Зародышевая плазма
Биологическая концепция
Теория зародышевой плазмы Августа Вейсмана 1892 года. Наследственный материал, зародышевая плазма, передается только гонадами . Соматические клетки (тела) развиваются заново в каждом поколении из зародышевой плазмы.
Август Вейсман предложил теорию зародышевой плазмы в XIX веке, еще до создания современной генетики .

Зародышевая плазма ( нем . Keimplasma ) — биологическая концепция, разработанная в XIX веке немецким биологом Августом Вейсманом . Она гласит, что наследственная информация передается только зародышевыми клетками в гонадах (яичниках и семенниках), 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 степени эта теория предвосхитила развитие современной генетики .

История

Термин Keimplasma (зародышевая плазма) впервые был 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 гласит, что многоклеточные организмы состоят из зародышевых клеток , которые содержат и передают наследственную информацию, и соматических клеток , которые выполняют обычные функции организма. [1] [2] Согласно теории зародышевой плазмы, наследование в многоклеточном организме происходит только посредством зародышевых клеток: гамет , таких как яйцеклетки и сперматозоиды. Другие клетки организма не функционируют как агенты наследственности. Эффект односторонний: зародышевые клетки производят соматические клетки и еще больше зародышевых клеток; зародышевые клетки не подвержены влиянию чего-либо, чему учатся соматические клетки, или какой-либо способности, которую 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 признаков , как это было предложено Жаном-Батистом Ламарком , как и другими до него, и принято Чарльзом Дарвином как в «Происхождении видов» , так и в рамках его теории пангенезиса наследования. [4]

Однако внимательное прочтение работ Вейсмана на протяжении всей его карьеры показывает, что у него были более тонкие взгляды. Он настаивал, как и Дарвин, на том, что переменная среда необходима для того, чтобы вызвать вариации в наследственном материале. [2] Поскольку генетическая информация не может перейти от сомы к зародышевой плазме, эти внешние условия, как он считал, оказывали разное воздействие на сому и зародышевую плазму. Таким образом, историк науки Расмус Г. Винтер утверждает, что Вейсман не был вейсманианцем, поскольку он, как и Дарвин, верил в наследование приобретенных признаков, которое позже стало известно как ламаркистское. [2]

Часть теории Вейсмана, которая оказалась наиболее уязвимой, заключалась в его представлении о том, что зародышевая плазма (фактически, гены ) последовательно редуцируется во время деления соматических клеток. По мере развития современной генетики стало ясно, что эта идея в большинстве случаев неверна. [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 потери генетической информации Вейсманом — положив конец этому аспекту теории Вейсмана как общему правилу развития метазоа. Однако генетическая информация легко теряется соматическими клетками в некоторых группах животных посредством соматической обработки генома . Наиболее известным примером являются нематоды , у которых явление уменьшения хроматина было впервые описано 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 была изложена слабая версия концепции. В 1889 году Вейсман написал, чтобы признать, что «Вы изложили в своей статье идею, которая в одном существенном пункте почти связана с основной идеей, содержащейся в моей теории непрерывности зародышевой плазмы». [7]

Современный вид

Идея барьера Вейсмана, а именно, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут повлиять на его потомство, по-прежнему широко принята. Это было распространено на молекулярные термины как центральная догма молекулярной биологии , которая утверждает, что информация, записанная в форме белков, не может быть возвращена в генетически передаваемую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах . [8]

Однако вейсмановское представление о том, что соматические клетки или их окружение не оказывают влияния на половые клетки, 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 наследственными. Такие изменения называются эпигенетическими , поскольку они не изменяют последовательность нуклеотидов. [9]

Ссылки

  1. ^ аб Вейсманн, август (1892 г.). Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung. Йена: Фишер.
  2. ^ abc Winther, Rasmus G. (2001). «Август Вейсман о вариации зародышевой плазмы». Журнал истории биологии . 34 (3): 517– 555. doi :10.1023/A:1012950826540. ISSN  0022-5010. JSTOR  4331686. PMID  11859887. S2CID  23808208.
  3. ^ Плазменная теория наследственности (1893)
  4. ^ Хаксли, Джулиан (1942). Эволюция, современный синтез . стр. 17. JSTOR  4331686.
  5. ^ Например, путем изучения политенных хромосом в слюнных железах (т.е. соматических клетках) личинок дрозофилы .
  6. ^ Streit, Adrian (ноябрь 2012 г.). «Silencing by Throwing Away: A Role for Chromatin Diminution». Developmental Cell . 25 (5): 918– 919. doi : 10.1016/j.devcel.2012.10.022 . PMID  23153488.
  7. ^ Краткое руководство по эволюции: Гальтон или Вейсман первыми установили непрерывность зародышевой плазмы?
  8. ^ Тернер, Дж. Скотт (2013). Хеннинг, Брайан Г.; Скарф, Адам Кристиан (ред.). Второй закон биологии: гомеостаз, цель и желание. Роуман и Литтлфилд. стр. 192. ISBN 978-0-7391-7436-4. Если Вейсман утверждал, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут передаваться по обратной связи в зародышевые признаки, то CDMB теперь добавил, что информация, закодированная в белках, не может передаваться по обратной связи и влиять на генетическую информацию в какой бы то ни было форме, что по сути является молекулярной переделкой барьера Вейсмана. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  9. ^ Бергер, С.Л.; Кузаридес, Т.; Шиехаттар, Р.; Шилатифард, А. (2009). «Операционное определение эпигенетики». Гены и развитие . 23 (7): 781– 83. doi :10.1101/gad.1787609. PMC 3959995. PMID 19339683  . 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Germ_plasm&oldid=1253671775"