Тәжірибелерге тоқталу

Г. Шпеман тәжірибелері және «алғашқы ұйымдастырушы» мен экспериментальдық эмбриология ұғымының пайда болуы.

Орындаған: Айтуған Ә.

Әріпхан А.

Мусина Қ.

Жоспары

Кіріспе

Негізгі бөлім

Детерминация

Тәжірибелерге тоқталу

Шпеман тәжірибесі

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Экспериментальды эмбриология

Тәжірибелік эмбриология - организмнің бір жасушадан ересек формасына дейін дамуын зерттейтін эмбриология саласы. Жасушаның дифференциациялану және анықтау процестері мен уақытын анықтауға басты назар аударылады.

Эмбриондардың қалай дамып жатқанын білу үшін ғалымдар әртүрлі түрдегі эмбриондарды манипуляциялап, нәтижелерін бақылайды.

Эмбриондарда орындалатын манипуляциялық эксперименттердің төрт негізгі түрі бар.

Эксперименттік эмбриологияның тарихы мен әдістері

1800 жылдардың аяғында бірнеше жас эмбриологтар тәжірибелік эмбриологиямен айналыса бастады. Олардың мақсаты эмбриондардағы физикалық өзгерістерге әкелетін молекулалар мен процестерді табу болды. Өз мақсаттарына жету үшін олар ұрықтанған жұмыртқалардың қалыпты жасушалық бөлінуін бақылап, содан кейін жаңадан пайда болған жасушалардың функциялары туралы гипотеза жасады. Олардың гипотезаларын тексеру үшін дамып келе жатқан жасушалар өңделеді, содан кейін эмбрионның қалыптасуы жалғасуда мұқият бақыланады.

Бұл фотосуреттерде бақа (Xenopus laevis), тритон (Taricha torosa), балапан немесе тышқан эмбрионы бейнеленген.

https://w3. biosci. utexas. edu//notplcol. jpg

Даму принциптері: Эксперименталды эмбриология

Детерминация-жасушалардың даму жолын анықтау

Дифференциация - бір ұрықтандырылған жұмыртқадан мамандандырылған жасуша түрлерінің даму процесі.

Анықтау әдістері:

ооплазмалық сегрегация (морфологиялық детерминанттардың белгілі бір түрлері бар цитоплазма аймақтарын оқшаулау)

эмбриональды индукция (осы өзара әрекеттесуге қатысушылардың біреуінің немесе екеуінің де тағдырын анықтайтын жасушалардың немесе тіндердің өзара әрекеттесуі)

Қабықтың мозаикалық жұмыртқалары

8 жасушалық мембрананың әрбір жұбынан детерминацияны (міндеттемені) басқаратын морфогенетикалық детерминанттардың таралуына сәйкес әртүрлі құрылымдар түзіледі:

1. Жануарлардың артқы бластомерлері-эктодерма

2. Вегетативті артқы бластомерлер-эндодерма, мезенхима, бұлшықеттер

3. Алдыңғы жануарлардың бластомерлері-жүйке ұлпасы (бірақ жүйке тінінің дамуын тудыратын алдыңғы вегетативті болған жағдайда ғана)

индукциялық өзара әрекеттесудің мысалы бластомерлер (прогрессивті детерминация)

Морфогенетикалық детерминанттардың таралуы қабық жұмыртқасының цитоплазмасында

https://cf4. pptonline. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Моллюсканың жыныстық лобы-мозаикалық даму түрінің мысалы

Мозаикалық дамуы бар эмбрион-ооцит цитоплазмасында жинақталған ақпарат негізінде құрастырылған өзін-өзі ажырататын бөліктердің мозаикасы

https://cf4. pptonline. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Вильгельм Рудың Тәжірибесі

Ру-дың қорытындысы - қосмекенділердегі мозаикалық даму

https://cf4. pptonline. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Реттеушілік даму

Ганс Дриш теңіз кірпісінің 2 жасушалы бластуласының бүтін және жойылған бөліктерін оқшаулап, тұтас эмбрион алды. Әрбір бластомер (реттеуші даму) өзінің дамуын өзін-өзі реттеу туралы қорытынды жасады.

Ұсақтау бороздарының бағытын өзгерте отырып, ядролар мен морфогенетикалық детерминанттардың қайта құрылуына байланысты эмбрион құрылымдарының таңқаларлық орналасуын болжауға болады. Бұл болған жоқ!

https://cf4. pptonline. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Қорытындылар:

Оқшауланған бластомердің перспективалық потенциалы (яғни одан шығуы мүмкін жасуша түрі) оның перспективалық тағдырына қарағанда кеңірек (яғни оның даму барысы өзгермеген кезде пайда болатын жасуша түрлері) .

