Лекция 11.

Генетические аспекты
постэмбрионального развития
Гены
регулируют
Рост и
созревание
Окончательное
формирование
В зависимости от локализации рецепторов и
растворимости гормона выделяют:
• (1) малые липофильные гормоны, которые
легко диффундируют через плазмалемму и
связываются с внутриклеточными
рецепторами, которые локализуются в ядре
или цитоплазме
• (2) гидрофильные
Рецепторы
располагаются в
• (3) липофильные гормоноподобные плазмалемме
вещества
Малые липофильные гормоны
Стероиды:
1. Транскрипционные факторы
2. Регуляторы активности других транскрипционных
факторов
3. Активаторы внутриклеточных регуляторных каскадов
Тиреоидные гормоны
1. Транскрипционные факторы
Гидрофильные гормоны
Пептидные гормоны, факторы роста и
нейротранзмиттеры
1. Транскрипционные факторы (реже)
2. Модификаторы клеточных ферментов
3. дифференцировка клеток
Липофильные гормоны
1.
2.
3.
4.
Простагландины
Простациклины
Тромбоксаны
лейкотриены
Постэмбриональное развитие
роговицы
• Notch, Wnt, РТК и Smadкаскады
• альдегид дегидрогеназа III
(АДГIII) и транскетолаза
(ТК)
• протоколлаген
• аквапорин
сетчатки
• CDC (от англ. «cell
division cycle»)
• MCM (от англ.
«minichromosome
maintenance»)
• киназы (Bub1 и Bub3)
• ингибиторы
транскрипции (Id1)
Гены, контролирующие развитие роговицы
До
рождения
На обоих
периодах
после
рождения
Постэмбриональное развитие
костей
• osterix (osx)
1. постэмбриональная регуляция дифференцировки
остеобластов в остеоциты,
2. процессы поддержания гомеостаза костей
3. иннервация костей
4. формирование внутренней полости трубчатых костей
osterix (osx) является регулятором активности генов
dmp1, phex и sost
Постэмбриональное развитие
костей
cbfa1
• регуляция транскрипции
генов остеокальцина и
остеопонтина
wnt10b
• Регулирует транскрипцию
генов runx2, dlx5 и osterix
• Ген runx2 выполняет
функцию,
противоположную гену
osterix
Линии трансгенных мышей, несущих дополнительные
копии различных изоформ гена runx2, а также ген cdfb
Особенности постнатального
развития нервной системы
Ключевую роль в данном процессе играют
эпигенетические влияния:
• микроРНК
• метилирование ДНК
• посттрансляционная модификация
нуклеосомных гистонов
Модификация оснований и гистонов
Метилирование ДНК
Материнская забота на ранних этапах
постэмбрионального периода, вызывает массовое
деметилирование промоторных областей ряда
генов. Молекулярно-биологический аспект данного
явления в деталях неизвестен, но установлено, что
ключевую роль в этом процессе играют:
• NGFI-A-белок (от англ. «nerve growth factorinducible protein A»)
• BDNF-белок (от англ. «brain derived neurotrophic
factor»)
Механизм действия BDNF-белка
•Активация NMDAr/p38/LTP-сигналинга
BDNF-белок
•Модификации гистонов
NMDAr/p38/LTP
Ацетилирование
гистонов
•Усиление транскрипции
•Формирование синапсов