Роль наследственных и средовых факторов в опрелении половой принадлежности организма.

Соотносительная роль наследственной программы и факторов среды в формировании фенотипа особи может быть прослежена на примере развития признаков половой принадлежности организма.

Пол организма представляет собой важную фенотипическую характеристику, которая проявляется в совокупности свойств, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации. В зависимости от значимости этих свойств различают первичные и вторичные половые признаки.

Под первичными половыми признаками понимают морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование половых клеток — гамет, сближение и соединение их в процессе оплодотворения. Это наружные и внутренние органы размножения. Вторичными половыми признаками называют отличительные особенности того или другого пола, не связанные непосредственно с гаметогенезом, спариванием и оплодотворением, но играющие важную роль в половом размножении (обнаружение, и привлечение партнера). Их развитие контролируется гормонами, синтезируемыми первичными половыми органами.

Проблемы старения организма. Факторы старения. Долгожители. Преждевременное старение.

Рассмотрены результаты фундаментальных исследований, выполненных, главным образом, в 90-х гг и посвященных выяснению природы и механизмов старения. Основное внимание уделено генетическим и молекулярным факторам старения, в частности, роли теломер и теломераз , свободных радикалов , соматических мутаций и репарации ДНК в механизмах старения и непосредственной их связи с процессами дифференцировки и клеточной гибели ( апоптоз ) и злокачественного роста . Проанализированы современные сведения о возможности замедления старения животных (от нематод до приматов) ограничением калорийности питания. Представлены данные о важной роли шишковидной железы в механизмах старения и возможности увеличения продолжительности жизни животных разных видов при введении пептидных препаратов эпифиза и мелатонина .

Современное представление о механизмах старения.

Единой точки зрения на причины и механизмы процесса старения до настоящего времени не существует. Основные группы существующих по этому поводу гипотез можно разделить на гипотезы «запрограммированности» и гипотезы «износа». Среди первых наиболее распространенной является теория антагонистической плейотропии, предполагающая, что некоторые гены, играющие положительную роль на ранних этапах развития, могут оказаться вредными на последующих стадиях. Однако, во-первых, таких генов до сих пор обнаружить не удалось, а во-вторых, не найдено положительной корреляции между активностью развития в раннем возрасте и скоростью старения. Поэтому эта теория не пользуется широким признанием.

Основой для представлений второго типа служит теория накопления мутаций, согласно которой в течение жизни накапливаются соматические мутации, ухудшающие работу клеток, что в первую очередь сказывается на восстановлении клеток после их повреждения. Для объяснения причин этих мутаций часто привлекается представление об увеличении внутриклеточной концентрации свободных радикалов. Близкой к этой концепции является теория организованной сомы, предполагающая, что центральную роль в определении продолжительности жизни играет энергетический обмен. Накопление в клетках энергии, необходимой для их жизнедеятельности, приводит в качестве побочного результата к образованию свободных кислородных радикалов, поражающих клеточные структуры, в том числе и митохондрии. В свете этой теории задача замедления старения сводится к тому, чтобы получить максимальное количество энергии без окисления жиров и по возможности с минимальным использованием кислорода. Этого можно достичь путем перехода на питание низкокалорийной пищей, не содержащей жиры. Однако, по некоторым данным, ограничения в питании полезны только в молодом возрасте, в то время как в пожилом они бесполезны и даже вредны.

Среди возможных причин, вызывающих процесс старения, рассматриваются также иммунные механизмы, включающие снижение содержания Т-лимфоцитов и возрастание аутоиммунной активности, при которой действие антител направляется на уничтожение не чужеродных, а эндогенных веществ, в том числе полезных для данного организма. Сюда же относятся гипотезы, объясняющие старение накоплением в клетках ряда химических веществ, из которых особое внимание уделяется «пигменту старения» — липофусцину. Наконец, безусловную и, по-видимому, очень важную роль в этом процессе играет изменение гормонального фона организма, обусловленное снижением активности одних и увеличением других гормонов. Эти изменения в активности могут быть связаны с изменением как интенсивности синтеза и освобождения этих гормонов, так и концентрации их рецепторов в клетках — мишенях. К числу гормонов и регуляторных пептидов , чья роль в процессе старения является доказанной и наиболее подробно изученной, относятся половые гормоны, инсулин, нейрогормон гипоталамуса — соматостатин и вазоактивный интестинальный пептид.

Общие понятия о генетическом материале и его свойствах. Роль ядра и цитоплазмы в наследственности и изменчивости.

На основании приведенных выше определений наследственности и изменчивости можно предположить, каким требованиям должен отвечать материальный субстрат этих двух свойств жизни.

Во-первых, генетический материал должен обладать способностью к самовоспроизведению, чтобы в. процессе размножения передавать наследственную информацию, на основе которой будет осуществляться формирование нового поколения. Во-вторых, для обеспечения устойчивости характеристик в ряду поколений наследственный материал должен сохранять постоянной свою организацию. В-третьих, материал наследственности и изменчивости должен обладать способностью приобретать изменения и воспроизводить их, обеспечивая возможность исторического развития живой материи в меняющихся условиях. Только в случае соответствия указанным требованиям материальный субстрат наследственности и изменчивости может обеспечить длительность и непрерывность существования живой природы и ее эволюцию.

Современные представления о природе генетического аппарата позволяют выделить три уровня его организации: генный, хромосомный и геномный. На каждом из них проявляются основные свойства материала наследственности и изменчивости и определенные закономерности его передачи и функционирования.