкоген v-src, при 34 о и 39 о

Некоторые опухоли, связанные с вирусными инфекциями у человека

Схема регуляторного действия фактора роста PDGF

Механизм метастазирования

Смертность от рака толстого кишечника

Вероятность возникновения рака молочной железы в зависимости от возраста при первых родах

Аномалии клетки при лейкозе у человека

Раковая клетка, атакуемая лимфоцитами

Динамика клеточного деления в нормальных и измененных клетках

Схема работы теломеразы

Принцип работы теломеразы

Хромосомы человека с окрашенными теломерами

Схема дифференцировки клеток крови

Эмбриональные стволовые клетки

Нейрональные стволовые клетки