Краткое введение в Клеточную биологию



Последние пару лет я занимаюсь исследованиями в области биологии растительной клетки, в частности, я занимаюсь вопросом сигналинга и регуляции клеточных процессов. В свободное время балуюсь биоинформатикой, классическими ML задачами, и спортивной биомеханикой. Этой весной я, по счастливой случайности выплыл в реальный мир и пообщался с реальными людьми, что позволило мне понять, как мало обычный человек знает о том, как устроен его организм и мир вокруг. Это и натолкнуло меня на мысль написать цикл статей о том как устроен наш организм, как работают клетки и как наконец хранится информация в ДНК (подробные описания встречаются, увы, крайне редко, а ведь для понимания работы ДНК не хватает знания о 4 нуклеотидах). Но начну я пожалуй с самого простого, с состава клеток (для начала в очень упрощенной форме).

Ни для кого не секрет, что почти все живое в этом мире состоит из клеток, будь то мы с вами, любимый кот, водоросли, или бактерии помогающие переваривать все то, чем современный человек загружает свой желудок. Однако большинство людей почти ничего не знает о том, как устроены клетки и как они работают. Многие из вас могут возразить, что их работа не связанна с биологией и эти знания им не нужны, и это ваше право. Однако в большинстве насущных проблем биологическое знание может нам помочь (например понять абсурдность рекламы большинства омолаживающих кремов, важности антибиотиков и их правильного приема, всю абсурдность споров на тему ГМО и т.д.).

Для начала, в каких пределах варьируют размеры клеток? Одной из самых маленьких клеток является Mycoplasma genitalium. По сути это мелкий паразит, живущий на слизистой приматов (половые + дыхательные путей). И она по-настоящему маленькая, примерно 300 нанометров в диаметре (кто забыл, нанометр это 0.000000001 метра). Самой большой клеткой является страусовое яйцо. Да! Это всего одна клетка, просто непривычно большая. Средняя же клетка нашего тела примерно 5-20 мкм в диаметре. Что бы было понятней, сравним с простым листом A4.

image

Собственно клеток в нашем организме довольно много, и по разным оценкам много это от 1 до 100 триллионов. Последнее время я сталкивался с цифрой в 37 триллионов, остановимся на ней. Клетка состоит из мембраны, различных «органов», называемых органоидами. Все остальное пространство в ней заполнено цитоплазмой.

Клеточное ядро


image

Мы привыкли, что в одной клетке одно ядро, максимум 2. На самом деле существуют заметные выбросы из этих данных. Так у инфузории туфельки 2 ядра, а в некрофагах их может быть до сотни. Ядро относится к двумембранным органоидам, то есть окружена двумя мембранами, контролирующими транспорт веществ в него и наружу. Именно в нем хранится почти 99,9% всей ДНК клетки и именно оно содержит всю необходимую клетке наследственную информацию. Хранение ДНК не единственная задача ядра, в нем так же осуществляется синтез рибосом, о которых я расскажу чуть позже.

Митохондрия


image

В клетках эукариот именно они отвечают за производство энергии (помимо еще парочки путей производства энергии о которых мы пока говорить не будем). Обычно в клетке несколько митохондрий и их совокупность называется митохондрионом. Как и ядро, митохондрия так же является двумембранным органоидом. Однако структура мембран отличается от ядерной, но не будем усложнять. Митохондрии часто называют полуавтономными органоидами. Почему? Потому что внутри митохондрии содержится собственная ДНК, кодирующая часть собственных ферментов и участвующая в регуляции работы органоида. Также у них имеется собственная система синтеза белка. По своим размерам митохондрии напоминают бактерии. И стоит отметить, что существует теория их бактериального происхождения. Предполагается, что древние предки современных эукариотических клеток вступили в симбиоз с древними бактериями, «переехавшими» жить внутрь клеток. Клетки обеспечивали им постоянную среду и приток всех необходимых элементов, в связи с чем бактериальные клетки, в процессе эволюции, утратили уже ненужные гены для выживания в суровых условиях окружающей среды. В свою очередь они стали своего рода фабриками по трансформации соединений вроде глюкозы в АТФ (форму энергии, в основном используемую клеткой).

Лизосомы


image

В отличие от ранее описанных органоидов лизосомы имеют лишь одну мембрану, да и как можно заметить они намного меньше чем ядро, или митохондрии. Под липидной оболочкой лизосомы содержится пуль гидролитических ферментов. Не смотря на свой размер она участвует в целом ряде процессов. Так она переваривает крупные полимеры белков и углеводов, попавших в клетку; может также переваривать старые (сломавшиеся) клеточные органеллы; участвует в иммунных ответах (с их помощью макрофаги переваривают вредные бактерии); регулирует процессы роста и наконец участвует в ряде сигнальных путей. Но мы пока запомним, что они участвуют в переваривании различных веществ, попавших в клетку, для дальнейшего их использования при биосинтезе клеточных структур, или выработке энергии митохондриями.

