Жасушалардың жетілуі (нақтылануы)


Жасуша жетiлуi (нақтылануы) генетикалық, эпигеномды, ұрықтық индукция, сұйықтық, жүйкелiк және гормондар әсерiнiң себепшарттарына байланысты жүредi.

Ұрықтық ұлпада, мысалы өсімдіктің түзуші ұлпасында (меристема) немесе жануарлардың қалпына келу түзілімінде (бластеме), барлық жасушалар бірдей болады. Олардың бәрі түрлі заттектерді, әсіресе белоктар түзілуін үдетіп, өсуге, бөлінуге арнайы мамандануға бағытталған. Кейін олар дамудың әр жолына түсіп, атқаратын қызметтеріде өзгеше болады. Мұндай жасушалар арасындағы өзгешеліктердің пайда болуы жасушалардың жіктелуі деп аталады. Ал, ұрықтық жасуша тіпті ерекшеленіп, басқа жасушаларға айналады. Жасушадағы барлық процестер, оның ішіндегі жіктелуіде, ондағы (жасушадағы) генетикалық хабарларға орай жүреді. Ұрықтанған жұмыртқаклеткасы тектердің (ген) толық жиынтығын сақтайды, онымен бірге онда барлық хабарларда болады. Сондықтан ол келешек организмнің барлық қабылеттігіне (потенция) ие болғандықтан – омнипотентті (тотипотентті) деп аталады. Митоз бен жіктелудің арқасында олардан дененің барлық жасушалары құрылады. Митоз кезінде жас жасушаларға барлық тұқымқуалаушы хабарлар беріледі және жасушалар жіктелуі де бар қабылеттіліктерін жоғалтпайды. Организмдегі эксперимент арқылы тексерілген тірі жасушалардың бәріндегі ДНҚ құрамы немесе ондағы генетикалық хабарлар жұмыртқаклеткасындағыдай. Сондықтан олар өзара омнипотентті. Мысалы, сәбіз тамыры үлпершегінен бір жасушаны бөліп алып, одан жетілген өсімдік – сәбізді өсіруге болады. Бұлшық ет жасушасының ядросын немесе бақашабақ ішек эпителийі жасушаларын алып, оны алдын ала ядросы алынған белсендірілген жұмыртқаклеткасына ауыстырып салса, олардың кейбіреулері қалыпты бақашабақты түзеді. Бұл үлпершектегі, бұлшық еттегі және эпителийдегі жасушалар жіктелуінің қабылеттілігі организмдегі барлық жасушалардың құрылуына мүмкіндігі барын көрсетеді, олар бір-біріне омнипотентті. Сондықтан жасушалардың жіктелуінде қабылеттілік жоғалмайды, олар тек шектеледі. Генетика тұрғысынан бір дарақтағы біркелкі жасушалар арасындағы морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктер тек түрлі қабылеттіліктерді іске асыруға байланысты болады. Мысалы, өсімдік жасушасы жасыл түсті алу үшін, оған қажет хлорофиллді құруға қатынасатын, ондағы ферменттерді түзуге жауапты тектер, ал сүректенетін жасушаларда – легнинді түзуге жауапты тектер қосылады. Мұндай бір хабардың бір мезгілде алынып тасталған (қабылеттілігі тежелген) басқа хабарға қосылуын жіктелудегі тектің айқындалуы деп атайды. Мұның негізінде жатқан молекулалардың ауыстырып қосылу механизмдері әлі нашар зерттелген. Оларда реттеу процестері немесе хромосомалардағы гистондар (өсімдіктер мен жануарлар жасушаларының ядроларындағы белоктар) және гистонсыз белоктар, әлде генетикалық ақпаратты иРНҚ тілінен белоктағы амин қышқылының тіліне аудару, яғни белок синтезі механизмдерін басқаруының қатысуы мүмкін. Қандайда болмасын жасушалар жіктелуінің жолын белгілеу – айқындалу немесе айқындау немесе анықтау деп аталады. Мұнда көптеген қабылектіліктер (тектер, ақпараттар) тектің айқындалуын қамтамасыз ету үшін таңдалады. Жасушаның айқындалуы генетикалық түрде жоспарланып, көрші жасушалардың, гормондардың немесе түрлі сыртқы себепшарттардың әсерінен және олардың ықпалынан анықталуы мүмкін. Айқындалудың екі: ақтық немесе тұрақты және құбылмалы түрлері болады. Басталған айқындалуды тек тәжірибе жүргізгенде ғана байқауға болады. Мысалы, қандайда болмасын ұрықтың бөлігін басқа ортаға ауыстырып салғанда, ол айқындалуда болса, онда сөзсіз өз орнындағыдай дами береді. Ал, ауыстырып салған ұрық бөлігінде айқындалу басталмаған болса, онда ол орналасқан жерге байланысты дамиды. Мысалы, егерде саламандраның ерте гаструласындағы ішкері эктодерманы (келешек іш терісі) ұрық дамуының сол сатысында арқа бөліміне ауыстырып салса, онда бұл эктодерманың құрылуына қатысады (бұл жаңа орналасқан жердегі даму). Егерде осы тәжірибені 2 күн кейін, гаструляция аяқталғаннан кейін жүргізсе, онда қондырым арқа жақта өзінің шығу тегіне сай, іш терісі ретінде дамиды. Гаструляция кезінде, арқа эктодермасына алғашқы ішек төбесі төселсе, онда эктодерманың айқындалуы