DSC00786

—    występowaniu w toku rozwoju kilkakrotnej i zróżnicowanej aktywności transkrypcji nej tego samego genu programu,

—    bardzo specyficznej (zapewne ewolucyjnie pochodnej) odmianie TGF, które mogą regulować jednorazowo szczególny proces rozwojowy (np. MIS).

Cechy szczególne genów programu

Z punktu widzenia roli pełnionej w rozwoju, geny programu różnią się szeregiem cech od innych genów kontrolujących funkcje podstawowe komórki lub też jej funkcje wyspecjalizowane.

1.    Geny programu dotyczą decyzji rozwojowej. Oznacza to, że ich działanie determinuje jaka część organizmu powstanie z danego zespołu komórek. Transkrypcja tych genów zachodzi we wczesnych etapach embriogenezy lub też w oogenezie i nie wiąże się bezpośrednio (a tylko pośrednio) z różnicowaniem funkcjonalnym komórek. Transkrypcja, brak tej transkrypcji lub delecja genu prowadzi do zmiany losu całej części organizmu, która wtedy przyjmuje program rozwoju innej części. Delecja genu programu jest zawsze letalna, a rozwój zostaje zatrzymany na charakterystycznym wczesnym stadium rozwoju.

2.    Regionalna, lokalna transkrypcja genów programu wyznacza losy danej części zarodka i prawdopodobnie uruchamia całą baterię innych genów. Tak zdeterminowane komórki nadal zdolne są do podziałów i wielokierunkowego różnicowania. Oznacza to, że osiągnięty w rozwoju stan determinacji wyznaczony aktywacją genów programu jest podtrzymywany i zapamiętywany w następnych pokoleniach komórek i realizowany w czasie różnicowania ostatecznego.

3.    Jedną z charakterystycznych cech genów programu jest to. że zmutowane alicie tych genów powodują skrajnie odmienne skutki w zależności od tego czy allele są dominujące, czy też recesywne. Allele recesywne danego typu programu powodują brak lub zaburzenie w podjęciu decyzji rozwojowej. Natomiast allele dominujące tego samego genu powodują albo wzmożenie funkcjonowania albo rozszerzenie terytorialne zasięgu działania decyzji rozwojowej.

4.    Istnieje podobieństwo molekularne pomiędzy genami programu różnych typów organizmów. Niektóre z genów programu lub domniemanych genów programu zawierają te same homeodomeny.

5.    Wiele genów programu stanowi zespoły leżące topograficznie blisko siebie na nici DNA określonych chromosomów.

6.    Geny odpowiedzialne za pierwotne różnicowanie części ciała są autonomiczne, aktywne we wszystkich komórkach należących do danej części ciała. Ale ostateczny plan rozwoju danej okolicy ciała wynika ze wzajemnych oddziaływań na siebie komórek zarówno tego samego, jak i sąsiednich obszarów. Efektem działania genów programu jest pojawienie się specyficznych receptorów warunkujących rozpoznanie się i oddziaływanie na siebie komórek.

7.    Geny programu mogą wykazywać wzajemną zależność hierarchiczną i chronologiczną bądź leż oddziaływać na siebie wylduczająco.

8.    Produkty białkowe pewnych genów programu o znacznym względem siebie podobieństwie mogą pełnić różne funkcje w rozwoju różnych organizmów.

Aktywacja i funkcjonowanie genów programu w embriogenezie Drosopliila

Jajo muszki owocowej jest strukturą złożoną i spolaryzowaną. W jajniku przodo-tyIną polaryzację jaja wyznacza położenie komórek odżywczych względem jaja. Komórki odżywcze