Репаративная регенерация. Проявление репаративной способности в фило- и онтогенезе

98. Генные и хромос-е мутации. Классиф, мех-мы «озникн-я, знач-е для биологии и медиц-ы.

99. Трихинелла: систематика, геогр-ое распр-ие, особен-ти морфологии, цикл разв. Лабор-ая диагност-ка и профил трихинеллеза.

Вопрос 1

· репаративная регенерация – процесс восстановления биологических структур, разрушенных насильственным путем.

Репаративная регенерация может протекать в разных формах и разными способами.

Формы репаративной регенерации

· Гомоморфоз – на месте отторгнутого органа восстанавливается точно такой же.

Например, у тритона после удаления конечности через некоторое время вырастет новая конечность.

· Гетероморфоз – на месте отторгнутого органа вырастает другой.

Например, у рака на месте удаленного глаза может вырасти антенна.

· Гиперморфоз – на месте одного удаленного органа появляется несколько таких же.

Например, иногда у тритона на месте одной удаленной конечности вырастают две.

· Регенерационная гипертрофия – восстанавливается не форма органа, а его масса.

Так, при удалении части печени у позвоночных животных эта доля не восстанавливается, но оставшаяся часть разрастается до объема неповрежденной печени.

· Компенсаторная гипертрофия – при удалении одного из парных органов второй берет на себя и его функцию, увеличиваясь в размерах в результате повышенной физиологической нагрузки.

Так происходит, например, при удалении одной почки.

· Соматический эмбриогенез – восстановление целого организма из его части.

Например, гидру можно разрезать на 200 частей, и каждая из них даст самостоятельный организм.

Способы репаративной регенерации

· Эпиморфоз – достройка недостающей части до целого. От раневой поверхности постепенно отрастает недостающая часть тела. Пример: восстановление конечности у тритона.

· Морфаллаксис– оставшаяся часть органа (культя) подвергается усиленным процессам перестройки с последующим формированием целого органа, но так как материала для его восстановления недостаточно, то орган получается меньшего размера. Пример: восстановление конечности у таракана.

· Эндоморфоз- усиленное размножение клеток в оставшейся части органа. Пример: восстановление печени у позвоночных.

· Условия формирования вида в филогенезе:

хорошими репаративными способностями обладают те виды, особи которых часто повреждались в ходе эволюции.

Примеры.

1. Дождевые черви служат кормом для птиц, поэтому их жизнь сопряжена с постоянным травмированием тела. В таких условиях могли выжить лишь те виды, у которых по наследству закрепилась способность восстанавливать недостающую часть тела.

2. У зайца-русака кожа на спине значительно лучше регенерирует, чем на животе. Это объясняется тем, что особи данного вида постоянно подвергались нападению на них хищных птиц, которые повреждают чаще всего кожные покровы спины. У норовых грызунов наоборот – кожа на животе лучше регенерирует, чем на спине (при ползании чаще повреждается кожа живота).

3. Морская голотурия (тип Иглокожие), спасаясь при преследовании, может выбрасывать свой кишечник, который через некоторое время восстановится.

Известно также, что и у особей одного вида способность к регенерации выражена неодинаково.

Вопрос 2

Классификация мутаций

1) По характеру проявления в гетерозиготном состоянии – доминантные (проявляются в гетерозиготном состоянии) и рецессивные (проявляются только в гомозиготном состоянии).

2) В зависимости от причины – спонтанные (без видимых причин) и индуцированные (вызванные направленным действием какого-то фактора).

3) В зависимости от локализации в клетке – ядерные и цитоплазматические.

4) По отношению к возможности наследования – генеративные (в половой клетке) и соматические (возникшие в соматической телесной клетке). Соматические мутации у видов, размножающихся половым способом, по наследству не передаются. Но для данного индивида они не безразличны (например, родимые пятна, пятна на радужке, раковая опухоль).

5) Функциональная (в зависимости от исхода) – полезные, вредные (в том числе летальные) и нейтральные (безразличные).

6) По характеру изменения генома – генные (изменение структуры гена), хромосомные (изменение строения хромосом)и геномные (изменение числа хромосом).

Генные мутации

В основе генных мутаций лежит изменение в строении молекулы ДНК. Все они могут быть объединены в три группы.

1. Замена одних азотистых оснований на другие. Например, при дезаминировании (цитозин превращается в тимин) или при ошибочном включении нуклеотида в процессе репликации ДНК.

2. Сдвиг рамки считывания – в результате выпадения или вставки какого-то нуклеотида в синтезируемую цепь.

ААА ЦГТ ААЦ фен – ала – лей

ААА АЦГ ТАА фен – цис – иле

кодогенная цепь ДНК полипептид

3. Изменение порядка нуклеотидов в пределах гена (при повороте на 180⁰ участка цепи ДНК).

Хромосомные мутации

В основе хромосомных мутаций лежат изменения в строении хромосом. Они подразделяются на внутри-и межхромосомные.

· Внутрихромосомные:

а) дефишенси– отрыв концевого участка хромосомы;

б) делеция – выпадение срединного участка хромосомы;

в) дупликация– удвоение участка хромосомы;

г) инверсия– поворот участка хромосомы на 180^о. Инверсия может быть перицентрической (захватывает центромеру) и парацентрической (в пределах одного какого-то плеча).

· Межхромосомные:

а) транслокация– в основе лежит отрыв участка одной хромосомы и присоединение его к другой хромосоме. Разновидности транслокаций: реципрокная (взаимный обмен плечами) и робертсоновская – центрическое разделение или слияние отдельных хромосом.

Предполагают, что в процессе превращения обезьяны (шимпанзе) в человека имело место слияние двух акроцентрических хромосом в одну метацентрическую.

б) транспозиция– перемещение небольших участков генетического материала в пределах как одной хромосомы, так и всего кариотипа.