Генетический гомеостаз. Механизмы его поддержания на молекулярно-клеточном уровне
Генетический гомеостаз на молекулярно-генетическом, клеточном и организменном уровнях направлен на поддержание сбалансированной системы генов, содержащей всю биологическую информацию организма. Механизма организменного гомеостаза закреплены в исторически сложившемся генотипе. На популяционно-видовом уровне генетический гомеостаз – это способность популяции поддерживать относительную стабильность и целостность наследственного материала, которые обеспечиваются процессами редукционного деления и свободным скрещиванием особей, что способствует сохранению генетического равновесия частот аллелей.
| Способы поддержания генетического гомеостаза | Механизмы нарушений генетического гомеостаза |
| Репликация ДНК | Замена,выпадение,дупликация,перестановка нуклеотидов, сдвиг рамки считывания |
| Репарация ДНК | 1. Наследственное и ненаследственное повреждение репаративной системы 2. Функциональная недостаточность репаративной системы |
| Точное распределение наследственного материала при митозе | 1. Нарушение формирования веретена деления 2. Нарушение расхождения хромосом |
| Иммунитет | 1. Иммунодефицит наследственный и приобретенный. 2. Функциональная недостаточность иммунитета |
Репарация ДНК. Основные виды репарации: фотореактивация, эксцизионная, самокоррекция, SOS-репарация. Болезни человека, связанные с наследственными нарушениями механизмов репарации.
|
|
|
Репарация — исправление мутационных поврежденных генов, процесс противоположный мутагенезу.
Фотореактивация — уменьшение повреждающего действия ультрафиолетового излучения на живые клетки при последующем воздействии на них ярким видимым светом.
Эксцизионная р. - удаление искаженного участка ДНК и замена его новым, синтезированного на второй комплементарной цепи ДНК.
Самокоррекция — отщепление ошибочно включенного в цепь ДНК нуклеотида, не спаренного с матрицей.
SOS-репарация — репарация при избыточном числе повреждений в ДНК. Специальные ферменты репарации (SOS-система) заполняет брешь, восстанавливая целостность синтезируемых полинуклеотидных цепей без точного соблюдения принципа комплементарности.
Болезни: пигментная ксеродермия, синдром Хатчинсона.
Поддержание генетического гомеостаза на организменном уровне. Неспецифические клеточные и гуморальные факторы защиты.
На организменном уровне гомеостаз регулируется центральной нервной системой и эндокринной системой.
Поддержание гомеостаза обеспечивает:
1) неспецифические защитные механизмы (барьерные свойства кожи, фагоцитоз)
2) специфические защитные механизмы (клеточный и гуморальный иммунитет, аллергические реакции)
|
|
|
Иммунитет – механизм специфической защиты от генетически чужеродных факторов. Клеточный и гуморальный иммунитет, его основные механизмы.
| Формы защиты | Биологическая сущность |
| Неспецифические факторы | Естественная индивидуальная неспецифическая устойчивость к чужеродным агентам |
| Защитные барьеры организма: Кожа,эпителий,гематолимфатический, печеночный, гематоэнцефалический, гематофтальмичесий, гематотестикулярный, гематофолликулярный, гематосаливарный | Препятствуют проникновению в организм и органы чужеродных агентов |
| Неспецифическая клеточная защита (клетки крови и соединительной ткани) | Фагоцитоз, инкапсулирование, образование клеточных агрегатов, коагуляция плазмы |
| Неспецифическая гуморальная защита | Действие на патогенные агенты неспецифических веществ в выделениях кожных желез, слюне, слезной жидкости, желудочном и кишечном соке, крови(интерферон) и т.д. |
| Иммунитет | Специализированные реакции иммунной системы на генетически чужеродные агенты, живые организмы, злокачественные клетки |
| Конституциональный иммунитет | Генетически предопределенная устойчивость отдельных видов, популяций и особей к возбудителям определенных заболеваний или агентам молекулярной природы, обусловленная несоответствием чужеродных агентов и рецепторов клеточных мембран, отсутствием в организме определенных веществ, без которых чужеродный агент не может существовать; наличие в организме ферментов, уничтожающих чужеродный агент |
| Клеточный | Появление повышенного количества избирательно реагирующих с данным антигеном Т-лимфоцитов |
| Гуморальный | Образование циркулирующих с кровью специфических антител к определенным антигенам |
Проблемы трансплантации органов и тканей, связанные со способностью организмов поддерживать генетический гомеостаз. Ауто-, алло- и ксенотрансплантация. Перспективы пересадки органов и тканей.
|
|
|
Ауто- (изо-) трансплантация — пересадка тканей и органов собственного или генетически идентичного организма. Препятствия к пересадке отсутствуют.
Алло- (или гомо-) трансплантация — пересадка тканей или органов донора (или трупа) этого же вида
Ксено ( гетеро-) трансплантация — пересадка тканей и органов организма другого вида (возникает тканевая несовместимость).
Пути преодоления тканевой несовместимости: подбор совместимых доноров и реципиентов, иммунодепрессивная терапия, создание искусственной толерантности путем перехвата антигенов антителами
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 6832; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!