Отбор соматический

Именно такой путь и рассматривается в предлагаемой книге в качестве объяснения наблюдаемой изменчивости иммуноглобулинов и их эволюции. Согласно предлагаемой гипотезе соматического отбора, соматические мутации вариабельных генов иммуноглобулинового локуса, обеспечивающие быстрый адаптивный ответ организма — производство антител, успешных в борьбе с инфекцией, — могут встраиваться в гаметы и передаваться потомкам, обусловливая их врожденный иммунитет к данному агенту. [c.7]

Пожалуй, не много найдется людей, которые считают, что терапия соматических клеток неприемлема с этической точки зрения, особенно, если при лечении используют такие простые приспособления, как, например, ингалятор. Это аналогично использованию любого другого фармацевтического продукта. Однако терапия половых клеток вызывает оживленные дискуссии. Она открывает целое направление евгеники, которая уже обсуждалась в предьщущем разделе при рассмотрении генетического скрининга. Для улучшения нормального гена можно использовать те же методы, которые применяют для исправления поврежденного гена, вызывающего наследственную болезнь. Под улучшением гена подразумевают добавление желаемых свойств. Американцы уже продемонстрировали желание увеличить рост своих детей. В Индии и Китае, где считается более престижным иметь сыновей, по данным статистики аборту чаще подвергаются плоды женского пола. Если люди уже сейчас готовы пойти по пути выбора пола своих детей, то почему бы им в будущем не использовать генную инженерию для отбора других наследуемых характеристик [c.265]

Исследователи считают, что отбирать НР-дефицитные или НР-минус мутанты на уровне культуры клеток — дело трудное. Недостатком отбора мутантов в культуре клеток является то, что не всегда удается регенерировать целые фертильные растения. Это мешает изучению мутаций с помощью обычного генетического анализа. Известно, что наиболее убедительным доказательством того, что мутация действительно произошла, служит возможность регенерации фертильных растений из клеточных линий и передачи признаков полученного варианта потомству от половых скрещиваний. Пока это не будет сделано, полученные изоляты можно описывать как фенотипические варианты или клеточные линии , а не как мутанты. Невозможность регенерации мутантов препятствует изучению физиологии и биохимии интактного растения и ограничивает их ценность для соматической гибридизации и трансформации растений. [c.379]

Особая ценность протопластов для селекции растений определяется целым рядом их свойств. Во-первых, протопласты можно получать в большом количестве и отбирать из них разновидности с полезными свойствами. Хотя сами протопласты генетически единообразны, формирующиеся из них каллусы дают растения, существенно различающиеся по внешним признакам. Во-вторых, отсутствие клеточной стенки облегчает слияние протопластов и образование гибридов. Поскольку при этом сливаются соматические, как минимум диплоидные, клетки, селекционер растений получает в свои руки мощный инструмент для отбора. В-третьих, в отсутствие клеточной стенки облегчается-захват чужеродной ДНК — фрагментов молекул или же бактериальных плазмид, в результате чего формируются растения с совершенно новым набором признаков. [c.383]

У многоклеточных организмов должны быть клетки, служащие предшественниками новых поколений. У высших растений и животных эти клетки весьма специализированы и называются первичными половыми или зародышевыми клетками. От них зависит размножение вида, и мощное давление отбора приводит структуру организма в целом в соответствие с требованием максимальной вероятности выживания зародышевых клеток. Прочие клетки могут погибнуть, но до тех пор, пока живы зародышевые клетки, будут появляться новые организмы, аналогичные родительскому. В этом смысле наиболее фундаментальное различие в многоклеточном организме существует между зародышевыми клетками и всеми остальными, т. е. между зародышевыми и соматическими клетками. [c.48]

Итак, сохранение вида требует, чтобы половые клетки организмов были защищены от быстрых генетических изменений, но сохранение каждого конкретного индивидуума требует такой же защиты и для всех прочих клеток многоклеточного организма (соматических клеток). Нуклеотидные замены в соматических клетках могут способствовать естественному отбору в пользу тех или иных лучше приспособленных клеток и привести к их неконтролируемому размножению, т. е. развитию рака, на долю которого в Западном полушарии приходится около 20% всех преждевременных смертей. Убедительные данные подтверждают, что гибель людей в данном случае вызвана главным образом накоплением изменений в нуклеотидных последовательностях ДНК соматических клеток. Десятикратное повышение частоты мутаций привело бы, вероятно, к катастрофическому росту раковых заболеваний вследствие того, что чаще возникали бы различные вариантные формы соматических клеток. Таким образом и сохранение того или иного вида с его 60000 белков (стабильность половых клеток), и предотвращение рака, возникающего как следствие мутаций в соматических клетках (стабильность соматических клеток), зависят у эукариот от чрезвычайно высокой надежности сохранения нуклеотидных последовательностей ДНК. [c.279]

У млекопитающих и птиц большинство нормальных клеток проявляет поразительную несклонность делиться неопределенно долго. Это отличает их от стабильных культивируемых клеточных линий, таких как ЗТЗ, в которых, видимо, произошли какие-то генетические изменения, делающие их бессмертными . Например, фибробласты, взятые от человеческого плода, при выращивании в стандартной среде осуществляют только около 50 удвоений популяции к концу этого периода пролиферация замедляется и затем останавливается, и все клетки, пробыв некоторое время в состоянии покоя, погибают. Такие же клетки, взятые от 40-летнего человека, перестают делиться примерно после 40 удвоений, а от 80-летнего - примерно после 30 удвоений. Фибробласты от животных с более короткой продолжительностью жизни прекращают деление в культуре после меньшего числа циклов. По аналогии со старением организма в целом это было названо клеточным старением. Клеточное старение представляет собой загадочный феномен. Короткие запрограммированные серии клеточных делений, которые заканчиваются дифференцировкой, -характерная особенность эмбрионального развития разд. 16.3.4), однако трудно представить себе, как клетки могли бы в течение долгого времени отсчитывать свои митотические циклы и останавливаться, пройдя, скажем, 50 делений. Согласно одной из теорий, клеточное старение - это результат катастрофического накопления самовоспроизводящихся ошибок биосинтетических механизмов клетки эти ошибки несущественны в природных условиях, где большинство животных гибнет от других причин задолго до того, как у них подвергнется старению значительное число клеток. С этой точки зрения клеточное старение просто отражает черты несовершенства в физиологии клетки, которые вполне естественны при очень слабом давлении отбора, направленного на их элиминацию. Однако в этом случае необходимо было бы объяснить, каким же образом клетки зародышевого пути, бессмертные клетки культивируемых линий и даже обычные соматические клетки при некоторых специальных условиях (описанных ниже) способны к бесконечной пролиферации. Другая гипотеза состоит в том, что клеточное старение-это результат механизма, который выработался для защиты от рака путем ограничения роста опухолей. Однако подобная защита представлялась бы неэффективной, так как пятидесяти циклов деления вполне достаточно [c.423]

Обе гипотезы связаны с необычным для генетики допущением. Для накопления столь большого количества соматических мутаций необходимо увеличение частоты их возникновения или скорости отбора, характерное для В-лимфоцитов. Избирательное объединение одного из многих генов вариабельной области с геном константной области должно осуществляться специальным механизмом, который ранее [c.104]

Главное преимущество бактерий для биохимического анализа — это доступность мутантных штаммов в сочетании с коротким временем генерации. Культивируемые клетки животных обладают относительно малым временем генерации по сравнению с самими животными, так что основные попытки были направлены на получение и отбор мутантных животных клеток и их использование при изучении генетики соматических клеток. [c.183]

Для отбора нужных клонов гибридных соматических клеток применяют селективные среды. Для идентификации многих белков используют технику электрофореза, позволяющую различать гомологичные белки человека и мыши. Таким образом локализуют гены в определенных хромосомах. [c.261]

Концепция соматического отбора объединяет последние открытия молекулярной генетики с дарвиновским принципом отбора. Конечно, это всего лишь гипотеза, о чем сами авторы прямо говорят. Но это не избавило их от нападок по той лишь причине, что ими ставится под сомнение существование вейс-мановского барьера. Между тем, никакой иной убедительной гипотезы, непротиворечиво объясняющей все известные факты по изменчивости иммуноглобулинового локуса в соматических и генеративных клетках у разных видов позвоночных, пока предложено не было. [c.7]

В 1977 г. Тед Стил предложил гипотезу соматического отбора, которая представляет собой современную молекулярную [c.25]

Рис. 1.2. Предполагаемый механизм соматического отбора в иммунной системе.

