Зародышевая плазма ( нем . Keimplasma ) - это биологическая концепция, разработанная в 19 веке немецким биологом Августом Вейсманном . В нем говорится , что наследственная информация передается только зародышевых клеток в гонадах (яичниках и яичках), 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 какой-то мере эта теория предвосхитила развитие современной генетики .
История [ править ]
Термин Keimplasma (зародышевая плазма) впервые был использован немецким биологом Августом Вейсманном (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 наследуемую информацию, и соматических клеток, которые выполняют обычные функции организма. [1] [2] В теории зародышевой плазмы наследование в многоклеточном организме происходит только через половые клетки: гаметы., такие как яйцеклетки и сперматозоиды. Другие клетки тела не действуют как агенты наследственности. Эффект односторонний: половые клетки производят соматические клетки и больше половых клеток; на половые клетки не влияет что-либо изучаемое соматическими клетками или какие-либо способности, которые организм приобретает в течение своей жизни. Генетическая информация не может передаваться от сомы к зародышевой плазме и к следующему поколению. Это называется барьером Вейсмана . [3] Эта идея, если она верна, исключает наследование приобретенных характеристик, как это было предложено Жан-Батистом Ламарком , как и другие до него, и принято Чарльзом Дарвином как в «Происхождении видов», так и в рамках его пангенезиса.теория наследования. [4]
Однако внимательное изучение работ Вейсмана на протяжении всей его карьеры показывает, что у него были более тонкие взгляды. Он, как и Дарвин, настаивал на том, что изменчивая среда необходима, чтобы вызывать вариации в наследственном материале. [2] Поскольку генетическая информация не может передаваться от сомы к зародышевой плазме, эти внешние условия, по его мнению, вызывают различные эффекты на сому и зародышевую плазму. Так, историк науки Расмус Дж. Винтер утверждает, что Вейсман не был вейсманистом, поскольку он, как и Дарвин, действительно верил в наследование приобретенных характеристик, которые позже стали известны как ламаркистские. [2]
Часть теории Вейсмана, которая оказалась наиболее уязвимой, заключалась в его представлении о том, что зародышевая плазма (по сути, гены ) последовательно восстанавливается 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, доказали с помощью переноса ядра соматической клетки, что взрослые клетки сохраняют полный набор информации - в отличие от все более определенной постепенной утраты генетической информации Вейсманном - положив конец этому аспекту теории Вейсмана. общее правило развития многоклеточных. Однако генетическая информация легко теряется соматическими клетками у некоторых групп животных в результате обработки соматического генома.. Самым известным примером являются нематоды , у которых феномен уменьшения хроматина был впервые описан Теодором Бовери в 1887 году [6].
Эта идея была в некоторой степени предвосхищена в статье Фрэнсиса Гальтона 1865 года , опубликованной в журнале Macmillan's Magazine , в которой изложена слабая версия концепции. В 1889 году Вейсманн написал, что «в своей статье вы изложили идею, которая в одном существенном пункте почти совпадает с основной идеей, содержащейся в моей теории непрерывности зародышевой плазмы». [7]
Современный вид [ править ]
Идея барьера Вейсмана, а именно, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут повлиять на его потомство, все еще широко принята. Это было расширено до молекулярных терминов как центральная догма молекулярной биологии , которая утверждает, что информация, записанная в форме белков, не может быть передана обратно в генетически передаваемую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах . [8]
Однако вейсмановское представление 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 организована в структуры более высокого порядка, зависят от метаболического и физиологического состояния организма и в некоторых случаях могут быть наследственный. Такие изменения называются эпигенетическими, потому что они не изменяют нуклеотидную последовательность. [9]
Ссылки [ править ]
- ^ а б Вейсман, август (1892 г.). Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung . Йена: Фишер.
- ^ a b c Винтер, Расмус Г. (2001). "Август Вейсманн о вариации зародышевой плазмы". Журнал истории биологии . 34 (3): 517–555. ISSN 0022-5010 . JSTOR 4331686 .
- ^ Germ-Plasm, теория наследственности (1893)
- ^ Хаксли, Джулиан (1942). Эволюция, современный синтез . п. 17. JSTOR 4331686 .
- ^ Например, исследования политенных хромосом в слюнных железах (т. Е. Соматических клетках) личинок дрозофилы .
- ^ Streit, Адриан (ноябрь 2012 г.). "Молчание путем выброса: роль в уменьшении хроматина" . Клетка развития . 25 (5): 918–919. DOI : 10.1016 / j.devcel.2012.10.022 . PMID 23153488 .
- ^ The Rough Guide to Evolution: Гальтон или Вейсман первыми к непрерывности зародышевой плазмы?
- ^ Тернер, Дж. Скотт (2013). Хеннинг, Брайан Дж .; Скарф, Адам Кристиан (ред.). Второй закон биологии: гомеостаз, цель и желание . За пределами механизма: возвращение жизни в биологию . Роуман и Литтлфилд. п. 192. ISBN. 978-0-7391-7436-4.
В то время как Вейсманн сказал бы, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут влиять на передаваемые признаки в зародышевой линии, CDMB теперь добавил, что информация, закодированная в белках, не может иметь обратную связь и влиять на генетическую информацию в какой бы то ни было форме. , который был, по сути, молекулярной переработкой барьера Вейсмана.
- ^ Бергер, SL; Kouzarides, T .; Shiekhattar, R .; Шилатифард, А. (2009). «Оперативное определение эпигенетики» . Гены и развитие . 23 (7): 781–83. DOI : 10,1101 / gad.1787609 . PMC 3959995 . PMID 19339683 .
Внешние ссылки [ править ]
- . Новая международная энциклопедия . 1906 г.