Рибосомы


image

На них я сегодня планирую закончить свой рассказ. Данные органеллы являются безмембранными. Да и сами по себе они самые маленькие (если не считать отдельных элементов клеточного скелета и одиночных ферментов). Созданные в ядре и питаемые АТФ произведенной митохондриями они усиленно синтезируют клеточные белки (начиная от мелких сигнальных белков, заканчивая ферментами и крупными клеточными структурами типа ионных каналов и т.д.). В клетке их огромное множество, по разным оценкам от 1 до 5 миллионов. Так же стоит отметить, что существует два типа рибосом, первый, более крупный располагается в цитоплазме клеток, второй же характерен для внутреннего содержимого митохондрий.

Я все еще не рассказал о таких важных компонентах, как комплекс Гольджи и эндоплазматический ретикулум. Но об этом потом.

Давайте подытожим и сформируем логическую цепочку происходящего.

Ядро содержит информацию, регулирующую работу всей клетки. Поступающие извне вещества, при необходимости, перевариваются в лизосомах, а продукты распада используются для синтеза компонентов клетки и производства энергии, за которое отвечают митохондрии. Потраченная энергия используется для синтеза белков рибосомами, находящимися как внутри митохондрий, так и в клеточной цитоплазме.

Поделиться публикацией

Похожие публикации

Комментарии 72
    +5
    А к чему вся эта глава из школьного учебника по биологии?
      0
      Глава не совсем из учебника. Она сжата так, что ее можно прочесть за 4 минуты, и при этом уловить связь между отдельными клеточными элементами. Я бы хотел постепенно перейти к более сложным моментам. А для этого нужно понимание базовых вещей.
      P.S. Не все тут читали школьный учебник биологии, и я в том числе)
      –5
      всю абсурдность споров на тему ГМО
      Это вопрос скорее социальный, чем биологический. В спорах его часто относят к биологическим исходя из здравого смысла и названия (и это ошибка в случае с ГМО), а на самом деле это так называемый социальный артефакт с «фальшивым обоснованием». То есть «фальшивое обоснование» — опасность генетической модификации, но фактически делается правильный вывод об опасности/вредности продуктов с ГМО никак не относящийся собственно к самой модификации. Последовательность превращений следующая: оказалось, что часто генной модификации подвергалась соя. А сою часто применяют недобросовестные производители как суррогат мяса. И выкидывают на рынок опасную «мясную» продукцию с избытком подмешанной сои. Помимо просто обмана с содержанием мяса в продукте при избытке добавленной сои, соя дает растительные женские гормоны ведущие к феминизму, импотенции и лишнему весу. Возникают сосики, сардели, колбаса, где часто подмешивают сою подвергшуюся ГМО. Вот и появляются опасные продукты содержащие ГМО, опасность которых совсем не в модификации генов.
      А еще есть факты злоупотребления технологией ГМО. Например, вечнонедозрелые твердые томаты со вкусом травы, которые вытеснили во всех магазиных и ресторанах в российских городах нормальные томаты. Это и есть последствия неконтролируемого рынками (скрытого) применения ГМО. То есть снова это проблема как бы не самого ГМО, но оказалась прочно переплетена с ГМО на недоразвитых рынках. Нечто похожее происходит в этой стране и с прививками.
        +2
        Возникают сосики, сардели, колбаса, где часто подмешивают сою подвергшуюся ГМО. Вот и появляются опасные продукты содержащие ГМО, опасность которых совсем не в модификации генов.
        А без ГМО в эти мясные продукты меньше сои что-ли будут добавлять?
          +7
          женские гормоны ведущие к феминизму

          Вот откуда они берутся, а я-то думал…
            +1

            Блин, а я то думал что эффект должен быть обратным :)

            +6
            Мда, то-то в азиатских культурах, где сою потребляют исторически в огромных количествах, столько феминисток.
              +3
              Заступлюсь за томаты. Сейчас биологи уже выяснили, что «лёжкость» (твёрдость кожуры и мякоти, увеличивающая срок хранения) и «сочность» (утоньшение клеточных стенок, рост процента сахаров и что-то-там ещё) обусловлены разными аллелями одного и того же гена. То есть обычная селекция имеет вариант «или-или». А вот генная модификация могла бы обе нужные мутации совместить в одном аллеле. Увы, пока противники ГМО запрещают подобные вещи, а традиционные селекционеры массово сделали ставку на лёжкость.
                0
                опасную «мясную» продукцию с избытком подмешанной сои

