Цитологические основы наследственности

Развитие цитологии

Развитие клеточной теории во второй половине XIX в. стало основной предпосылкой для признания законов Г. Менделя. Независимо от гибридологического анализа цитология обосновала роль ядра в наследственности.

Уже в 1855 г. Р. Вихров (1821−1902) выдвинул фундаментальное положение «Omnis cellule е cellulae» («Всякая клетка от клетки»), выразившее в концентрированной форме представление о самовоспроизведении клетки. Тем самым было положено начало пристальному изучению процесса клеточного деления — кариокинеза, или митоза, как его назвал В. Флемминг (1879−1882), подробно описавший деление ядра в клетках кожи саламандры. Этой работой Флемминг привлек внимание исследователей к поведению хромосом. Правда, сам термин «хромосома» был введен несколько позже — в 1883 г. В. Вальдейером.

В. Флемминг обнаружил, что при митозе хромосомы «делятся» вдоль, а Е. Ван Бенеден (1883) обратил внимание на то, что дочерние хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками, до мельчайших деталей повторяют строение материнской хромосомы. Современники по достоинству оценили это важное открытие. А в 1884 г. Э. Страсбургер выделил такие стадии митоза, как профаза и метафаза, что означает: фаза перед (про-) и фаза после (мета-) расщепления хромосом.

Именно в этот момент сформировалась ядерная гипотеза наследственности (В. Ру, 1883; О. Гертвиг, Э. Страсбургер, 1884).

В 1896 г. была издана сводка Э. Вильсона «Клетка в развитии и наследственности», где цитогенетика обособлена как наука. С тех пор цитология претерпела значительную эволюцию и обогатилась многими методами смежных дисциплин.

Для изучения клеток используют постоянные или временные препараты при наблюдении в световом микроскопе. При этом клетки или их структуры окрашивают специальными красителями или изучают неокрашенными. Для исследования ультраструктуры клеток пользуются электронным микроскопом. При этом клетки фиксируют, окрашивают или контрастируют. Ультратонкие срезы рассматривают в проходящем пучке электронов. Применяют также сканирующий электронный микроскоп, позволяющий исследовать препарат в падающем пучке электронов. Этим методом изучают поверхностные структуры фиксированных клеток или их внутренние структуры, применяя метод замораживания-скатывания препарата.

Цитологический метод широко используется в генетике для непосредственного изучения клеточных структур — носителей наследственной информации. Это относится прежде всего к хромосомам ядра и самовоспроизводящимся органеллам цитоплазмы.