Прогрессивная детерминация клеток в течение гаструляции

Прогрессивная детерминация клеток в течение гаструляции и сужение их потенций.

В 1918 г. начал свои исследования развития амфибий Ганс Шпеман; в 1935 г. он был удостоен за них Нобелевской премии. Еще на начальном этапе своих исследований Шпеман разработал методику пересадки клеток бластулы и гаструлы . Вместо прижизненной окраски он использовал естественные различия в окраске зародышей разных видов тритонов. У обыкновенного тритона клетки зародыша темные, а у гребенчатого - светлые. Пересаженные от одного вида к другому эмбриональные клетки нормально приживаются (иммунная система еще не развита, и отторжения не происходит). Различия в окраске позволяют проследить за судьбой клеток донора (животное, от которого берут клетки) и реципиента (которому их пересаживают). Хотя подробной " карты предварительных зачатков " еще не существовало, но уже было известно, из какой части зародыша получаются покровы, а из какой - нервная система.

Шпеман брал клетки со спинной стороны, которые в норме превращались в нервные, и пересаживал их на брюшную сторону зародышу другого вида тритона. В иных опытах клетки с брюшной стороны пересаживались на спину. Оказалось, что эти опыты дают совершенно разный результат в зависимости от стадии развития зародыша. Если пересадку осуществляли на стадии ранней гаструлы, пересаженные клетки развивались так, как диктовало им новое "место жительства": они "забывали" о своем прежнем предназначении ( рис. 156 ). Клетки, пересаженные из области нервной системы на брюхо, становились клетками покровов; а клетки, пересаженные с брюха на спину, становились в итоге нервными. Однако уже на стадии поздней гаструлы пересаженные клетки не меняли своей судьбы: если они были взяты из области будущей нервной системы, то и на брюхе, куда они попали по воле экспериментатора, они давали участок нервной системы.

Таким образом, хотя внешне клетки все еще не отличимы друг от друга, "внутри" у них происходят важные изменения. Если раньше развитие их зависело от положения в зародыше, с какого-то момента оно становится независимым: потенции клеток сужаются, и они уже не могут изменить свою судьбу. Как происходит этот окончательный выбор дальнейшей судьбы, до сих пор не выяснено.

Ссылки: