Сомат і чеських кл е ток ген е тика, розділ генетики , Який використовує в якості об'єкта дослідження культивовані соматичні клітини (СК) ссавців (включаючи людину), земноводних, риб і комах, а також вищих рослин. Як самостійний напрям С. к. М сформувалася в середині 60-х рр. 20 в. Велику роль в її розвитку зіграло освоєння ряду методів, застосовуваних в генетиці мікроорганізмів : отримання потомства від однієї клітини в умовах культури, відбір клітин певної спадкової структури за допомогою селективних поживних середовищ, гібридизація клітин з подальшим аналізом гібридів і ін. Швидке розмноження СК в культурі (час подвоєння числа культивованих клітин ссавців може складати всього 12-14 ч) і можливість реєструвати рідкісні (з частотою до 10-7-10-8) генетичні події ( мутації , Поява гібридів) визначають високу роздільну здатність генетичних експериментів з використанням СК (який неможливо досягти, проводячи дослідження на рівні цілих організмів). Найбільш інтенсивно в С. к. М вивчаються закономірності мутаційного процесу, картування генів в хромосомах і в першу чергу картування хромосом у людини, закономірності дії генів і регуляції їх активності.
Природний і штучний мутагенезу на культурах СК стали вивчати на початку 60-х рр., а в 1968 була показана можливість отримання в клітинах індукованих мутацій під впливом різних зовнішніх факторів. Це дозволило підійти до з'ясування молекулярних основ мутагенезу, а також дослідити зв'язок між мутагенністю і канцерогенність різних речовин і вірусів і оцінювати ступінь небезпеки хімічних і фізичних агентів для спадковості людини. Досягнення генетики СК ссавців визначилися і можливістю отримувати гібридні СК, які утворюються при злитті двох або більше різнорідних клітин. У такій гібридної клітці можуть бути з'єднані геноми видів, далеких в систематичному відношенні (наприклад, людини і різних видів гризунів, миші і курки і навіть людини і комара). Для отримання гібридних клітин розроблені спеціальні методики (обробка клітин інактивованих вірусом Сендай, що збільшує ймовірність їх злиття; використання селективних середовищ, на яких гинуть батьківські клітини, а виживають і утворюють колонії тільки гібридні, та ін.). За допомогою двох видів соматичних гібридів, отриманих від клітин людини і миші і людини і китайського хом'ячка, проводиться локалізація генів людини по хромосомах. Механізм, що лежить в основі картування, зводиться до того, що у гібридних клітин 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 клітин людини зі збереженими від нього хромосомами дозволяє зробити висновок, в який з хромосом знаходиться ген, що визначає ту чи іншу ознаку. Використовуючи цей метод, в 60-70-і рр. 20 в. вдалося провести локалізацію такої кількості генів, яке виявилося достатнім, щоб маркувати майже всі хромосоми людини. Гібридизація клітин ссавців використовується і для вивчення дії генів. Показано, зокрема, наявність в геномі ссавців регуляторних генів, функція яких зводиться до контролю дії структурних генів (див. оперон ). Т. о., Вивчення генетики СК ссавців виявилося плідним напрямком як при розробці теоретичних питань, так і для вирішення багатьох практичних завдань (діагностика спадкових захворювань, оцінка генетичної небезпеки певних факторів зовнішнього середовища, з'ясування причин злоякісного переродження клітин).
Для генетичних досліджень клітини рослин - досить зручний об'єкт, тому що дозволяють вести роботу з величезною кількістю клітин, отриманих від однієї рослини і в силу цього мають одним і тим же генотипом. Розробка методу отримання ізольованих протопластів, т. Е. Звільнення рослинної клітини від щільних оболонок, створила умови для проведення гібридизації СК, генетичної трансформації і дослідження ін. генетичних процесів; з ними розпочаті роботи по селекції рослин. У ряді випадків використовується їх здатність до регенерації: з однієї клітини вирощують цілі рослини. Т. о., Генетика СК рослин поряд з генетикою СК ссавців - перспективна галузь сучасної генетики, важлива як в теоретичному, так і в практичному відношенні.
Літ .: Ефруссі і Б., Вейс М., Гібридні соматичні клітини, в кн .: Молекули і клітини, пров. з англ., в. 5, М ,, 1970; Шапіро Н. І., Новий напрямок генетики, «Природа», 1973, № 12: його ж, Актуальні проблеми генетики соматичних клітин, «Генетика», 1975, № 6; Ephrussi B., Hybridization of somatic cells, Princeton, 1972: Tissue culture methods and applications, ed. PF Kruse and М. K. Patterson, 1973.
Н. І. Шапіро.
Хромосомні комплекси китайського хом'яка (А), миші (Б) і їх соматичного гібрида (В). Праворуч - вид хромосом під мікроскопом; зліва - хромосоми з тієї ж клітини, розташовані відповідно до їх розміром і формою.
Метод ізоляції соматичних гібридів за допомогою селективного середовища, на якій можуть культивуватися тільки клітини, здатні виробляти ферменти тимідинкіназу (ТК) і гіпоксантин - гуанін - фосфорібозілтрансфераза (ГГФРТ). Якщо в результаті мутації у клітин одного з батьків не виробляється один фермент, а у клітин іншого - інший, то обидва види батьківських клітин загинуть, а зберігатися і розмножуватися будуть лише гібридні клітини, у яких виробляються обидва ферменти.
