Генетика соматических клеток: первые этапы развития
Совершенствование метобов культивирования соматических клеток открыло новые возможности исследования генетики высших организмов -растений и животных, в частности млекопитающих, включая человека.
Культуры соматических клеток in vitro позволяют получать и исследовать сотни миллионов клеток, что сравнимл по масштабам с культурами микроорганизмов. Кроме того, если длительность одного гематопоколения у человека равна 20-25 годам, то время генерации клеток человека в культуре составляет примерно 24 ч, а китайского хомячка -12-16 ч. Таким образом, соматические клетки в культуре отвечают тем двум основным критериям выбора объекта исследований, о которых шла речь выше и которые имеют первостепенное значение при изучении многих генетических проблем. Эти особенности популяций соматических клеток позволили использовать при проведении экспериментов ряд методик, заимствованных из генетики микроорганизмов.
Для эффективного культивирования соматических клеток созданы специальные питательные среды достаточно сложного состава, включающие наборы аминокислот, витаминов, сахаров с добавлением сыворотки крови, содержащей многие ростовые факторы. Определены условия культивирования в термостатах с фиксированной концентрацией СО2.
Разработаны методы, позволяющие эксплантировать клетки из организма и переводить их в длительно размножающиеся культуры. Особое значение имеет возможность эксплантации эмбриональных и постнатальных фибробластов человека и культивирование их в течение до 50 пассажей с сохранением нормального кариотнпа и всех признаков нормальных клеток. Такие диплоидные клеточные штаммы используются не только при исследовании многих фундаментальных проблем генетики, но и для изготовления противовирусных вакцин.
Основные методики генетики соматических клеток, заимствованные из генетики микроорганизмов, - это получение клеточных клонов , дающих начало линиям, способным к длительному размножению, и происходящих от одной клетки, а также применение различных селективных систем, позволяющих выявлять и выделять измененные варианты клеток, возникающие с частотой порядка 10-7-10-8 , среди неизмененных клеток исходной популяции. Генетика соматических клеток широко использует методы биохимии, цитогенетики и молекулярной биологии.
Проблемы, стоящие перед генетикой соматических клеток, не отличаются от основных проблем генетики. Среди них следует назвать исследования закономерностей спонтанного и индуцированного мугагенеза , проблемы феногенетики, действия генов и его регуляции, регуляцию клеточного деления и генетические механизмы, определяющие злокачественный рост, картирование генов и др.
