Соматичних кліток генетика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Соматичних кліток генетика

Соматичних кліток генетика, розділ генетики, що використовує як об'єкт дослідження культивовані соматичні клітки (СЬК) ссавців (включаючи людину), земноводних, риб і комах, а також вищих рослин. Як самостійний напрям С. до. р. сформувалася в середині 60-х рр. 20 ст Велику роль в її розвитку зіграло освоєння ряду методів, вживаних в генетиці мікроорганізмів : здобуття потомства від однієї клітки в умовах культури, відбір кліток певної спадкової структури за допомогою селективних живильних середовищ, гібридизація кліток з подальшим аналізом гібридів і ін. Швидке розмноження СЬК в культурі (час подвоєння числа культивованих кліток ссавців може складати всього 12—14 ч ) і можливість реєструвати рідкі (з частотою до 10 -7 —10 -8 ) генетичні події ( мутації, поява гібридів) визначають високу роздільну здатність генетичних експериментів з використанням СЬК (якої неможливо досягти, проводячи дослідження на рівні цілих організмів). Найінтенсивніше в С. до. р. вивчаються закономірності мутаційного процесу, картірованіє генів в хромосомах і в першу чергу картірованіє хромосом у людини, закономірності дії генів і регуляції їх активності.

загрузка...

  Природний і штучний мутагенез на культурах СЬК стали вивчати на початку 60-х рр., а в 1968 була показана можливість здобуття в клітках індукованих мутацій під впливом різних зовнішніх чинників. Це дозволило підійти до з'ясування молекулярних основ мутагенезу, а також досліджувати зв'язок між мутагенністю і канцерогенністю різних речовин і вірусів і оцінювати міру небезпеки хімічних і фізичних агентів для спадковості людини. Досягнення генетики СЬК ссавців визначилися і можливістю отримувати гібридні СЬК, що утворюються при злитті два або більш різнорідних кліток. У такій гібридній клітці можуть бути сполучені геноми видів, далеких в систематичному відношенні (наприклад, людини і різних видів гризунів, миші і курки і навіть людини і комара). Для здобуття гібридних кліток розроблені спеціальні методики (обробка кліток інактивованим вірусом Сендай, що збільшує вірогідність їх злиття; використання селективних середовищ, на яких гинуть батьківські клітки, а виживають і утворюють колонії лише гібридні, і ін.). За допомогою двох видів соматичних гібридів, отриманих від кліток людини і миші і людини і китайського хом'яка, проводиться локалізація генів людини по хромосомах. Механізм, лежачий в основі картірованія, зводиться до того, що в гібридних кліток в процесі їх розмноження втрачаються хромосоми людини. Ця втрата здійснюється випадково, а тому в кожному з гібридних клонів залишаються різні хромосоми людини. Зіставлення в гібридах особливостей кліток людини з хромосомами, що збереглися від нього, дозволяє укласти, в якій з хромосом знаходиться ген що визначає ту або іншу ознаку. Використовуючи цей метод, в 60—70-і рр. 20 ст удалося провести локалізацію такої кількості генів, яка виявилася достатньою, щоб маркірувати майже всі хромосоми людини. Гібридизація кліток ссавців використовується і для вивчення дії генів. Показана, зокрема, наявність в геномі регуляторних генів ссавців, функція яких зводиться до контролю дії структурних генів (див. Оперон ). Т. о., вивчення генетики СЬК ссавців виявилося плідним напрямом як при розробці теоретичних питань, так і для вирішення багатьох практичних завдань (діагностика спадкових захворювань, оцінка генетичної небезпеки певних чинників зовнішнього середовища, з'ясування причин злоякісного переродження кліток).

  Для генетичних досліджень клітки рослин — вельми зручний об'єкт, т.к. позволяют вести роботу з величезною кількістю кліток, отриманих від однієї рослини і через це що володіють одним і тим же генотипом. Розробка методу здобуття ізольованих протопластов, тобто звільнення рослинної клітки від щільних оболонок, створила умови для проведення гібридизації СЬК, генетичної трансформації і дослідження ін. генетичних процесів; з ними початі роботи по селекції рослин. У ряду випадків використовується їх здатність до регенерації: з однієї клітки вирощують цілі рослини. Т. о., генетика СЬК рослин поряд з генетикою СЬК ссавців — перспективна область сучасної генетики, важлива як в теоретичному, так і в практичному відношенні.

  Літ.: Ефрусс і Б., Вейс М., Гібридні соматичні клітки, в кн.: Молекули і клітки, пер.(переведення) з англ.(англійський), ст 5, М-код,, 1970; Шапіро Н. І., Новий напрям генетики, «Природа», 1973 № 12: його ж, Актуальні проблеми генетики соматичних кліток, «Генетика», 1975 № 6; Ephrussi B., Hybridization of somatic cells, Princeton, 1972: Tissue culture methods and applications, ed. P. F. Kruse and М. K. Patterson, 1973.

  Н. І. Шапіро.

Хромосомні комплекси китайського хом'яка (А), миші (Б) і їх соматичного гібрида (В). Справа — вигляд хромосом під мікроскопом; зліва — хромосоми з тієї ж клітки, розташовані згідно з їх величиною і формою.

Метод ізоляції соматичних гібридів за допомогою селективного середовища, на якою можуть культивуватися лише клітки, здатні виробляти ферменти тімідінкиназу (ТК) і гіпоксантин, — гуанін — фосфорібозілтрансферазу (ГГФРТ). Якщо в результаті мутації в кліток одного з батьків не виробляється один фермент, а в кліток іншого — інший, то обидва види батьківських кліток загинуть, а зберігатися і розмножуватися будуть лише гібридні клітки, в яких виробляються обидва ферменти.