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

18 .Генетика соматических клеток: картирование генома человека

Традиционные методы генетического анализа, разработанные Менделем, основаны на переходе из диплоидного состояния в гаплоидное в процессе мейоза. Восстановление диплоидности происходит при оплодотворении. Изменения плоидности обеспечивают сегрегацию генов, то есть их распределение в потомстве. Несколько десятилетий назад было показано, что соматические клетки эукариот можно размножать in vitro, т.е. поддерживать в виде так называемых клеточных культур (рис. 18.1). У этих культивируемых in vitro клеток в норме не происходит смены диплоидной и гаплоидной фаз. Тем не менее существуют различные способы, позволяющие изучать определенные генетические феномены на культурах клеток. Существенным преимуществом клеточных культур является то, что возникновение новой клеточной генерации занимает несколько часов, тогда как появление нового поколения на уровне целой особи - это месяцы или годы. Дополнительное преимущество для изучения генетики человека - это возможность комбинировать наследственные детерминанты клеток в культуре, поскольку проведение направленных скрещиваний между людьми, естественно, невозможно. Недавно были разработаны способы получения гибридных клеток, содержащих наследственную информацию различных видов организма, например человека и мыши. Такие гибриды нельзя получить другими способами, т.е. на уровне целых организмов.

Распределение хромосом при размножении клеток культуры происходит по механизму митоза. Обычно клеточная линия является потомком одной клетки (и, таким образом, представляет собой клон) или нескольких клеток ткани определенного типа. В лабораторных условиях растительные и животные клетки чаще всего проходят лишь ограничен-

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

18. Генетика соматических клеток: картирование генома 291

Рис. 18.1. Клоны клеток человека, растущие на поверхности агара в чашке Петри. (Courtesy of Prof. Т. Т. Puck, University of Colorado Medical School.)

ное число делений, а затем гибнут. Однако в распоряжении исследователей есть и линии, клетки которых способны расти неограниченно долго. Такие линии обычно получают из раковых клеток. Способность к длительному размножению этих клеток в культуре несомненно связана с неограниченной пролиферативной способностью раковых клеток в живом организме.

Клетки прокариот, например Е. coli, гаплоидны, для соматических клеток эукариот характерна диплоидность. Это ограничивает возможности генетического анализа, так как рецессивные аллели не выявляются в гетерозиготе. Растительные клеточные линии, состоящие из гаплоидных клеток, можно получить при культивировании клеток гаметофитов. Это позволяет отбирать ауксотрофные мутанты и производить другие манипуляции подобно тому, как это делается для гаплоидных микроорганизмов. Клеточные линии животных могут стать «функционально» гаплоидными при утере целых хромосом или их частей. К этому же приводит инактивация генов с помощью транслокаций или других хромосомных перестроек. Например, в линии клеток яичника китайского хомячка один из двух аллельных генов в целом ряде локусов инактивирован в результате хромосомных перестроек. Хромосомный набор длительно поддерживающихся культур клеток отличается от набора нормальных клеток. При культивировании часто