                Ничего в сое нет опасного. Очень классная штука. Ясное дело, что ее применение должно быть явным. Но в нормальных странах никто не продает котлеты из сои, как из мяса. Да и России я уверен такого особо нет.
                Например, вечнонедозрелые твердые томаты со вкусом травы, которые вытеснили во всех магазиных и ресторанах в российских городах нормальные томаты

                ГМ-томатов не существует в продаже. Ваши вечнозеленые томаты самая натуральная селекция.
                  0
                  Стоит также отметить, что соя является самым ценным источником гистидина — аминокислоты, являющейся незаменимой для детей. В половозрелом организме она синтезируется, а дети нуждаются в БАДах или пище с ней. Помните советские соевые батончики, которые рядом с гематогеном и аскорбинкой в аптеках лежали? Это вот оно.
                    0
                    Никто не мешает покупать помидоры на рынках, там такая проблема не стоит, по крайней мере в Москве. Томаты из магазина несъедобны, но, как отмечено выше, это вина реакционеров.
                      +1
                      На рынках часто превышена ПДК по фосфатам или нитратам. Многие бездумно фигачат навоз, не задумываясь, что им тоже можно превысить нормы.
                        0

                        Там такая проблема стоит, но её источник, на мой взгляд, в другом, из-за снижения стоимости томатов по отношению к уровню доходов, поставщики не могут себе позволить высокого уровня "утряски", поэтому эти самые томаты собирают в зелёном виде.

                      +1
                      сардели


                      Это такие опасные мутировавшие сардельки, ну как сосули, которых лазером убивать предлагалось?
                        0
                        Это как сосисы, только толще.
                        0
                        А еще есть факты злоупотребления технологией ГМО. Например, вечнонедозрелые твердые томаты

                        Злоупотребление видимо в том, что для томатов (коммерчески пригодной) технологии ГМО пока не разработали и приходится довольствоваться плодами селекции ?

                        0
                        Хорошая образовательная статья. Однако это тот случай, когда лучше один раз увидеть — то есть посмотреть фильм ВВС «Тайная жизнь клетки», он смотрится как фантастика! Правда, к нему бы еще подборку для дальнейшего изучения… Вот этого-то и не хватает.
                          0
                          Смотря чему Вы хотите научиться. У меня в дипломе написано «Клеточная биология и гистология», могу помочь со списком литературы и поделиться конспектами.
                          «Тайная жизнь клетки» — прекрасный фильм, там даже почти не врут, а моторные белки получились вообще исключительно. Но, чтобы понять, что там вообще происходит и почему скорее всего так, надо вспомнить школьную биологию и прослушать пару-тройку спецкурсов.
                          0

                          Всегда было интересно, как происходит исследование процессов на таком мелком уровне. Ведь эту биохимию не так просто разглядеть в микроскоп?
                          При помощи каких технологий это делается? Это было бы ближе к формату Хабра, чем учебник биологии.

