ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ БИОЛОГИИ РАЗМНОЖЕНИЯ И РАЗВИТИЯ

Предмет, проблемы и методы

Лекция №1

Предмет биологии размножения и развития, ее место в системе биологических наук, связь с другими биологическими дисциплинами, история ее становления и развития.

Основные концепции в биологии размножения и развития.

Преформизм. Эпигенез. Эволюционная эмбриология. Механика развития. Экспериментальная эмбриология.

Проблемы биологии развития.

Основные концептуальные понятия.

Основные методологические подходы в биологии развития.

Биология размножения и развития –

новый этап в учении о закономерностях онтогенеза, возникший на основе синтеза достижений эмбриологии, молекулярной биологии, генетики, биохимии, иммунологии.

Методы биологии размножения и развития: описательные, цитологические, молекулярно- биологические, биохимические, иммунологические, экологические.

Значение достижений биологии размножения и развития для медицины и здравоохранения, биотехнологии, сельского и других отраслей народного хозяйства.

"Views of a Fetus in the Womb", Leonardo da Vinci, ca. 1510-

1512. (пренатальное развитие – предмет изучения биологии развития)

Гиппократ, Аристотель (эпигенез), Вильям Гарвей;

Роберт Хук, Ренье де Грааф, Хэм, А. Левенгук;

Л. Спалланцани, К.Ф. Вольф;

Х.Г. Пандер, И.Ф. Меккель;

Карл Эрнст фон Бэр и Ф. Мюллер;

Э. Геккель (биогенетический закон).

М. Шлейден, Т. Шванн (клеточная теория);

Эмбриология: описательная, эволюционная, сравнительная, экспериментальная (механика развития – В. Ру, Г. Дриш, Г. Шпеман).

Русские эмбриологи: Д.П. Филатов, П.П. Иванов, П.Г. Светлов.

Биохимическая эмбриология, эмбриофизиология, биология размножения.

Биология развития является интегральной

наукой о развитии многоклеточных организмов, включающей в качестве составных частей описательную, экспериментальную и сравнительную эмбриологию, молекулярную биологию и генетику развития, а также вопросы эволюции геномов и отдельных генов многоклеточных в связи с преобразованиями развивающихся форм и структур.

Биология развития изучает не только ранние этапы развития из яйца, но и формирование личинок с дальнейшим метаморфозом (или с прямым развитием), постнатальное развитие, включая болезни развития.

К компетенции биологии развития можно отнести некоторые виды “болезней дифференцировки” (рак), а также проблемы старения и связанные с ним сердечно- сосудистые и некоторых других заболеваний.

Предметом изучения биологии развития являются:

1)развитие многоклеточных организмов, произошедших

половым или бесполым путём;

2)регенерация тканей или органов;

3)метаморфоз;

4)регуляция продолжительности жизни и старение.

ОБЪЕКТЫ:

1) зародыши многоклеточных организмов, возникшие в

результате полового процесса или образовавшиеся

бесполым путем;

2)личинки с прямым развитием или метаморфозом;

3)организмы в постнатальном развитии.

Основные методологические подходы в биологии развития - это

1)“утрата функции” (“loss of function”);

2)“приобретение функции” (“gain of function”);

3)«прослеживание судьбы» (“tracing”).

Эти подходы реализуются благодаря широкому и комплексному применению:

1)методов экспериментальной эмбриологии (умерщвление, удаление, трансплантация частей зародыша, зачатков тканей или отдельных клеток);

2)культивирования эмбриональных стволовых клеток и клеточных линий (их маркировка), зачатков тканей и органов с целью прослеживания их судьбы при дальнейшем развитии;

3)генетических, молекулярно-генетических и молекулярно-биологических методов, включая методы переноса генов, их регуляторных районов, методов получения трансгенных животных;

4)компьютерных методов моделирования развития.

Раннее развитие зародышей животных может быть детерминированным

или регулятивным.