Эпигенетические процессы и развитие зародыша

Под генным контролем находится процесс онтогенеза. Это доказывают многочисленные исследования, проведенные как на органном, так и организменном уровне. Сложное строение организма, представленное множеством специализированных и неспециализированных клеток, объединенных в органы и системы органов, является плодом "сложного комплекса процессов развития, которые в свою очередь представляют собой проявление действия целого созвездия генов" (Рэфф, Кофмен, 1986).

В процессе развития зародыша реализуется та наследственная информация, которая была получена им от родителей в виде генов, находящихся в гаплоидных наборах хромосом каждой из слившихся гамет. Для этого включаются так называемые эпигенетические процессы, управляющие развертыванием программы развития. Геном зародыша начинает функционировать с момента оплодотворения.

В ходе развития гены то "включаются", то "выключаются", причем некоторые прекращают функционировать навсегда, а некоторые активизируются в определенные периоды. Геном как бы дирижирует развитием зародыша, изменяя в заранее заданной последовательности состав белков и, следовательно, свойства клеток.

Определенная часть генов функционирует во всех клетках организма, обеспечивая их жизнедеятельность в течение всей жизни клетки. Это так называемые гены домашнего хозяйства. Они отвечают за синтезы ферментов, необходимых каждой клетке не для выполнения ее функций в организме, а сугубо для ее внутренних нужд — дыхания, питания, деления и т. д.

Достаточно серьезные дефекты в генах домашнего хозяйства могут приводить к гибели эмбриона на самых ранних стадиях его развития. Менее значительные или дефекты в менее важных генах домашнего хозяйства иногда не оказывают влияния на развитие всего организма, а приводят к нарушениям только в отдельных типах клеток или тканей, для которых особо важен именно пораженный данной мутацией путь метаболизма.

Неспециализированные клетки зародыша дают начало сложному организму, проходя множество делений, дифференцируясь и превращаясь в специализированные клетки. Особенностями обмена веществ в специализированных клетках определяются особенности ткани, которой принадлежит данная клетка, которые передаются из одного клеточного поколения в другое.