                            0
                            Структуру клетки исследют электронным микроскопом, в зависимости от задачи или просвечивающим или сканирующим методом.
                            А биохимию исследуют химическими методами, но там все очень не просто из-за того, что очень много веществ и очень много реакций происходит одновременно.
                            Широко используется электрофорез и хромотография для разделения смеси молекул.
                            0
                            Написали, что статья для обычных людей, а потом засыпали словами, специфичными для этой области и без пояснения что эти слова означают.
                              +1
                              Это какими? Митохондрии? Лизосомы? АТФ? Все это в школьном курсе биологии…
                                0
                                Не все помнят школьный курс биологии особенно если с биологией после школы не имели дело.
                              +1
                              Как-то совсем простенько и неоригинально. Кстати, а в чём предмет изучения биоинформатики?
                                0
                                Анализ данных, накопленных мокрыми биологами.
                                  +1
                                  Дык самим приходится, иначе статьи не получаются :(
                                    0
                                    Так не справляетесь же. Вам бы все кап-кап-кап. На помошь приходит разделение труда.
                                      0
                                      Cells must flow! А если чуть серьёзнее: время от времени случаются затыки в работе, они у всех есть. Тогда мы идёт за советом к эмбриологам, вирусологам, бифизикам или ещё к кому. Но ни разу не случалось такого затыка, чтобы кто-то сказал «нам нужен биоинформатик!». Вот с какими проблемами идут к биоинформатикам?
                                        0
                                        Насеквенировали кучу геномов, померили экспессию кучи генов и концентрацию кучи белков. Биоинформатик должен из этого извлечь осмысленную информацию и связать с ранее опубликованными данными.
                                          0
                                          Т.е. что-то типа системной биологии? Вообще, такое положение указывает на безобразное планирование работы. «Научный вопрос» должен быть в идеале бинарным, но можно количественным, тогда и эксперимент будет несложным, и контроли довольно очевидными. А сделать кучу работы, пытаясь «открыть что угодно» — это уподобляться хорьку, надёргавшему страниц из книг и свившему из них гнездо.
                                            0
                                            Это инженерный вопрос должен быть «бинарным». Научные должны открывать новые поля для исследований.
                                              0
                                              Видимо, мы друг друга не поняли. Допустим, у нас есть большой вопрос про какой-то из типов рака, он большой и фундаментальный. Чтобы получить воспроизводимый ответ, мы дробим его на много мелких, ответ на каждый из которых выражается одной цифрой: уровни экспрессии генов, наличие определенных колокализаций белков, митохондриальный потенциал, митотическая активность, whatever. Да, куча получается большая, но содержательное утверждение в рамках исходного вопроса из неё собирается довольно просто.
                                              +1
                                              Поясню. Биоинформатика решает различные задачи, из того что встречалось мне, было: моделирование сети взаимодействия белков в клетке а затем экспериментальная проверка такой модели, создание инструментария для других биологов (пример раз, два), построение модели предсказывающей типы хроматина в геноме D. melanogaster (пруф), доказательство взаимодействия белка Piwi c хроматином около ядерных пор (пруф). Это только малая часть, а уж в моей работе если используется биологический метод DAM-ID или TRIP — без биоинформатики не обойтись
                                                0
                                                Спасибо, теперь понятно. К счастью (?), далеко от моей специфики.
                                  0
                                  Очуметь конечно.
                                  Рибосома 30 нм…
                                  Я правильно понимаю что на таких размерах уже начинают действовать квантовые эффекты?
                                  Веди по сути это молекулярный сборщик РНК программа (типа такая перфолента) и из аминокислот собирает белки.
                                  Как как это вообще работает? Ученые только мечтают о молекулярных ассемблерах )
                                    0

                                    Окей, гугл, покажи мне фильм "Тайная жизнь клетки"

                                      0
                                      Маленькая, но для квантовых эффектов великовата. Из примеров квантовых эффектов в биологии на ум сразу приходит фотосинтез.
                                      Есть специальные антенны, состоящие из молекул пигментов, которые поглощают свет. Энергия поглощенных фотонов вызывает электронное возбуждение, которое передается в реакционный центр. Так вот, молекулы пигментов находятся на крайне малом расстоянии, 1-3 нм и вот тут, при передаче энергии от пигментов к реакционным центрам начинают действовать квантовые эффекты.
                                      По сути да, как работает я постараюсь написать, простым языком (с фокусом на регуляции процесса)
                                      0
                                      В давние времена мне случалось участвовать в околонаучных и околорелигиозных дискуссиях на всяких форумах. Споры были хоть и бытового уровня, но однажды пришлось искать и до какой-то степени глубины ознакомится с одним из томов «Молекулярной биология клетки» Брюса Альбертса и большой группы авторов. Припоминаю, что школьного учебника не хватило из-за того, что регулярно встречающийся термин «энергия» в нем не был раскрыт до приемлемого уровня описания вкладываемого смысла и физических механизмов процессов в этом контексте. Молодой пытливый мозг в те времена хотел знать, как устроен мир живого в рамках одного длинного последовательно уточняющего всю иерархию процессов объяснения, свойственного физике, но в популярной биологии объяснения, как правило, останавливались на фразе «они отвечают за энергетические процессы».
                                      С одной стороны понятно, что для понимания неплохо бы ознакомится и с физикой и с химией и может еще с чем, и на каждом этапе детализации черпать знания из соответствующей дисциплины, но как же хочется найти популяризатора, способного ответить на твои обывательские «как и почему?» вплоть до глубины «а на это наука пока не может дать четкого ответа». Примером такого объяснения служит ролик на ютубе «Ричард Фейнман — Магниты и вопросы почему?»
                                      У меня, наверное, глупый вопрос, но как обывателю интересно знать, как так получается, что из одной зародышевой клетки в результате многократного деления вроде бы как на одинаковые клетки, возникают руки ноги органы? Ведь интуитивно напрашивается возникновения некой простой группы одинаковых клеток. И если это так, то как каждая клетка «решает» дифференцироваться в тот или иной тип, чтобы в результате руки ноги были на месте, а сердце слева?
                                        0
                                        На «Элементах» есть несколько статей, с разной степенью упрощения отвечающих на ваш вопрос.
                                        В разделе «Детские вопросы»: «Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.? И из какого центра подается команда?»
                                        В новостном разделе для взрослых: «Эмбриональные клетки вычисляют свои координаты математически оптимальным способом»
                                        Красивые показательные фото про градиенты экспрессии генов зародыша есть в статье «Составлена самая подробная карта экспрессии генов в эмбрионе дрозофилы»

                                        Что любопытно, статья на эту тему есть даже на Хабре: «Генные сети, управляющие строением тела животных»
                                          0
                                          Искреннее спасибо за ссылки! Сам бы наверное никогда не нашел времени закрыть вопрос, по которому у меня были некоторые догадки. Реальные же исследования — это то, на что можно опираться, пусть не делая вклад в науку, но хотя бы объясняя своим детям устройство мира.
                                            –1
                                            Ну если в общем, то на смену генетике пришла эпигенетика.