Сформулирована теория соматического отбора, предсказывающая движение наследственной информации от сомы к зародышевой линии для вариабельных генов антител в иммунной системе (Э. Стил) [c.40]

Известно, что в соматических клетках иногда возникают случайные мутации. Полезные мутации, т. е. мутации, благоприятные для несущей их клетки, могут распространиться, так как они дают возможность своим носителям делиться быстрее, чем другие клетки это в особенности относится к клеткам, участвующим в борьбе с инфекцией. Чем больше они преуспевают, тем более многочисленными они могут оказаться. Таким образом, мутантный ген размножается, а при этом повышаются его шансы на то, что он будет захвачен вирусами и перенесен в другие клетки, возможно в том числе и в клетки зародышевой линии. По-видимому, у любого индивидуума существует период отбора соматических мутаций, предшествующий прохождению мутаций сквозь фильтр дарвиновского естественного отбора. Стеель считает, что этот процесс должен ускорять эволюцию и позволяет легче объяснить эволюцию таких сложных и координированных органов, как глаз. [c.39]

Большинство специалистов считают процедуру утверждения испытаний в области генной терапии соматических клеток человека в США вполне адекватной она гарантирует беспристрастный отбор больных и их информированность, а также осуществление всех манипуляций должным образом, без причинения вреда как конкретным больным, так и человеческой популяции в целом. В настояшее время в других странах тоже разрабатываются правила проведения испытаний в области генной терапии. В США это было сделано в результате тщательного взвешивания каждого предложения. Как сказал один из участников слушаний, организованных NIH-RA в январе 1989 г., доктор Лерой Уолтерс, директор Центра по биоэтике при Джорджтаунском университете в Вашингтоне, округ Колумбия Я не знаю никакой другой биомедицинской науки или технологии, которая бы подвергалась столь всесторонней проверке, как генная терапия . [c.528]

В начале этой главы была высказана мысль, что организм можно рассматривать как сообщество или экосистему, отдельными членами которой являются клетки и далее нас в первую очередь интересовали проблемы, изучаемые также экологами рождаемость, смертность, местообитания, территориальные ограничения, поддержание размеров популяции и т. п.-применительно к клеткам организма. Но при этом один экологический аспект явно отсутствовал это вопрос о естественном отборе. Ничего не говорилось о конкуренции или мутациях соматических клеток. Причина этого в том, что здоровый организм гфедставляет собой в этом отношении очень своеобразное сообщестю-такое, в котором абсолютный альтруизм служит высшим законом поведения для всех групп индивидуумов, кроме одной. Все соматические клетки должны погибнуть, не оставив потомства, для того чтобы половые клетки имели шанс на выживание. В этом, однако, нет ничего загадочного. Хотя соматические клетки гибнут, онн помогают сохранению генов, которые они несут сами, так как организм-это клон, и гены в соматических клетках те же, что и в половых клетках. Геном, порождающий тупиковые линии смертных дифференцированных клеток, успешно воспроизводится потому, что наряду с ними он порождает половые клетки, выживающие благодаря самопожертвованию их сородичей. [c.181]

Конечно, отдельные клетки клона могут и не придерживаться стратегии специализации и альтруизма тысячи генетически идентичных бактерий . oli, происходящих от одной родительской клетки, конкурируют между собой, вместо того чтобы сотрудничать. Но если стратегия сотрудничества, предназначенная для распространения данного генома, уже возникла, тогда всякая мутация, приводящая к неальтруистичному поведению отдельных членов сообщества, становится особенно опасной. Эгоистичное поведение мутантной, клетки в организме подвергает риску будущее всего многоклеточного коллектива. Иными словами, мутации и естественный отбор, действующие внутри популяции соматических клеток, могут привести к гибели. Насколько велика опасность в этом случае и какого рода защита от иее выработалась в процессе эволюции [c.182]

