Genetica dezvoltării influenței genelor și a mediului

Genetica dezvoltării: influența genelor și a mediului

Dezvoltarea este determinată de acțiunea genelor. interacționând cu mediul celular și cu mediul. Produsele genei implicate includ regulatoare de transcripție, factori de difuzie care interacționează cu celulele și ghiduri căile lor specifice de receptori pentru astfel de factori, proteine ​​structurale, molecule de semnalizare intracelulare, și mai mult.







Prin urmare, nu este surprinzător faptul că cele mai numeroase tulburări de dezvoltare care apar la om sunt cauzate de mutații genomice, cromozomiale sau genetice. Cu toate acestea, chiar dacă genomul servește în mod clar ca sursă primară de informație care reglementează și determină dezvoltarea umană, rolul genelor în dezvoltare este adesea în mod eronat considerat a fi cel principal. De fapt, genomul nu are nicio asemănare cu planul arhitectului, care determină cu precizie ce materiale ar trebui folosite și cum ar trebui să fie colectate; Aceasta nu este o descriere literală a formei finale utilizată de toate structurile embrionare și fetale.

Mai degrabă genomului definește un set de proteine ​​care interactioneaza si non-codare RNAs, care indică direcția proceselor de creștere, migrația, diferențierea și apoptoza, în final, cu o mare probabilitate, să conducă la dezvoltarea unor structuri mature normale. Astfel, de exemplu, nu există instrucțiuni genetice care să indice că falangul degetului va lua forma unui santinel sau că ochiul va fi sferic. Aceste forme apar ca consecințe implicite ale proceselor de dezvoltare, generând astfel celule, țesuturi și organe corecte din punct de vedere structural.

Deși principalele autorități de reglementare a dezvoltării sunt genele, alte procese au, de asemenea, un rol de jucat. Dezvoltarea, reglementată, dar nedeterminată de genom, subliniază rolul esențial al probabilității în dezvoltarea normală. De exemplu, la șoareci, o mutație în gena formină provoacă aplazie renală numai în 20% din purtătorii de mutație, chiar dacă mutația este transmisă animalului înmulțit.

Se crede că șoarecii consangvine sunt genetic identice la toate loci în genomul lor, astfel încât 20% penetranta dintr-o singura mutatie intr-o Rompres gena nu poate fi explicată prin alte gene modificatoare la șoarecii afectați cu agenezie renală, în comparație cu șoarecii non-bolnave. Explicația cea mai plauzibilă pentru acest fenomen - că mutația schimbă echilibrul Răzvan de un proces evolutiv, crescând probabilitatea de a depăși pragul de unul dintre factorii de aplazie renală.

Astfel, mutațiile purtător FORMIN nu conduc întotdeauna la aplazie renală, nici restul genomului, sau o varietate de factori non-genetici sunt responsabili pentru dezvoltarea defectului într-o proporție mică de animale. Procesele probabile oferă o sursă bogată de diferențe individuale, ceea ce nu duce întotdeauna la o dezvoltare normală. Astfel, în dezvoltare se întâmplă de multe ori că "totul se întâmplă".







Genetica dezvoltării influenței genelor și a mediului

Factorii de mediu și impactul acestora asupra dezvoltării

Mediul local. în care este localizată celula sau țesutul, joacă un rol central în asigurarea unui context de dezvoltare normal. Nu este surprinzător faptul că medicamentele sau alți agenți care pătrund în mediul înconjurător pot fi teratogeni, deoarece ele intervin în mod frecvent cu moleculele implicate în acțiunea genelor. Identificarea mecanismului de teratogeneză are un înțeles evident nu numai pentru medicina clinică și sănătatea publică, ci și pentru știința de bază; înțelegerea modului în care teratogenii provoacă malformații congenitale poate oferi o perspectivă asupra încălcărilor principalelor căi de dezvoltare care conduc la viciu.

Deoarece căi moleculare și celulare. utilizat în cursul dezvoltării, de multe ori unic și nu este utilizat după maturare, teratogeni care provoca malformații congenitale severe, nu pot avea reacții adverse la adulți, deoarece aceste căi nu mai funcționează sau au alte scopuri în stat pentru adulți. Un exemplu tipic este sindromul fetal retinoid observat la femeile care au primit un medicament izotretinoin în timpul sarcinii. Isotretinoina este un retinoid oral destinat tratamentului sistemic al furunculozei.

Cauzează malformații congenitale severe. Dacă este utilizat în timpul sarcinii, deoarece imita acțiunea acidului retinoic endogen, o substanță dispersată în țesuturile fetale și interacționează cu celulele, făcându-le să urmeze o cale specifică de dezvoltare.

Alte teratogenilor cauzeaza adesea un set foarte specific de malformatii congenitale, riscul de care depinde în mod critic de vârsta gestațională la momentul expunerii, sensibilitatea diferitelor țesuturi la teratogenitatea și durata expunerii la teratogen în timpul sarcinii. Unul dintre exemplele clasice este sindromul de talidomidă. Thalidomida este un sedativ, utilizat pe scară largă în anii 50 ai secolului XX. ulterior recunoscut ca teratogen.

Cauzează apariția unor deformări ale membrelor în embrioni. expus efectelor între săptămâna a 4-a și a 8-a de gestație, datorită efectului asupra vascularizării membrelor în curs de dezvoltare. Un alt exemplu este sindromul fetus alcoolic. Alcoolul cauzează un anumit set de malformații congenitale, inclusiv în special SNC, deoarece este relativ mai toxic pentru dezvoltarea creierului și a structurilor craniofaciale înrudite decât pentru alte țesuturi.

Unele teratogene. de exemplu, raze X, sunt, de asemenea, mutageni. Diferența fundamentală dintre teratogens și mutageni - care produc perturbații mutageni, creând schimbări ereditare în materialul genetic, în timp ce acționează teratogens direct și o dată pe țesuturi de embrioni. Astfel, efectul asupra mutagenului fătului poate provoca un risc crescut de malformatii congenitale sau alte boli (de exemplu, tumori) pe tot parcursul vieții unei persoane și chiar și urmașii lui, și influența teratogenilor crește riscul de malformații congenitale la acest lucru, dar nu și în sarcinile ulterioare.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: