Введение к работе
Актуальность. В истории изучения высших эукариотических организмов можно выделить периоды, когда начинались исследования на каком-либо новом уровне: анатомо-морфологическом, клеточном, биохимическом, молекулярно-биологическом. В настоящее время "центр тяжести" работ по биологии развития смещается на уровень молекулярной биологии. В биохимических исследованиях развития весьма важным, на наш взгляд, является выделение специфических продуктов дифференцировки, их характеристика, определение времени экспрессии и типа экспрессирующих клеток. В большинстве случаев эти сведения создают фундамент для изучения механизмов генной регуляции этих продуктов, то есть для перехода на следующий, молекулярно-биологический уровень. Именно с этой точки зрения мы предлагаем рассматривать выполненный нами цикл исследований.
Объект исследования. Раннее эмбриональное развитие высших
организмов укладывается в рамки единой классической с-:мы:
дробление - бластула - гаструла - нейрула - органогенез. Если на
первых трех стадиях развитие определяется функционированием
относительно небольшого количества генов, то на стадии органогенеза
их количество многократно возрастает. Наиболее удобными об1 актами
для изучения этих фундаментальных процессов на всех уровнях
являются зародыши земноводных (прежде всего, Хепорш laevis), а также
осетровых рыб. Последние предоставляют уникальную возможнолсть
для изучения дифференцировки хорды, поскольку у них, в отличие от
высших позвоночных, хорда сохраняется во взрослом состоянии.
Следовательно, идентифицировав и охарактеризовав продукты
дифференцировки хорды взрослой особи, можно было бы проследить
последовательность их появления в процессе развития. Подобный
подход был использован нами на начальном этапе наших
исследований, когда был . выявлен и охарактеризован
хордоспецифический гликопротеин хордии. Впоследствии мы обнаружили в нервной системе высших позвоночных группу иммунологически родственных хордину антигенов, которые были названы нейрохординами. Нами были изучены закономерности экспрессии нейрохординов у ряда видов земноводных, рыб, птиц и млекопитающих, включая человека, а также в основных типах нервных клеток в культуре.
Общая цель работы состояла в выявлении специфических продуктов дифференцировки, получении их биохимических характеристик и изучении закономерностей их экспрессии при эмбриональном развитии и дифференцировке клеток.
Научная новизна работы заключается в обнаружении хордоспецифического гликопротеина хордина, обнаружении в хордиие высокоиммуногенного эпитопа (Р-эпитопа) и обнаружении у высших позвоночных группы эволюционно консервативных гликопротеинов -нейрохординов, в изучении свойств этих новых соединений и закономерностей их экспрессии.
Практическая значимость работы для дальнейших исследований состоит в обеспечении возможности перехода на молекулярно-биологический и клеточно-биологический уровни (клонирование генов, изучение их экспрессии с применением молекулярных зондов, изучение роли Р-эпитопа в межклеточных взаимодействиях). Значимость работы для медицинской практики состоит в возможности использования полученных нами моноклональиых антител против Р-эпитопа для дифференциальной диагностики внутричерепных опухолей человека.
Апробации. Материалы диссертации доложены на 3-й Конференции по молекулярному узнаванию Международного Союза биохимиков и молекулярных биологов (Сингапур, 1995); на 14-м Международной биохимическом конгрессе (Прага, 1988); на 5-й
;'\2
Всесоюзной конференции "Физиология и патология соединительной ткани" (Новосибирск, 1980). Они были доложены также на межлабораторнбм семинаре в Институте биологии развития (Нагоя, Япония, 1995); на межлабораторном семинаре в Главном, институте здоровья (Рим, 1995); на научных конференциях в Институте биохимии РАН (Москва, 1993, 1991, 1983), на научном семинаре в Институте белка РАН (Пущино, 1990), на межлабораторном семинаре в Институте биологии развития РАН (Москва, 1989), на научной конференции ГНТП "Приоритетные направления генетики" (Москва, 1994); на научной конференции ГНТП "Геном человека" (Москва, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 29 печатных работ, из них 14 в международных изданиях.
Структура работы. Работа изложена в виде 12 глав, сгрупппированнных в 2 части, с 9 рисунками, 7 таблицами, на 41 странице.