Иногда гаплоидные побеги или растения получали после облучения соматических тканей путем облучения семян извне или внесением радиоактивных изотопов в почву. Вероятно, гаплоидные клетки возникали в результате внутритканевого отбора и элиминации анэуплоидных клеток. [c.85]

Итак, в отличие от свободноживущих клеток (например, бактерий), между которыми происходит постоянная конкуренция в борьбе за выживание, клетки многоклеточного организма обречены на сотрудничество. В этой ситуации любая мутация, которая порождает отход от альтруистического поведения у отдельных членов подобного кооператива , ставит под угрозу само его существование. Поэтому мутации, конкуренция и естественный отбор, начинающие работать внутри популяции соматических клеток -нризнаки патологии. Как раз такой тип патологии и имеет место при раке последний нредставляет собой заболевание, при котором отдельные клетки стремятся лишь к собственном процветанию в ущерб соседям, но в конце концов разрушают все клеточное сообщество и погибают вместе с ним. [c.446]

Помимо привычных методов гибридизации современный селекционер может воспользоваться для улучшения растительных культур методами молекулярной генетики. К их числу относятся введение в растительную клетку новой генетической информации с помощью плазмид, отбор новых типов из изолированных протопластов и соматическая гибридизация протопластов. Человек выращивает для своих нужд лишь небольшое число растений, а между тем существует множество еще неизученных растений, которые можно было бы широко использовать. К числу наиболее многообещающих видов относятся гваюла, дающая каучук, хохоба, дающая воск и масло, ЕсЫпосМоа, выращиваемая на зерно, и спаржевый горох, используемый для получения растительного белка. Новые методы разведения растений с применением тканевых культур и регулируемого воспроизведения могут быть полезны также и в лесоводстве. [c.527]

Тканевые различия в индукции мутаций. Третья экстраполяция-эго экстраполяция с одной ткани на другую. Хромосомные мутации, например, можно легко проанализировать в костном мозге мышей или китайских хомячков или в культурах лимфоцитов человека. Было бы заманчиво провести экстраполяцию с этих соматических клеток на половые клетки. Однако опыт, полученный в радиационной генетике, показал, что чувствительность половых клеток может очень отличаться от чувствительности других клеток (разд. 5.2.1.3). Для практических целей не так важно, обусловлены ли эти различия клеточным отбором или действительными различиями в индукции мутаций. Кроме того, у обоих полов отмечена неодинаковая чувствительность на разных стадиях развития половых клеток. По всем этим причинам проверка на мутагенность в соматических клетках не может дать информации, необходимой для вычисления оценок генетического риска. Однако методы цитогенетического тестирования m vivo очень ценны для получения оценок риска возникновения соматических мутаций, особенно тех из них, которые, возможно, приводят к раку. [c.269]

В глубоком геологическом прошлом (очевидно, в архее) эволюция по линии увеличения количества соматических клеток, вероятно, завершилась бы на стадии С4 и не имела бы успеха в дальнейшем увеличении клеточности по причине отсутствия специфического контроля за мутационным потоком. Вместе с тем, при том же уровне многоклеточности форма 04, обладающая определенным видом специфического иммунологического контроля, обречена на эволюционный успех. Дальнейшее историческое развитие могло привести как к увеличению абсолютного количества пролиферирующих клеток (линия О-Н), так и к различного рода колебаниям по многоклеточности (О-Оп, Е-Еп и т.д.). Это может быть связано с различными условиями существования вида и действием факторов отбора, отличных от иммунных. В результате на уровне современных форм (Оп-Нп) диапазон колебаний многоклеточности велик, а представители с незначительным количеством клеток, но прошедшие предковый путь становления иммунитета, соседствуют с формами, имеющими большее количество соматических клеток, но не обладающими специфическим иммунитетом. Так, наиболее мелкие виды высокоорганизованных клаЬ- [c.442]