жүреді. Егерде бұл төселісті жүргізбесе, онда эктодерма айқындалмай қалады. Екінші жағынан, егерде бластопордың жоғарғы ернінің бөлігін басқа ұрықтың бүйіріне ауыстырып салса, онда ол бөлік өзінің шығу тегіне орай дамып, қоршап жатқан эктодермаға енеді. Ол хорда ұлпасына айқындалады да, қоршап тұрған эктодерманы жүйке түтігін құруға жұмылдырады. Мұндай айқындалған ұлпаның айқындалмаған түріне ықпал етуін ұрықтық демеу, жігердендіру, ынталандыру (индукция) деп атайды. Мұндай демеуге екі ұлпа арасындағы байланыс қажет. Бластопордың жоғарғы ерні ұйымдастырушы (оның орталығы) рөлін атқарды. Мысалы, бақа ұрығының ұйымдастырушысы саламандра ұрығына да, тауықтың ұрық дискісіне де ықпал ете алады. Бұл кезде организм ұлпасы ұйымдастырушы ықпалына әсер ете отырып, өзінің гистологиялық, морфологиялық түр ерекшелігін сақтай алады. Демегіш тек “не істеу керек”, “қалай істеу керек” екенін көрсетеді, басты өзгеріс ұлпаның бұған жауап беруіне байланысты болады. Ұлпаның демегіш тітіркендіруіне жауап беру қабылеттілігі – оның құзыры (компетенция) тек белгілі сезім кезеңінде жүреді. Ұрықтық дамуды біртіндеп қабылеттілікті шектеу деп сезінген жөн. Жұмыртқаклеткасы немесе ұрық жасушалары тобы айқындалуына дейін реттелуге қабылетті. Басқаша айтқанда, жетіспеген материалдарды толықтыруға немесе артығын қосып ала алады. Ол жұмыртқаклеткаларында өтеді. Реттеуге қабылетті жұмыртқаклетканы реттеуші, ал қабылетсіз немесе нашар қабылеттіні – өрнекті (мозаикалық) деп атайды. Олардың бір-бірінен айырмашылығы сол, екінші біріншіден бұрын реттеу қабылеттілігінен айырылады. Бақа жұмыртқаклеткасы реттеуші түріне жатады. Егерде қос жасушалы сатысында бластомераларды бөлсе, онда екі қалыпты ұрық алуға болады. Бір жұмыртқадан жаралған егіздердің пайда болуы адам ұрығының жоғары реттелу қабылеттілігін көрсетеді. Өрнекті түрге түрлі еспелілер, құрсақаяқты ұлулар, асцидийлер және басқа жануарлар жұмырқалары жатады. Еспелілерден екіжасушалы сатысында алынған бластомерлері қалыпты жануардағы 8 қатар емес, тек 4 қатар түзеді, 4 жасушалы сатысында алынған бластомерлер 2 қатарлы табақшалар, ал 8 жасушалы – тек 1 қатар ғана береді. Көптеген организмдер жоғалтқан жасушаларын, ұлпаларын немесе ағзаларын қалпына келтіре алады. Мұндай жоғалту кезеңді немесе үздіксіз болады. Онда жасушалар митоз жолымен бөлініп, ұлпада жаңа жасушалар түзіле ұлғайып, өсуі нәтижесінде жүреді. Оны физиологиялық қалпына келу деп атайды. Кейде зақымданған жағдайда немесе тәжірибе жасағандағы қалпына келуді – бүлінуден кейінгі (репаративтік) қалпына келу дейді. Қалпына келудің әр ұлпадағы қарқындылығын өсу факторлары, гормондар, жасуша қызметінің асуы, цитокиндер бақылап отырады. Организмдегі барлық ұлпа жасушалары қалпына келу деңгейіне орай, 3 топқа бөлінеді: тұрақты қабылетті – ұзақ тіршілік ететін, бөлінбейтін жасушалар (нейрон, кардиомиоцит); өсуге қабылетті – ұзақ тіршілік ететін, арнайы қызметтер орындайтын, ширатуда бөліне алатын, ядросында хромосома санының көп болуына ұшырайтын жасушалар (бүйрек, бауыр, ұйқы, қалқанша, қуық бездеріндегі эпителийлер); жаңартуға қабылетті – тұрақты, жылдам жаңаратын жасушалар (ішек, эпидермис эпителийлері, қан жасушалары). Жасуша ішіндегі қалпына келуде жасуша құрамбөліктерінің құрылымы қалыпты жағдайда немесе бүлінуден кейінгі жолдармен үзіліссіз қалпына келуі қамтамасыз етіледі. Ол әмбебапты, организмдегі барлық ұлпаларға тән. Тұщы су жыланы, планарий немесе немертинді 100, оданда көп бөліктерге бөлседе, олардың әр қайсысынан жетілген организмдер қалпына келеді. Сол сияқты өсімдіктерде қалемше (черенок) арқылы көбейеді. Өсімдіктер тіпті жеке жасушаларданда көбейіп, жетіледі. Домалақ паразит құрттар, сүлік және теңіз кірпісінде қалпына келу болмайды. Қалпына келу ұрық жасушалары арқылы – түзуші ұлпа жасушалары (өсімдіктерде), археоциттер (губкаларда), интерстициальді жасушалар (ішекқуыстыларда), неопластар (жалпақ құрттарда) жүреді. Бұл жасушалар бүлінген жерге қоныс аударады (жануарларда), бластема құрады. Бластема өсу кезеңінен және нақтыланудан өтеді. Нағыз ұлпалардың қайта жасалуы (метаплазия) өсімдіктерде кең таралған. Өсімдіктер мен көптеген жануарлардағы қайтадан қалпына келу гормондардың бақылауында болады.