                                              0
                                              Не на смену, а в дополнение.
                                                –1
                                                Нет, не в дополнение, уровень выше.
                                                Это как эпициклы и законы Кеплера.
                                                  +2
                                                  Нет, именно в дополнение. Эпигенетика не отменила и не поглотила генетику. Скорее уточнила: например, такой-то ген может транскрибироваться, что подтверждено секвенированием, ан нет — ацетилирование или убиквитирование снизило до нуля транскрипционную активность. Короче, совместно выглядит как белорусский язык: мало правил (генетика) и очень много исключений (эпигенетика).
                                                    0
                                                    Не отменила и не поглотила. Но поглотит. Я думаю, и название поменяет, чтобы с мамой не путали.
                                                    На примере с языком — генетика — морфемный и лексический уровень, а эпигенетика — это синтаксический и стилистический.
                                                      0
                                                      То есть, синтаксис «поглощает» лексику и «приходит ей на смену»? Дитмар Эльяшевич Розенталь смотрит на вас с подозрением, а глокая куздра штеко будланула бокра и курдячит бокрёнка.
                                                        0
                                                        При изучении ребёнком — все примерно так и происходит. Да и вы сами вряд ли подбираете каждое слово — вы стремитесь донести смысл, а слова вторичны, и могут быть разными.
                                                        Собственно, и с генами так же — реализовать крыло например можно совершенно разными генными сетями.
                                                          +1
                                                          Можно всё, что угодно, реализовать большим числом способов, но это не отменяет того факта, что эпигенетика — это некоторые специфические аспекты реализации генетических программ, и без генетики она принципиально не имеет смысла. Как знаки препинания и диакритические знаки, которые без слов и букв не выполняют своих функций.
                                                            0
                                                            что эпигенетика — это некоторые специфические аспекты реализации генетических программ


                                                            В том-то и дело, что нет никаких «генетических программ» в отрыве от эпигенетики. Есть репозиторий, из которого скачивается и собирается то, что нужно в данный момент. А что именно нужно — это репозиторию неизвестно. Эпигенетика это не только знаки препинания, хотя и казнить нельзя помиловать как нельзя более удачный пример, эпигенетика это гораздо большее. Просто мы пока только в начале пути познания этого большего.
                                                              0
                                                              Мне кажется, вы излишне расширяете понятие эпигенетики. Словарная справка:
                                                              Греческий префикс epi- в слове, подразумевает факторы, которые влияют «поверх» или «в дополнение к» генетическим, а значит эпигенетические факторы воздействуют вдобавок или помимо традиционных генетических факторов наследственности.

                                                              Наиболее часто использующееся в настоящее время определение эпигенетики было введено А. Риггсом (Arthur D. Riggs) в 90-х годах XX века и формулируется как «изучение митотически и/или мейотически наследуемых изменений в функции генов, которые не могут быть объяснены изменениями в последовательности ДНК»
                                                              Знание законов Кеплера полностью отменяет необходимость знания эпициклов. Изучение эпигенетики никак не отменяет необходимость изучения генетики.

                                                              Эпигенетика — именно дополнение к генетике, а не волшебная кнопка «сделать всё зашибись». Генетическая программа без проблем может выполняться и без использования эпигенетических факторов типа метилирования или деацетилирования гистонов. Они помогают получить разные фенотипы из одного генотипа, но базовый фенотип существует в любом случае. То есть, эпигенетические маркеры по определению не добавляют к геному информацию, они только меняют эффективность применения имеющейся. Именно как знаки препинания и диакритики.
                                                                –1
                                                                А мне кажется, вы недооцениваете понятие эпигенетики. Я сразу написал, что название скорее всего будет другим.

                                                                Вы когда пишете «генетическая программа», что имеете в виду, можете раскрыть? И вот на примере статьи на хабре по вашей же ссылке про нейронные сети, как программа развития в принципе может быть реализована без эпигенетических механизмов? Каждая клетка имеет одинаковый код, но выполнить нужные его места можно только с помощью эпигенетики.
                                                                Собственно, дело не в названии же. Код ДНК переводится в структуру белка, это традиционная генетика. Как это делается — генетика знает. А вот почему выполняется именно нужный код — традиционная генетика ответа дать не может, это следующий уровень, частично на который сейчас отвечает то, что называют эпигенетикой.

