Морфогены
Морфогены - вещества, воздействие которых на развитие окружающих клеток зависит от градиента концентрации.
Морфоген (morphogen, греч. morphe — вид, форма, образ и genes — порождающий, рождающийся) - вещество (чаще всего белки), вырабатываемое в каком-либо конкретном районе (участке) развивающегося организма, которое распространяется диффузным путем с образованием градиента и воздействует на окружающие клетки, определяя их дальнейший путь развития (т. е. морфоген детерминирует позиционную информацию). Морфогенами являются различные гормоны, индукторы, ингибиторы, факторы роста и контроля клеточного цикла и др.
Во многих развивающихся системах небольшие участки ткани способны приобретать какие- либо особые свойства, превращающие их в источник сигнала, который распространяется через прилежащие участки ткани и может контролировать их поведение. В частности, сигналом могут служить диффундирующие молекулы, секретируемые сигнализирующим участком. Предположим, что по мере диффузии сигнального вещества через соседние ткани происходит его разрушение. В этом случае наивысшая концентрация сигнального вещества будет вблизи источника, а с увеличением расстояния от него концентрация сигнального вещества будет уменьшаться, т.е. возникнет концентрационный градиент. На разном расстоянии от источника сигнала клетки будут подвергаться различному действию этого вещества в зависимости от его концентрации и благодаря этому приобретут разные свойства.
Гипотетическое вещество, концентрация которого прочитывается клетками и позволяет им определить расстояние относительно неких ориентиров, называется морфогеном.
При наличии плавного градиента концентрации морфогена можно ожидать, что и свойства клеток в разных участках будут изменяться постепенно. Такие слабо выраженные различия дествительно встречаются в некоторых тканях. Но наибольший интерес вызывает возникновение резких качественных различий, например, между хрящевыми и мышечными клетками, не имеющими переходных форм. Это объясняется тем, что в популяции исходно однородных клеток благодаря разному порогу реакции на плавно изменяющийся сигнал могут возникать резкие различия между клетками: в каждой из реагирующих клеток эффект небольшого приращения сигнала может быть усилен по принципу положительной обратной связи. ( Wolpert L., 1971 , Lewis J. et al., 1977 .)
Гены SHH экспрессируют морфогены, влияющие на развитие ЦНС и развитие зачатков конечностей.
Смотрите также:
