Тәжірибелерге тоқталу

Презентация қосу

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.

Ақаулары бар Ерте эмбриональды
эксперименттерде жасушалар оқшаулау
эмбрионның бір бөлігі эксперименттері арқылы бір-
мақсатты түрде зақымдалады бірінен бөлінеді

Рекомбинация
Бір эмбрионның
эксперименттері эмбрионның
жасушаларын алып тастап,
бір бөлігінен сол эмбрионның
басқа эмбрионға бекіткенде,
басқа жеріне жасушалардың
бұл трансплантациялау
физикалық қозғалысын талап
тәжірибесі
етеді
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/
experimentalembryology/notplcol.jpg
Даму принциптері: Эксперименталды
эмбриология
Эмбрионның фенотиптер ауқымын дамытуға тұқым қуалайтын қабілетін сипаттайтын
реакция нормалары бар. Айқын фенотипті таңдауда қоршаған орта рөл атқаруы мүмкін.
(Мысалдар температураға байланысты жынысты анықтауды және құрттар мен
көбелектердегі маусымдық фенотиптік өзгерістерді қамтиды.)

Дамушы организмдер өздері дамитын экологиялық ұяларға бейімделген. (Мысалдар күн
сәулесінің әсеріне ұшыраған бақа жұмыртқаларының ДНҚ зақымдануын қалпына келтіру
қабілетін қамтиды.)

Жасушалар дененің көптеген жасушаларының түрлеріне айқын ажыратылмас бұрын, олар
белгілі бір тағдырға «жасырын» міндеттемеден өтеді. Бұл міндеттеме бастапқыда
тұрақсыз (спецификация кезеңі), бірақ кейін қайтымсыз болады (анықтау кезеңі).
Автономды спецификациямен Автономды спецификациямен
эмбрионнан бластомерді алып тастау морфогенетикалық детерминанттар
эмбрионда осы бластомерден пайда жасушаның бөлінуі кезінде әртүрлі
болатын тіндердің болмауына әкеледі. бластомерлер арасында бөлінеді. (Мысал
Бұл спецификация механизмі плиткалы ретінде эмбриондардың туникаттарының
әзірлеу үлгісін жасайды. (Мысалдарға бұлшықет жасушаларында кездесетін
ерте ұлулар мен түкті эмбриондар сары жарты айдың цитоплазмасын
жатады.) келтіруге болады.)

Шартты спецификацияда эмбрионнан
бластомерді алып тастау басқа
жасушалардың тағдырының өзгеруімен
өтелуі мүмкін. Әрбір жасушаның
Кәдімгі спецификацияда жасушаның
әдеттегіден көбірек жасуша түрлерін
тағдыры көбінесе көршілеріне
тудыру мүмкіндігі бар. Бұл жасуша
байланысты («ол кіммен кездеседі»).
тағдыры салыстырмалы түрде кеш
анықталатын дамудың реттеуші үлгісін
жасайды. (Мысалдар: бақа мен
сүтқоректілердің эмбриондары.)
Әртүрлі жасуша
Шартты түрлері кадриндер
спецификацияда сияқты жасуша
жасуша тобының Синцитиальды бетіндегі
тағдырын морфоген спецификацияда молекулалардың
концентрациясының жасуша тағдырын көмегімен аймаққа
градиентіне сәйкес жұмыртқа сұрыпталады. Бұл
анықтауға болады. цитоплазмасындағы молекулалар
Мұндай морфогендер жасушалардың
морфогенмен градиенттерімен ұлпалар мен
анықталған анықтауға болады. мүшелерге
жасушалар өрісті қалыптасуында
құра алады. маңызды рөл атқара
алады.
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)

Морфогенетикалық детерминанттардың
таралуы қабық жұмыртқасының
цитоплазмасында

индукциялық өзара әрекеттесудің мысалы https://
бластомерлер (прогрессивті детерминация) cf4.pptonline.org/files4/slide/u/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKPLfh9Q7yrb
0lMOg/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/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKPLfh9Q7yrb0lMOg/slide-12.jpg
Вильгельм Рудың Тәжірибесі
• Ру-дың қорытындысы -
қосмекенділердегі
мозаикалық даму

https://
cf4.pptonline.org/files4/slide/u/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKP
Lfh9Q7yrb0lMOg/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/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKP
Lfh9Q7yrb0lMOg/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/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKPLfh9Q7
yrb0lMOg/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/uqdT1vGcJ8iXeIk2sWHARtKPLfh9Q7yrb0lMOg/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= https://www.google.com/search?q=
%D0%93.%D0%A8%D0%BF %D0%93.%D0%A8%D0%BF
%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD+& %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+&
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.
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+&
Мысалы, тритонның бластула сатысында әр
клеткалық комплексінің бөлігін бояу арқылы, қай
бластомерден қандай мүшелер п.б. байқауға
болады. Бұл әдісті бірінші Фогт 1925жылы
қолданған. Ол әдіс арқылы презумптивті
мұшелердің карталарын жасауға болады.
Презумптивті – болашақтағы п.б. деген.

Г.Шпеман бластуланың соңғы кезіндегі пигменттелеген тритонның болашақ нерв пластинкасының
материалын және пигменттелмеген тритонның болашақ тері эктодермасының материалын
ауыстырып енгізді. Оның байқағаны ауыстырылған материал жаңа иесінің құрамына байланысты
дамиды, атап айтқанда болашақ тері эктодермасының материалы нерв жүйесін құруға қатысады, ал
нерв пластинкасының материалы терінің құрамына кіреді. https://www.google.com/search?q=
%D0%93.%D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC
Г.Мангольд зерттеу барысында эктодерманы
ұрықтың әр жеріне ауыстырды. Байқағаны:
ауыстырылған материал жаңа орнына
байланысты мүшелердің түзілуіне қатысады.
Мысалы, эктодерма- сомиттері бүйрек
түтіктерін , хорда , ішек қабырғаларын
түзуге қатысады. Энтодерма мен мезодерма
да осылайша болды.
Шпеман бластула сатысында ұрықта
тұрақсыз детерминация бар деген ұғым
енгізді.

https://www.google.com/search?q=
%D0%93.%D0%A8%D0%BF%D0%B5%D0%BC
• Онтогенез мәселесіне заманауи көзқарастар мен идеяларды
тұжырымдау үшін жоғарыда айтылғандай, Шпеман мен оның
мектебінің зерттеулері маңызды рөл атқарды.
Пайдаланылған әдебиеттер

1. . Uyen Tran, Su Yu Li and E.M. De Robertis. Protocols: Xenopus Whole Mount
In Situ Hybridization” 2003.http://www.hhmi.ucla.edu/derobertis/protocol_page/
XenopusWholeMountInSitu.pdf
2. “Molecular Methods in Developmental Biology Xenopus and Zebrafish” Edited
by Matthew Guille. (1999) Humana Press, Totowa, New Jersey
3. Yolanda P. Cruz “Laboratory Exercises in Developmental Biology” (1993)
Academic Press, Inc. ISBN 0-12-198390-0-4 San Diego, California

Ұқсас жұмыстар

Сән үрдістері мен тенденциялары

Бухгалтер мамандығы

Барлық оқушылар

САРАМАНДЫҚ ЖӘНЕ ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ АЙЫРМАШЫЛЫҚТАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҰЙЫМДАСТЫРУ

Диалектика теориясы

Бөлшектің толқындық қасиеті

Әлеуметтік медиа

Жамбыл облысының туризм географиясы

Етістік

Дифференциалды психологияның зерттеу әдістері

Пәндер