                                                                  +1
                                                                  Извините за переход на личности, но Вы пишете очень странные вещи. которые противоречат устоявшимся определениям и подходам в биологии. Подобное я видел только у неофитов: узнал или начал применять что-то важное и сложное — расскажи всем.
                                                                    0
                                                                    «Почему» отвечает та же самая генетика: сигнальные вещества, градиенты гравитации и температуры влияют на транскрипцию. Эпигенетика — про наследуемые негенетические изменения типа отключения транскрипции материнского или отцовского варианта гена метилированием. Вы просто перепутали понятия. Дифференциация тканей к эпигенетике отношения не имеет.
                                                                      0
                                                                      Простите, но даже в вики
                                                                      Одним из примеров эпигенетических изменений у эукариот является процесс клеточной дифференцировки. Во время морфогенеза плюрипотентные стволовые клетки формируют различные полипотентные клеточные линии эмбриона, которые в свою очередь дают начало полностью дифференцированным клеткам. Другими словами, одна оплодотворённая яйцеклетка — зигота — дифференцируется в различные типы клеток, включая: нейроны, мышечные клетки, эпителий, эндотелий сосудов и др., путём множественных делений. Это достигается активацией одних генов и, в то же время, ингибированием других с помощью эпигенетических механизмов[3].

                                                                      Ну и извините, «та же самая генетика» о влиянии гравитации, температуры и электромагнитных полей на экспрессию генов просто умалчивает.
                                                                        0
                                                                        Эпигенетика не поглотит генетику потому, что они про разное. Грубо говоря, генетика отвечает на вопросы «Почему у кошки котята, а не щенки» и «Почему у голубоглазого отца и зеленоглазой матери не может быть кареглазых детей», а эпигенетика «Почему кошка полосатая» и «Как из одной клетки получается целый организм, клетки которого разные, но с одинаковым геномом».
                                                                          0
                                                                          Если вы будете читать не через строчку, то увидите в Вики ещё и то, что эпигенетика изучает все эти механизмы «в рамках генетики», являясь одной из её субдисциплин. Генетика — это про всё, что связано с генами. Она же, в свою очередь, не «отменила» остальную биологию. Потому что частное не «отменяет» общее, а расширяет и дополняет.

                                                                          Вы ставите телегу впереди лошади. Без генома не важно, какие у вас условия, и если у вас нет генов, позволяющих клетке функционировать как клетка печени, никакие эпигенетические механизмы не заставят её стать клеткой печени. Они позволяют сделать выбор, но вы не можете делать его при отсутствии вариантов.

                                                                          Создать систему всегда труднее, чем ею управлять, и отметать «создающую» генетику, пытаясь выехать на одной «регулирующей» эпигенетике — крайне близорукий подход.
                                                                            0
                                                                            Т.е. это я читаю через строчку? Я вам, мягко говоря, тактично указал на ваше заблуждение, а вы мне лекции читаете? Ну, здорово.
                                                                            Не нужно приписывать мне утверждения, которых я не делал. Я нигде не говорил про «отмену» генетики. Так что ваши рассуждения мимо кассы.
                                                                            Без генома не важно, какие у вас условия, и если у вас нет генов, позволяющих клетке функционировать как клетка печени, никакие эпигенетические механизмы не заставят её стать клеткой печени

                                                                            Без генома нет возможности синтеза белков как такового, так что само собой, говорить об эпигенетике не приходится. Но клеткой какой ткани стать, решают именно эпигенетические механизмы. Я даже не понимаю, что вас заставляет отрицать очевидные вещи, которые по вашим же ссылкам и написаны.
                                                                            Например, если взять мышиный ген, который включает подпрограмму образования глаза у мыши, и заставить его работать в зачатке ноги у мухи, то на мушиной ноге начинает формироваться глаз. Правда, не мышиный глаз, а мушиный.


                                                                              0
                                                                              1.
                                                                              Ну если в общем, то на смену генетике пришла эпигенетика.
                                                                              Нет, не в дополнение, уровень выше.
                                                                              Это как эпициклы и законы Кеплера.
                                                                              Я нигде не говорил про «отмену» генетики
                                                                              Мне кажется, вы сами себе противоречите.

                                                                              2. «Я вам, мягко говоря, тактично указал на ваше заблуждение, а вы мне лекции читаете? Ну, здорово.» (с)

                                                                              3. Не существуют «мышиные» и «мушиные» гены, «гены глаз» и «гены ног» — существуют белки, которые могут или не могут выполнять определённые функции. Не знаю, к чему была эта ваша цитата.

