Рост организма путем клеточного деления (митоз)

Рост организма осуществляется последовательными клеточными делениями. Такое клеточное деление, называемое митозом, не столь частое событие, как этого можсно ожсидать, учитывая огромное количество клеток, из которых состоит наш организм.

Предположение Шредингера о хромосомах как носителях шифровального кода вполне соответствует данные современной науки, но представление о них как и об инструментах, осуществляющих индивидуальное развитие, спорно. В настоящее время ряд исследователей изучает роль белков-гистонов, находящихся в хромосомах и регулирующих процесс считывания наследственной информации с молекул ДНК. Очень перспективны! работы! Р. И. Салганика по изучению регулирования активности генов гормонами и работы! Ю.М.Оленова по контролированию процесса индивидуального развития эпигенетическими факторами. — Прим. перев. Онтогенез — развитие индивидуума в течение его жизни, в отличие от филогенеза — развития вида в течение геологических периодов. Весьма грубо — 1017 или 1018.

8

В настоящее время установлено, что соматическая клетка, как правило, совершает не более 50-60 делений и после этого гибнет. Вы1сказы1вается предположение, что этими 50-60 делениями обусловлена смертность многоклеточные организмов.

29 В митозе каждая хромосома удваивается

Как ведут себя хромосомы в митозе? Они удваиваются, удваиваются оба набора, обе копии шифра. Этот процесс чрезвычайно интересный, поэтому его интенсивно изучали, но он слишком сложен для того, чтобы описывать здесь его детали. Основное заключается в том, что каждая из двух дочерних клеток получает «приданое», состоящее из обоих наборов хромосом, в точности подобных тем, какие были у родительской клетки.

Таким образом, все клетки тела (соматические клетки. — Прим. перев ) совершенно подобны друг другу в отношении их хромосомного сокровища9. Каждая, даже менее важная клетка обязательно обладает полной (двойной) копией шифровального кода. Как бы мало мы ни знали об этом механизме, мы не можем, однако, сомневаться, что этот факт должен иметь какое -то важное отношение к жизни организма.

Самым удивительным представляется сохранение удвоенного хромосомного набора при всех митотических делениях. То, что это важная особенность генетического механизма, наиболее разительно подтверждается одним-единственным исключением из этого правила, исключением, которое мы и должны теперь рассмотреть. Редукционное деление (мейоз) и оплодотворение (сингамия)

Очень скоро после начала развития особи одна группа клеток резервируется для образования позднее так называемых гамет, то есть спермиев или яйцеклеток (зависит от пола особи), необходимых для размножения индивидуума по достижении зрелости.

«Резервируются» — это означает, что они не служат другим целям и претерпевают значительно меньше митотических делений. Происходящее в них необычное редукционное деление, называемое мейозом, является тем делением, которым завершается развитие гамет у зрелой особи. Это деление, как правило, проиходит лишь незадолго до сингамии.

30

ко половину, т. е. только одну полную копию шифровального кода, а не две, например, у человека только 24, а не 48.10

Клетки, имеющие только один хромосомный набор, называются гаплоидными (от греческого an Xovq — единственный). Таким образом, гаметы гаплоидны, а обычные клетки тела диплоидны (от греческого din Xodg — двойной). Иногда также встречаются индивидуумы с тремя, четырьмя или, вообще говоря, с многими хромосомными наборами во всех клетках, и они тогда называются триплоидами, тетрапло идами, ... , полиплоидами.

В акте сингамии мужская гамета (сперматозоид) и женская гамета (яйцо), т.е. гаплоидные клетки, соединяются, чтобы образовать оплодотворенную яйцеклетку, которая, следовательно, диплоидна. Один из ее хромосомных наборов приходит от матери, а другой — от отца.

Фотографии (рис. 5 и 6) дают нам некоторое представление о том, как выглядят хромосомы под микроскопом. Они взяты из книги доктора Дарлингтона «Работа с хромосомами»11.

Воспользовавшись рис. 7, я попытаюсь дать схематический обзор трех основных процессов: митоза, мейоза и сингамии у маленькой плодовой мушки Drosophila, которая имеет гаплоидное число хромосом. Эта мушка как объект экспериментирования сыграла выдающуюся роль в современной генетике. Четыре различные хромосомы условно помечены разным цветом: зеленым, черным, красным и синим. На рис. 7а хромосомный набор диплоидной клетки увеличен. Он служсит только для пояснения схем на рис. 7б -г, которые даны в уменьшенном виде и чисто схематически. Разрешите мне очистить свою совесть признанием, что при описании мейоза я, как и в

предыдущем случае, допустил некоторые упрощения, которые, однако,

12

для нашей цели не имеют значения .