Теңіз кірпісінің эмбрионы-бұл үйлесімді эквипотенциалды жүйе, онда барлық тәуелсіз (тотипотентті) бөліктер біртұтас ағзаны қалыптастыру үшін бірге жұмыс істейді. Тотипотенттілік - бір бөліктің бүкіл ағзаны қалыптастыру қабілеті.

Ядроның тағдыры оның эмбриондағы жағдайына байланысты.

Вегето-анимальды градиенттер

Свен Герстадиус:

Анималды мен вегетативті градиенттер бар;

тіпті дамуы реттелетін эмбрион үшін де оның жасушаларының потенциалы шектелген (тағайындалған) уақыт келеді

https://cf4. pptonline. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Жасуша потенциалының өзгеру уақыты

Г. Шпеман: нейроэктодерманы презумптивті эпидермиске трансплантациялау тәжірибесі

Қорытынды:гаструляция кезеңінде жасушалардың потенциалы күрт өзгереді: ерте Гаструла жасушалары олардың соңғы дифференциациясына әлі анықталмаған (тағайындалмаған) ; бластомерлердің дамуы тәуелді кеш Гаструла жасушаларының тағдыры алдын-ала анықталған, бластомерлер анықталған; бластомерлердің дамуы тәуелсіз (автономды) .

https://cf4. ppt-online. org/files4/slide/u//slide-12. jpg

Эмбриональдық индукция - дамып келе жатқан ұрықтың бір бөлімдерінің (индукторлар) басқа бөлімдеріне (эффекторлар) тигізетін әсері. Ұрық дамуында эмбриогенездің жасушалық және генетикалық тетіктерімен қатар эмбриональдық индукциялардың да ролі зор.

Эмбриональдық индукцияны алғаш рет 1924 жылы неміс биологы Г. Шпеман қосмекенділер ұрығында көз бүршігінің эктодерма қабатынан пайда болуын зерттеу кезінде ашқан.

Г. Шпеман

https://www. google. com/search?q=%D0%93. %D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD+&

Егер ұрық эктодермасынан көз бастамасын алыс тастасақ көз бүршігі қалыптаспаған. Керісінше, ұрықтың бір бүйіріне көз бастамасын қондырса эктодермадан көз бүршігі пайда болған, ал қалыпты жағдайда одан тері эпидермисі түзілуі қажет болатын.

Кейінірек Г. Шпеман хордомезодерманың эктодермадан орталық жүйке жүйесі бастамасының (жүйке тақтасының) пайда болуына индукциялық ықпал ететіндігін байқаған

https://www. google. com/search?q=%D0%93. %D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD+&

Бұл құбылысты ол алғашқы эмбриональдық индукция, ал индуктор-хордомезодерманы ұйымдастырушы деп атаған. Дамушы ұрықтың кейбір бөлімдерін кесіп алып оларды бөлек-бөлек не бірге ұрықтың басқа жерлеріне қондыру негізінде эмбриональдық индукцияның көптеген омыртқасыз және барлық омыртқалы жануарлар арасында кең таралған құбылыс екендігі анықталды.

https://www. google. com/search?q=%D0%93. %D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD+&

Бақаның гаструласында бластопордың арқа ернін алып тастаған, ұрықтың әрі қарай дамуы жүреді ме?

Дамымайды.

Шпеман тәжірибесі бойынша:

Детерминация дегеніміз- ол басталған дифференциация процестерінің кері айналмауы. Басқаша айтқанда, детерминация клеткалар потенциалына байланысты.

Потенция- дамудың жасырын түрдегі мүмкіндіктері. Жұмыртқаның немесе ұрық бөліктерінің әр түрлі потенциялары болады. Мысалы, кейбір бөліктен толық ұрық пайда болатын болса, оны тотипотентті деп атайды.

Кез келген жұмыртқаны алып қарасақ, ол біркелкі, гомогенді емес, жұмыртқа күрделі морфологиялық, биохимиялық және физиологиялық құрылысты.

Әр жұмыртқаның дамуы -дамуының алғашқы сатысынан бастап детерминациаланған. Мысалы, спиральды бөлінетін жұмыртқада әр бластомердің болашағы алғашқы даму сатыларында анықталып қойылған.

Ал реттеуші жұмыртқада да сол сияқты Мысалы, теңіз кірпісі жұмыртқасының 16 бластомер сатысында үстіңгі 8 бластомерден гаструланың эктодермасы, ортаңғы 4 макромерден, алғашқы ішкі қабырғалары, ал 4 микромерлерден алғашқы мезенхима клеткалары түзіледі. Яғни жұмыртқаның әр бөлігі, әр бластомерлері қатал детерминациаланған.

https://www. google. com/search?q=%D0%93. %D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD+&