Індивідуальний розвиток організмів здійснюється шляхом вибіркової діяльності певних генів у відповідному місці й у відповідний час. Центральною гіпотезою біології розвитку є гіпотеза диференціальної активності генів (або диференціальної експресії генів), яка полягає у тому, що диференціація клітин відбувається без змін генотипу. Всі клітини мають певний набір генів, властивий організму, але експресія цих генів регулюється таким чином, що різні клітини синтезують різні білки, які й визначають особливості клітин.
Основними механізмами, які зумовлюють вибіркову роботу генів, у результаті чого виникають відмінності між клітинами, є регуляція на рівнях:
- транскрипції;
- дозрівання РНК;
- трансляції;
- післятрансляційної модифікації білків.
Також відомо, що на різних етапах онтогенезу активність генів залежить як від внутрішніх, так і від зовнішніх чинників. На початкових етапах розвитку між клітинами, що утворюються із зиготи, виникають відмінності в складі цитоплазми, пов’язані з різною кількістю жовткових включень та органел. Вважається, що цей цитоплазматичний розподіл (сегрегація) і є вихідним чинником, що
активує в клітинах різні гени.
активує в клітинах різні гени.
На пізніших етапах ембріонального розвитку вступає в дію ембріональна індукція. Це взаємодія між частинами зародка, завдяки чому одна із них визначає напрям розвитку сусідньої. Ембріональна індукція здійснюється в разі безпосереднього контакту клітин між собою. За відкриття організуючих ефектів у ембріональному розвитку німецький ембріолог Х. Шпеман отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини (\(1935\)). Пізніше було встановлено, що ці взаємовпливи здійснюються за участі спеціальних білкових речовин-індукторів, які надходять в ядро і змінюють активність генів.
На всіх етапах розвитку організмів велике значення має регуляція онтогенезу за допомогою гормонів. Так, значна кількість змін у пуголовка під час непрямого розвитку відбувається під дією тироксину — гормону щитоподібної залози. У тварин регуляція розвитку є значно складнішою, оскільки окрім гормональної здійснюється ще й нервова регуляція.
Крім того, на всіх етапах онтогенезу значний вплив на розвиток організмів мають чинники зовнішнього середовища (наприклад, зміни температури, їжа, надходження кисню тощо).
Реалізація спадкової інформації генотипу під час індивідуального розвитку відбувається завдяки диференціальній активності генів, яка зазнає впливу внутрішніх та зовнішніх чинників
Джерела:
Соболь В.І. Біологія: підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл. — Кам'янець-Подільський: Вид-во «Абетка», 2017. стр. 132 - 133.