Главная / Молекулы и клетки / Открытие ДНК / Изменения, происходящие в ядре при клеточном делении

Изменения, происходящие в ядре при клеточном делении

Гертвиг и Фоль наблюдали, как сперматозоид попадает в яйцеклетку и как их ядра в конце концов сливаются. Примерно в это же время Флемминг проводил другую серию наблюдений, которая позволила ему описать изменения, происходящие в ядре при клеточном делении (смотрите рисунок ниже).

Деление эпителиальных клеток саламандры
(рисунки опубликованы в книге У. Флемминга, 1882 г.)

Деление эпителиальных клеток саламандры (рисунки опубликованы в книге У. Флемминга, 1882 г.)

Из них явствует, что за преемственность клеток ответственны хромосомы. На первой стадии клеточного деления (1) хромосомы, содержащие нуклеин, имеют вид беспорядочно расположенных лент; начинает формироваться «веретено» (две лучевые структуры). Затем хромосомы как бы расщепляются в продольном направлении (2); на самом деле каждая из них реплицируется, и члены каждой возникающей при этом пары отделяются друг от друга и направляются к противоположным полюсам клетки. Образуется два одинаковых набора хромосом (3). Каждый набор окружается ядерной мембраной. В конечном итоге образуются две одинаковые дочерние клетки (4).

Флеммингу удалось показать, что преемственность между последовательными поколениями клеток обеспечивают хромосомы, которые при каждом клеточном делении неизменно удваиваются.

Наблюдения Гертвига и Фоля, с одной стороны, и Флемминга, с другой, были как бы сведены воедино в замечательной серии наблюдений, выполненных Э. ван Бенеденом. Ван Бенеден изучал оплодотворение у круглого червя Ascaris, паразитирующего в кишечнике людей. У Ascaris в отличие от большинства других животных хромосомы выходят из ядра до того как сливаются ядра сперматозоида и яйцеклетки, и поэтому видны особенно четко. Кроме того, наблюдение в данном случае упрощается еще и в связи с тем, что в каждом ядре у Ascaris имеется всего по две I хромосомы. Женские и мужские хромосомы, неотличимые друг от друга, сближаются, но не сливаются. Каждая хромосома удваивается, и вскоре образуются две клетки — все происходит примерно так же, как это описывал Флемминг для клеточного деления. Ван Бенеден подметил, что при оплодотворении, как и при клеточном делении, преемственность связана с хромосомами; сперматозоид при оплодотворении отдает свой набор хромосом, гомологичных хромосомам яйцеклетки (смотрите рисунок ниже).

Рис. 3. Оплодотворение

Оплодотворение

Рисунки сделаны в ходе наблюдений за оплодотворением у паразитического червя Ascaris, опубликованы ван Бенеденом в 1883 г. Из них явствует, что за генетическую преемственность поколений также ответственны хромосомы. Ядра сперматозоида и яйцеклетки сближаются (2). Ядерная мембрана разрушается и хромосомы становятся хорошо различимы (2, 3, 4). В каждом ядре имеется по две хромосомы—половина от нормального, «диплоидного», числа хромосом, присутствующих в клетках Ascaris. Все четыре хромосомы сближаются (5, 6). Предварительно каждая из хромосом делится пополам. Эти половинки слегка разъединяются (7). Появляются две «центриоли», между которыми образуется «веретено». Теперь начинает делиться клетка (8, 9, 10, 11). В конечном итоге образуются две клетки, ядра которых содержат по четыре хромосомы; две из них ведут свое происхождение от яйцеклетки, а две другие — от сперматозоида (12).

(В этой же работе, опубликованной в 1883 г., ван Бенеден открыл мейоз — уменьшение числа хромосом вдвое, предшествующее взаимодействию хромосом яйцеклетки и сперматозоида в процессе оплодотворения.)

Двумя годами ранее в этой общей картине нашлось место и для мишеровского нуклеина, правда, нашел его не сам Мишер, а молодой безвестный ботаник Э. Захариас.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Популярные статьи раздела