Все соматические клетки содержат один и тот же геном, откуда тогда известно, что он должен развиться в конкретный орган. В https://www.youtube.com/watch?v=aeAL6xThfL8 Джо Хэнсон говорит, что у каждой клетки есть одна и та же книга, в каждой из которой есть 20 000 одинаковых инструкций. И у каждой ячейки есть закладки, где она находит, какие инструкции читать.
Не подскажете, где в ячейках хранятся эти закладки? Это вне хромосом или вне ядра?
Ответ на ваш вопрос еще неизвестен, и этому посвящена целая научная область: биология развития . Однако я попытаюсь объяснить основы:
Как вы описали, идентичность клетки (ее тип клетки, к какому органу она принадлежит) зависит от того, какие из (на самом деле) ~ 30000 человеческих генов активируются (или считываются) в этой клетке. В ячейках это делается двумя принципиально разными способами:
Это белки, которые связываются со специфическими (регуляторными) последовательностями ДНК и тем самым приводят к активации (или подавлению) определенных — обычно близлежащих — генов. Поскольку они являются белками, их собственные гены должны быть активированы в первую очередь, так что мы уже сталкиваемся с проблемой типа «курица или яйцо». В принципе, белки могут «выживать» вне ядра клетки в течение некоторого времени, но обычно они разлагаются в течение нескольких часов, поэтому я полагаю, что оставшиеся факторы материнской клетки не очень важны (я понятия не имею, проверял ли кто-нибудь когда-либо этот). Кроме того, многие факторы транскрипции не являются конститутивно активными, а ждут какого-то внешнего (с точки зрения клетки) сигнала. Это могут быть определенные сигналы развития, факторы роста, гормоны или факторы окружающей среды, такие как доступность питательных веществ (список можно продолжить...).morphogens ), но и их интенсивность являются очень важным фактором, определяющим «судьбу» данной клетки.
Термин эпигенетика описывает генетическую регуляцию, которая не происходит на уровне последовательности. Вместо этого доступность ДНК регулируется посредством модификаций гистонов (которые являются частью хромосом) и самой ДНК. Таким образом, клетка может почти навсегда отключить определенные гены. Поскольку эпигенетика также наследуется во время клеточного деления, эта регуляция влияет на целые клеточные линии и, следовательно, очень важна для регуляции того, какие клетки активны в определенных органах или тканях.
канадец
Николай
канадец