Процесс созревания В-клеточной аффинности протекает в центрах размножения (рис. .25). Они образуются в селезенке или лимфатических узлах спустя несколько суток после антигенной стимуляции. В-лимфоциты, активированные Т-клетками посредством связывания D40 с его лигандом, мигрируют в первичные фолликулы, где имеется густая сеть фолликулярных дендритных клеток. В этом окружении происходит быстрое деление В-клеток, сопровождающееся соматическим мутированием lg-генов. В-клетки с высокоаффинными рецепторами проходят отбор по выживаемости, основанный на взаимодействии их мембраносвязанных поверхностных антител и комплекса В-клетка-корецептор с антигеном и комплементом на поверхности фолликулярных дендритных клеток. При прохождении через центр размножения В-лимфоциты экспрессируют ген клеточной выживаемости , bd-2. Клетки с высокоаффинными IgG за счет связывания продукта bd-2 избегают апоптоза клетки же с низкоаффинными рецепторами таким свойством не обладают и погибают в результате апоптоза. [c.214]

Райт В. Отбор гетерокарионов и клеточных гибридов с помощью метаболических ингибиторов — йодацетамида и диэтилпирокарбоната//Методы генетики соматических клеток, М,, 1985, Т, 1. С, 62—85, [c.193]

Два века назад французский ученый Жан Батист Ламарк ответил на этот вопрос утвердительно, выдвинув принцип наследования приобретенных признаков, т. е. передачи по наследству адаптивного ответа организма на условия среды. Полвека спустя английский ученый Чарлз Дарвин отверг его и положил в основу своей эволюционной теории иной принцип — отбор случайных изменений, т. е. изменений, не зависящих от условий среды. Этот принцип был затем усилен в конце XIX века немецким ученым Августом Вейсманом, про-возгласивщим существование так называемого соматического барьера. Согласно этой гипотезе наследственная информация, хранящаяся в половых клетках — сперматозоидах и яйцеклетках — полностью защищена от всех изменений, происходящих в клетках сомы. Вслед за этим воззрения Ламарка были объяв- [c.5]

Опубликованы данные, согласующиеся с моделью соматического гипермутирования, основанной на обратной транскрипции. Накапливаются сведения, подтверждающие теорию соматического отбора (Г. Ротенфлу, Р. Бландэн, Э. Стил) [c.40]

Обнаруженый рекомбинационный след в V-генах зародышевой линии, что подтверждает схему интеграции, предсказанную теорией соматического отбора (Г. Вейлер, [c.40]

Итак, мы приходим к заключению, что необходимая для приобретения и иммунности, и толерантности соматически обучающаяся программа основана на ключевом взаимодействии (или связывании) антигенов с клонально экспрессирующимися поверхностными молекулами, распознающими антигены (антитела, ТкР). Это достигается в процессе дарвиновского отбора, действующего в популяции лимфоцитов. Это — основной принцип функционирования иммунной системы. Мы объясним в дальнейшем, что обратная связь между генами сомы и половых клеток дает логически последовательное объяснение всех уникальных молекулярно-генетических свойств иммунной системы. Но, прежде чем вести читателя дальше, мы должны потратить немного времени на описание деталей строения ДНК-последовательностей генов и ТкР и некоторых необычных свойств этих генов. [c.102]

Однако существуют варианты некоторых генов (альтернативные формы генов называют аллелями), которые не влияют на здоровье индивида, у которого они проявляются. Эти варианты составляют нормальную изменчивость в популяциях организмов, существующую, по предположению Дарвина, до того, как начинает действовать естественный отбор. Важный вопрос как появляются эти добрые аллели [9]. Согласно неодарвинистским представлениям, все эти аллели возникли в результате случайных мутаций в ДНК зародышевой линии и сохранились в популяции (так называемом пуле генов ) вследствие естественного отбора. В гл. 7 мы постараемся дать альтернативное объяснение этого феномена в рамках теории обратной связи соматических и половых клеток. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология