РАЗМНОЖЕНИЕ И ГИБЕЛЬ КЛЕТОК

Эукариотические клетки размножаются с помощью деления. То, что деление клеток эукариот осуществляется кроме прямого деления - амитоза еще и непрямым делением – митозом,или кариокинезом, стало известно после выхода в свет монографии немецкого цитолога В. Флемминга “Клеточная субстанция, ядро и клеточное деление” (1882). С тех пор до середины XX в. считалось, что клетка может или размножаться путем деления, или находиться в состоянии покоя, которое обозначается как интерфаза.

В 1951 году М. Говард и С. Пелк с помощью радиоактивно меченого предшественника ДНК H³-тимидина обнаружили, что интерфаза не является состоянием покоя, поскольку в ней происходит редупликция ДНК. После этого открытия период времени от одного деления клетки до другого стали называть клеточным циклом, имея в виду, что в интерфазе происходит подготовка клетки к делению.

Однако не всегда клетки готовятся к делению. Значительная часть клеток в организме может временно или необратимо выходить из клеточного цикла. В связи с этим возникло понятие “пролиферация клеток”, под которым понимают такое состояние клетки, когда она готовится к делению или совершает его. Другими словами, пролиферирующие клетки находятся в клеточном цикле, а непролиферирующие - вышли из него.

В 1961 г. американский цитолог Л. Хейфлик обратил внимание на то, что выделенные из тканей клетки (первичные культуры клеток) после нескольких делений погибают. Число делений клеток до гибели зависит от возраста донора. Если клетки брать у эмбриона, то число делений достигает 50-70, если у новорожденного – то 20-30. Клетки, полученные от взрослого организма, могут делиться всего несколько раз. Только раковые клетки и длительно культивируемые клеточные линии (перевиваемые культуры клеток) могут делиться неограниченное число раз.

Из этих наблюдений следовало, что продолжительность жизни клеток ограничено числом делений, а их принудительная гибель находится под генетическим контролем. В 1972 г. Д. Керр подтвердил существование физиологической гибели клеток, назвав ее апоптозом. Роль апоптоза во многом противоположна роли митоза. Если с помощью митоза в организме создается необходимое количество клеток, то с помощью апоптоза из него удаляются изношенные, поврежденные или лишние клетки.

Часть клеток в организме участвует в половом размножении, образуя гаметы. Эти клетки были названы А. Вейсманом в 1892 г. клетками зародышевого пути, чтобы отличить их от всех остальных, не участвующих в образовании нового поколения соматических клеток. При образовании гамет клетки зародышевого пути переходят от деления митозом на делениемейозом. Мейоз в отличие от митоза обеспечивает редукцию диплоидного числа хромосом в гаплоидное, чтобы скомпенсировать удвоение их количества при оплодотворении.