                                                                              4. Эпигенетика — один из разделов генетики, работающий только в комплексе с другими. Я просто указываю вам на неуместность заявления, что один раздел может «придти на смену» другому, если они работают только вместе. Это ваше заявление искажает картину работы отрасли, и в умах непрофессионалов может причудливо мутировать.
                                                                                0
                                                                                1.
                                                                                Мне кажется, вы сами себе противоречите.

                                                                                А мне так не кажется. Я вполне раскрыл свою позицию в других фразах, вами не процитированных.

                                                                                2. Могу повторить
                                                                                Дифференциация тканей к эпигенетике отношения не имеет.

                                                                                Одним из примеров эпигенетических изменений у эукариот является процесс клеточной дифференцировки.

                                                                                3. Цитата не моя, а из статьи, которую вы привели как источник знаний для интересующегося человека, т.е., я предполагал, что вы знакомы с ее содержанием, и вполне вероятно, не имеете к нему возражений.
                                                                                Ваша фраза
                                                                                если у вас нет генов, позволяющих клетке функционировать как клетка печени, никакие эпигенетические механизмы не заставят её стать клеткой печени
                                                                                расходится с текстом рекомендованной вами статьи.

                                                                                4. Говоря «пришла на смену», я имел в виду на смену роли лидирующей отрасли научных знаний, способной дать ответы на вопросы, найти которые в рамках старой парадигмы не представлялось возможным.
                                                                                Хотя они безусловно и работают вместе, и эпигенетика не работает без генетики, я не согласен с тезисом, что эпигенетика — один из разделов генетики. Можно конечно все впихнуть под одно название, но для меня грань проходит по собственно ДНК — есть изменения последовательности нуклеотидов — генетика, нет изменений — не генетика.
                                                                                И вы так и не ответили, что понимаете под «генетической программой». А то я загуглил, результаты впечатляющие. Если вы из этих, то так и скажите, и останемся при своих.
                                                                                  0
                                                                                  1. Проблема в том, что фразы, в которых вы «вполне раскрыли свою позицию» очень сильно расходятся с первоначальными крайне категоричными и очевидно неверными формулировками. Просто думать о словах надо до того, как вы их написали.

                                                                                  2. На счёт того, считать ли ненаследуемые изменения эпигенетикой, специалисты расходятся, вы же сами видели разные определения. «Эпигенетические механизмы» не обязательно используются именно в рамках эпигенетики, использование уравнений же не делает физику математикой.

                                                                                  3. Цитата не противоречит моим словам ни капли: в генетическом коде и мухи, и мыши содержатся сходные последовательности генов, формирующие белки, необходимые для построения глаз. Поэтому управляющий ген одной смог запустить транскрипцию подходящих (или даже совпадающих) генов у другой. А вот светиться вы бы мышь не заставили, применив к ней любой эпигенетический метод, заставляющий светиться мошку с внедрёнными генами люминисценции.

                                                                                  4. Генетическая программа — это то, как ген выполняет свои функции, неужели это не очевидно? Где в моих словах вы нашли признаки такого вот клинического идиотизма? Или вам просто нравится оскорблять собеседника?
                                                                                    –1
                                                                                    1. Какая проблема? Что вы, нахватавшись по вершкам, придираетесь к отточенности формулировок собеседника?

                                                                                    2. Ну и к чему этот пассаж? Вы либо действительно глубоко заблуждаетесь, либо крайне неудачно выразились, и к чему теперь это словоблудие? Ваше утверждение про дифференцирование явно расходится с практикой.

                                                                                    3. Белки для глаза мухи и глаза мыши нужны несколько разные, не находите? А насчет свечения мыши — вы намекаете, что если в геноме мыши нет гена для синтеза люциферазы, то и эпигенетикой светиться мышь не заставишь?

                                                                                    4. Абсолютно неочевидно. Один ген? У одного гена «программа» одна — полипептидная цепь. Вы писали
                                                                                    Генетическая программа без проблем может выполняться и без использования эпигенетических факторов типа метилирования или деацетилирования гистонов.
                                                                                    . А откуда «программа» знает, что ей делать — выполняться или нет? Как ген выполняет свои функции, как раз и зависит от эпигенетических механизмов. И чем сложнее организм, тем больше роль эпигенетики. Это у прокариот все гены по умолчанию активны, а у нас наоборот, 90% кода закомментировано.

                                                                                    А «генетическая программа» — это фраза-маркер, знаете ли. Используете маргинальный жаргон — так чего потом обижаться?
                                                                                      0
                                                                                      3. Не намекаю, в второй раз открытым текстом говорю. Эпигенетика — просто раздел генетики, который рассматривает некоторые (не все) регуляторные механизмы.

