Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

17. Генетический анализ развития 257

Рис. 17.8. А. Карта зачатков бластодермы D. melanogaster, построенная по принципу, описанному на рис. 17.7; показаны сайты, из клеток которых будут составлены внешние части тела имаго. Расстояния указаны в стертах. Пунктиром обозначено расстояние до средней линии мухи. Карта представлена как вид изнутри полой бластодермы. Обозначения такие же, как на рис. 17.5. Б.	Внешние части взрослой мухи, изображенные на поверхности бластодермы. Пунктиром обозначены участки, дающие, согласно эмбриологическим исследованиям, начало нервной системе и мезодерме. (По Hotta Y, Benzer S., 1973. In : Genetic Mechanisms of Development, ed. by F. H. Ruddle, Academic Press, New York, p. 129.)

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

258 Экспрессия генетического материала

Карта зачатков, полученная путем детального количественного исследования гинандроморфов, обнаруживает поразительное сходство с организацией имаго по переднезадней оси (рис. 17.8). Сама яйцеклетка имеет хорошо различимые переднезаднюю и дорзально-вентральную оси, отражающие соответствующие оси самки, которая ее произвела. Построение логически согласованной карты зачатков бластодермы возможно только в том случае, если судьба тотипотентного ядра деления дробления определяется позицией, которую это ядро занимает во время формирования бластодермы. Эта ситуация является следствием случайной ориентировки первого деления дробления (рис. 17.3), на что указывает различная ориентация границы раздела полов у разных гинандроморфов.

Таким образом, в пределах оболочки яйцеклетки должна существовать некая позиционная информация, в результате реализации которой клетки, занявшие различное положение, вступают на различные пути развития.

Эмбриогенез мыши

Развитие мыши представляет интерес как тем, что может служить модельной системой для изучения развития человека, так и тем, что, сильно отличаясь от таковой у дрозофилы, она позволяет получить дополнительное представление о фундаментальных процессах развития. После оплодотворения яйцеклетки мыши зигота проходит несколько полных делений дробления; зародыш проходит стадии 2, 4, 8, 16, 32 и 64 клеток перед имплантацией в стенку матки (рис. 17.9). На стадии

Рис. 17.9. Ранние стадии развития в эмбриогенезе мыши.

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

17. Генетический анализ развития 259

Рис. 17.10. Карта зачатков трофобластов и внутренней клеточной массы бластоцисты мыши в возрасте 3-5 дней. (По Gardiner R. L, 1975. In: Developmental Biology of Reproduction, ed. by C. Marken and J. Papaconstantinou, Academic Press, New York.)

8 клеток клетки тотипотентны; каждая из них может дать начало клеткам любого типа. Тотипотентность была показана путем трансплантации клетки 8-клеточного эмбриона одного генотипа в 8-клеточный эмбрион другого генотипа и проверки генотипов клеток плаценты и зародыша, который развился из созданного таким образом эмбриона-химеры. Для определения генотипа в экспериментах часто используют электрофоретически разделяемые варианты ферментов. На стадии 64 клеток (бластоциста) эмбрион, однако, состоит уже из клеток двух хорошо различимых типов: клеток внешнего слоя, или трофобластов, и клеток внутренней клеточной массы (ВКМ). Клетки бластоцисты уже не являются тотипотентными.

Считается, что первый сигнал к тому, чтобы сестринские клетки вступили на различные пути развития, поступает на стадии 16-клеток (стадия морулы), когда в силу геометрических причин некоторые клетки оказываются со всех сторон окруженными другими клетками (inside — outside hypothesis). Вероятно, среда внутренних клеток отличается от таковой внешних клеток, которые находятся в контакте с яйцеводом. Этот позиционный сигнал вызывает первый шаг в детерминации клеток. К стадии бластоцисты эта ситуация становится очевидной благодаря разделению клеток на трофобласты и ВКМ. Однако дальнейшая судьба клеток ВКМ еще не определена. Отдельные клетки могут быть трансплантированы из ВКМ бластоцисты одного генотипа в ВКМ бластоцисты другого генотипа, где они принимают участие в процессе развития и дают начало химерным мышам, имеющим клетки двух разных генотипов. Показано, что одна клетка ВКМ дает начало дочерним клеткам, которые могут затем участвовать в образовании клеток любого типа у взрослой мыши. Сам зародыш развивается из нескольких клеток ВКМ; остальные клетки образуют ткани, не принадлежащие зародышу, такие, как плацента (рис. 17.10).