Исследователи, которые впервые занялись изучением дифференцировки, пришли к заключению, что процесс этот является результатом постепенных изменений в генетическом материале клетки. На эту мысль их навело простое наблюдение, что некоторые признаки очень устойчивы и могут сохраняться в течение многих клеточных генераций. В какой-то мере такая точка зрения подтверждается тем, что дифференцировка некоторых клеток сопровождается очевидными изменениями морфологии ядра и хромосом. Более современная и точная формулировка этого предположения звучала бы приблизительно так: дифференцировка — это результат изменений нуклеотидной последовательности в ДНК. В случае одной особой формы дифференцировки — образования антител клетками лимфоидного ряда — сейчас принято считать, что специфичность антител определяется какой-то формой соматической вариабельности в нуклеотидной последовательности ДНК этих клеток. Однако более общую теорию, согласно которой дифференцировка в целом происходит за счет изменений ДНК, теперь почти никто не поддерживает.
Всем, конечно, известно, что многие растения можно размножать вегетативно черенками или отводками, взятыми из различных частей растения. Иногда даже очень небольшие фрагменты любой части растения способны регенерировать целый организм. Следовательно, в полностью дифференцированных тканях этих растений содержится по крайней мере несколько таких клеток, которые при определенных условиях могут давать начало потомкам, дифференцирующимся в самых разных направлениях с образованием тканей, характерных для всего организма. Совсем недавно такая способность к регенерации была выявлена у небольших групп клеток и даже у одиночных клеток, культивируемых in vitro. Эти небольшие группы клеток или одиночные клетки, размножаясь, образуют каллус, из которого иногда возникает целое растение. В ряде опытов удавалось получать целые растения из одиночных клеток, причем эти клетки были дифференцированными, т. е. обладали морфологическими признаками, типичными для той ткани, из которой их выделяли.
В отношении животных клеток мы не располагаем столь наглядными примерами, но и они приводят нас к такому же выводу. Если пересадить ядра из опухолевых клеток почки взрослой лягушки (карцинома Люке) в энуклеированные яйца лягушки, то яйца будут развиваться до стадии активно питающегося головастика; известно также, что у лягушек ядра из клеток кишечного эпителия головастика способны обеспечивать развитие яиц так, что в результате образуются взрослые и даже способные к размножению особи. Следовательно, вполне естественно заключить, что если дифференцировка представляет собой результат изменений в нуклеотидной последовательности ДНК, то такие изменения обратимы. Однако известны только четыре типа нарушений последовательности нуклеотидов в ДНК — это делеции, вставки, замены нуклеотидов и их взаимные превращения in situ. Мы должны, таким образом, допустить, что в процессе дифференцировки происходит направленное накопление таких изменений, а также что они полностью обратимы в тех случаях, когда у дифференцированных клеток восстанавливается какой-либо вид активности, утраченный на ранних стадиях развития.
Все, что мы знаем об изменениях ДНК самых разных организмов, не дает никаких оснований верить в реальность такого процесса. В свете современных знаний способность ядер некоторых дифференцированных клеток обеспечивать развитие целого растения или животного следует считать убедительным доказательством того, что дифференцировка не связана с изменением последовательности нуклеотидов в ДНК.
Используемая литература: Г. Харрис
Перевод с английского: М. И. Маршак
Ядро и цитоплазма: под ред. и с предисловием д-ра биол. наук Н. И. Шапиро
Москва 1973 год.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com