Зародышевая плазма
Зародышевая плазма ( нем . Keimplasma ) — биологическая концепция, разработанная в 19 веке немецким биологом Августом Вейсманом . что наследственная информация передается только половыми клетками гонад В нем говорится , (яичников и семенников), а не соматическими клетками . Связанная с этим идея о том, что информация не может передаваться от соматических клеток к зародышевой линии, вопреки ламаркизму , называется барьером Вейсмана . В некоторой степени эта теория предвосхитила развитие современной генетики .
История
[ редактировать ]Термин Keimplasma (зародышевая плазма) был впервые использован немецким биологом Августом Вейсманом (1834–1914) и описан в его книге 1892 года Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung («Зародышевая плазма: теория наследования»). [1] Его теория утверждает, что многоклеточные организмы состоят из половых клеток , которые содержат и передают наследственную информацию, и соматических клеток , выполняющих обычные функции организма. [1] [2] В теории зародышевой плазмы наследование в многоклеточном организме происходит только посредством зародышевых клеток: гамет , таких как яйцеклетки и сперматозоиды. Другие клетки организма не действуют как агенты наследственности. Эффект односторонний: половые клетки производят соматические клетки и еще больше половых клеток; на зародышевые клетки не влияет ничего, чему обучаются соматические клетки, или какие-либо способности, которые организм приобретает в течение своей жизни. Генетическая информация не может перейти от сомы к зародышевой плазме и далее к следующему поколению. Это называется барьером Вейсмана . [3] Эта идея, если она верна, исключает наследование приобретенных характеристик , предложенное Жаном-Батистом Ламарком , как и другие до него, и принятое Чарльзом Дарвином как в «Происхождении видов» , так и как часть его пангенезисной теории наследования. [4]
Однако внимательное прочтение работ Вейсмана на протяжении всей его карьеры показывает, что у него были более тонкие взгляды. Он, как и Дарвин, настаивал на том, что для того, чтобы вызвать изменения в наследственном материале, необходима изменчивая среда. [2] Поскольку генетическая информация не может передаваться от сомы к зародышевой плазме, эти внешние условия, по его мнению, оказывали различное воздействие на сому и зародышевую плазму. Таким образом, историк науки Расмус Г. Винтер утверждает, что Вейсман не был вейсманианцем, поскольку он, как и Дарвин, действительно верил в наследование приобретенных характеристик, которые позже стали известны как ламаркианцы. [2]
Частью теории Вейсмана, которая оказалась наиболее уязвимой, было его представление о том, что зародышевая плазма (по сути, гены ) последовательно сокращается во время деления соматических клеток. По мере развития современной генетики стало ясно, что эта идея в большинстве случаев ошибочна. [5] Такие случаи, как Долли , клонированная овца, с помощью переноса ядра соматических клеток доказали , что взрослые клетки сохраняют полный набор информации – в отличие от все более решительной постепенной потери генетической информации, как это было у Вейсмана – что положило конец этому аспекту теории Вейсмана как общему правилу развитие многоклеточных животных. Однако у некоторых групп животных генетическая информация легко теряется соматическими клетками в результате обработки соматического генома . Наиболее известным примером являются нематоды , у которых явление уменьшения хроматина было впервые описано Теодором Бовери в 1887 году. [6]
Идея была в некоторой степени предвосхищена в статье Фрэнсиса Гальтона 1865 года , опубликованной в журнале Macmillan's Magazine , в которой излагалась слабая версия концепции. В 1889 году Вейсман написал, что «вы изложили в своей статье идею, которая в одном существенном пункте почти родственна основной идее, содержащейся в моей теории непрерывности зародышевой плазмы». [7]
Современный вид
[ редактировать ]Идея барьера Вейсмана, а именно, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут повлиять на его потомство, до сих пор широко распространена. Это было распространено на молекулярные термины как центральная догма молекулярной биологии , которая утверждает, что информация, записанная в форме белков, не может быть преобразована обратно в генетически передаваемую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах . [8]
Однако представление Вейсмана о том, что на половые клетки не влияют соматические клетки или их окружение, не является абсолютным. Химическая модификация нуклеотидных оснований , составляющих генетический код, такая как метилирование цитозинов , а также модификации гистонов , вокруг которых ДНК организуется в структуры более высокого порядка, зависят от метаболического и физиологического состояния организма и в некоторых случаях могут быть наследственный. Такие изменения называются эпигенетическими , поскольку они не меняют нуклеотидную последовательность. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Вейсман, август (1892 г.). Зародышевая плазма: теория наследственности . Йена: Рыбак.
- ^ Jump up to: а б с Винтер, Расмус Г. (2001). «Август Вейсман о вариациях зародышевой плазмы». Журнал истории биологии . 34 (3): 517–555. дои : 10.1023/А:1012950826540 . ISSN 0022-5010 . JSTOR 4331686 . ПМИД 11859887 . S2CID 23808208 .
- ^ Зародышевая плазма, теория наследственности (1893 г.)
- ^ Хаксли, Джулиан (1942). Эволюция, современный синтез . п. 17. JSTOR 4331686 .
- ^ Например, путем изучения политенных хромосом в слюнных железах (т.е. соматических клетках) личинок дрозофилы .
- ^ Стрейт, Адриан (ноябрь 2012 г.). «Заглушение путем выбрасывания: роль уменьшения хроматина» . Развивающая клетка . 25 (5): 918–919. дои : 10.1016/j.devcel.2012.10.022 . ПМИД 23153488 .
- ^ Примерное руководство по эволюции: Гальтон или Вейсман первыми установили непрерывность зародышевой плазмы?
- ^ Тернер, Дж. Скотт (2013). Хеннинг, Брайан Г.; Скарф, Адам Кристиан (ред.). Второй закон биологии: гомеостаз, цель и желание . Роуман и Литтлфилд. п. 192. ИСБН 978-0-7391-7436-4 .
Там, где Вейсман говорил, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут иметь обратную связь с передаваемыми признаками в зародышевой линии, CDMB теперь добавил, что информация, закодированная в белках, не может иметь обратной связи и влиять на генетическую информацию в какой бы то ни было форме. , что, по сути, представляло собой молекулярную переработку барьера Вейсмана.
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите ) - ^ Бергер, СЛ; Кузаридес, Т.; Шихаттар, Р.; Шилатифард, А. (2009). «Оперативное определение эпигенетики» . Гены и развитие . 23 (7): 781–83. дои : 10.1101/gad.1787609 . ПМЦ 3959995 . ПМИД 19339683 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- . Новая международная энциклопедия . 1906.