Rauch Tibor - Varga Máté - Hoffmann Gyula: Fejlődésbiológia II. Epigenetika és fejlődési mintázatképzés (Pécs, 2014)

I. Genomi ekvivalencia és epigenetika, őssejtek - I.1. A genomi ekvivalencia, az epigenetika globális fogalma és az imprinting

Genomi ekvivalencia és epigenctika, őssejtek I. GENOMI EKVIVALENCIA ÉS EPIGENETIKA, ŐSSEJTEK (Németh Zoltán, Seffer István, Mátics Róbert, Bajusz Izabella, Varga Sándor, Rauch Tibor) I.l.A GENOMI EKVIVALENCIA, AZ EPIGENETIKA GLOBÁLIS FOGALMA ÉS AZ IMPRINTING A többsejtű élőlények egyedfejlődése során a megtermékenyített petesejtből, a zigótából jön létre az összes, különböző működésű és szerkezetű sejtféleség. Természetesen merül fel az a látszólag egyszerű kérdés, amelynek ma sem tudjuk felmérni a teljes mélységét: nevezetesen, hogy hogyan alakulhat ki a szervezet sejtjeinek szédítő sokfélesége egyetlen diploid sejtből: azaz egyetlen sejtmagból, és az azt körülvevő citoplaz­­mából? Továbbá, milyen módon használ fel az embrió egyetlen genomot kiindulásként ilyen fokú változatossághoz? Régebben úgy gondolták, hogy a specializálódott sejt szempontjából kimondottan előnyös lenne, ha a számára „szükségtelen” genetikai anyagtól véglegesen megszaba­dulna: bizonyos funkcióit irreverzibilisen elveszítené, akár a genetikai anyaga is degradálódna. Más nézőpontból ez azt jelentené, hogy a sejtmag teljesen és véglegesen adaptálódna egy adott feladathoz, egy adott sejttípus kialakításához, azaz a sejtmag véglegesen és megfordíthatatlanul potenciált veszítene. Erre a jelenségre találunk is példát: a terminálisán differenciálódott vörösvérsejt extrém helyzetét. Ezek a sejtek utolsó életszakaszukban már csak egy fehérjét, hemoglobint termelnek. Emlősökben a folyamat végén sejtmagjuk degradálódik, örökítő anyaguk elveszik, de a vörösvértes­­tecskék még hosszú ideig funkcionálnak ez után is, hemoglobinnal teli zsákocskaként szállítják az oxigént. Számos kísérlet szól amellett, hogy valójában ez korántsem általá­nos jelenség, mivel a korai hasadási osztódások során genetikai információ nem vész el a blasztomerekből. Sok esetben minden egyes (korai) blasztomerből normális egyed fejlődhet (ld. később a regulativ embriókról szóló részt). Ebből még nem feltétle­nül következik, hogy a fejlődés folyamán nem történhet meg a genetikai anyag módosu­lása - és ez alatt elődeink elsősorban elvesztését értették - a fejlődés későbbi stádiumá­ban. A zigóta sejtmagja totipotens, ami azt jelenti, hogy magja tartalmazza mindazon információkat, amelyek a szervezet bármilyen típusú sejtjének kialakításához szüksége­sek. A fejlődésbiológia azt tanulmányozza, hogy a megtermékenyített petesejt po­tenciálja hogyan változik a fejlődés során. Alapvető tétele az, hogy a sejtek diffe­renciálódása a genetikai anyag mennyiségének és az azt felépítő bázisok sorrend­jének megváltozása nélkül következik be. A testi sejtek - nagyon kevés kivételtől eltekintve - ugyanazt a génkészletet tartalmazzák, és a különféle sejtek egyazon gén-7

Next