                                                                                      4.
                                                                                      У одного гена «программа» одна — полипептидная цепь.
                                                                                      Вы не знаете о регуляторных (функциональных) генах?
                                                                                      у прокариот все гены по умолчанию активны, а у нас наоборот, 90% кода закомментировано.
                                                                                      «Закомментировано» — это вы про метилирование? Предоставьте источник этой информации, пожалуйста, потому что мои поверхностные знания дают уровень «закомментированности» ДНК человека в 90 раз ниже, чем ваши углубленные.

                                                                                      5. Ориентированность на некие «фразы-маркеры» характеризует круг вашего чтения. Мне вот по вашей ссылке прямо новый мир открылся — никогда в таком значении словосочетание мне раньше не попадалось на глаза.
                                                                                        –1
                                                                                        А регуляторные гены, простите, имеют какую-то свою особую программу? Вся разница в том, что результат структурного гена — структурный белок, а регуляторного — регуляторный. И ничего другого, кроме последовательности аминокислот либо оснований, отдельный ген по определению не кодирует.

                                                                                        «Закомментировано» — это вовсе не про метилирование, а просто про тот факт, что постоянно транскрибируются не более 10% генов. А ваши данные про 1% метилированных генов я нисколько не оспариваю. Просто одним метилированием понятие эпигенетики не ограничивается, как вы упорно почему-то настаиваете.

                                                                                        Моя ссылка — это первая страница выдачи гугла. Без обид, может, приведете примеры использования этой фразы в адекватных источниках?

                                                                                        И насчет эпигенетики — вы утверждаете, что это просто раздел генетики, но не приводите источников.

                                                                                        Я могу например вот такой материал привести в качестве упорядоченной статьи об эпигенетике.
                                                                                        while traditional genetics describes the way the DNA sequences in our genes are passed from one generation to the next, epigenetics describes passing on the way the genes are used. To make a computer analogy, think of epigenetics as metadata, information describing and ordering the underlying data.
                                                                                        .

                                                                                          0
                                                                                          О, «ничего кроме полипептидной цепочки» превратилось в «последовательности аминокислот или оснований». Но в основном вы просто не читаете моих сообщений, а что-то для себя выдумываете и потом с этим спорите. При этом периодически играя в «я этого не говорил». Чувство, что разговариваю с чат-ботом. У меня нет времени на настолько бессмысленные развлечения.
                                                                                          Но напоследок дарю вам очередное словарное определение:
                                                                                          Эпигенетика
                                                                                          Эпигенетика — в биологии, в частности в генетике — представляет собой изучение закономерностей эпигенетического наследования.

                                                                                          Робин Холлидэй определил эпигенетику как «изучение механизмов временного и пространственного контроля активности генов в процессе развития организмов».

                                                                                          Современное использование этого слова в научном дискурсе является более узким. Греческий префикс epi- в слове, подразумевает факторы, которые влияют «поверх» или «в дополнение к» генетическим, а значит эпигенетические факторы воздействуют вдобавок или помимо традиционных молекулярных факторов наследствености.
                                                                                            –1
                                                                                            Ну чего и следовало ожидать. Успешной вам реализации генетических программ.
                                            0
                                            Очень интересно
                                              0
                                              Отличная тема, только нужно больше подробностей.
                                              Поверхностный обзор это хорошо, но давайте глубже погрузимся в тему.
                                              Интересует детальное описание органелл — их структура, функции, реакции в них проходящие и т.д.
                                                0
                                                Гляньте свежего англоязычного Альбертса, он простой (рекомендуется для подготовки в вузы по специальности) и не очень толстый.
                                                0
                                                Когда речь идёт о энергии для работы клетки, мне не понятно в каком виде эта энергия там содержится. В виде химических соединений в определённой молекуле? Тогда как эту энергию использовать?
                                                  0
                                                  Энергия в клетке запасается в основном через синтез АТФ — молекулы с 3 последовательно соединенными остатками фосфорной кислоты. Отсоединили хвост — дефосфорилировали — получили энергию, заключенную в связи.
                                                  UPD: вот тут более подробно объясняется процесс непосредственного «расхода» энергия.
                                                    0

                                                    Случайно попалось (или алгоритмы Google проследили за мной).


                                                    https://www.youtube.com/watch?v=g39nwNm0Xfw&feature=youtu.be

                                                      0
                                                      Хорошее видео, ссылка на текстовку менее понятная. Тем не менее, или мы лезем в физхимию, разбираясь с энтропией и энтальпией, или просто говорим про «высокоэнергетические связи».

                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                Самое читаемое