Зародышевая плазма ( нем . Keimplasma ) — биологическая концепция, разработанная в 19 веке немецким биологом Августом Вейсманом . В нем говорится , что наследственная информация передается только половыми клетками гонад (яичников и семенников), 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 некоторой степени эта теория предвосхитила развитие современной генетики .
Термин Keimplasma (зародышевая плазма) был впервые 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 утверждает, что многоклеточные организмы состоят из половых клеток , которые содержат и передают наследственную информацию, и соматических клеток , которые выполняют обычные функции организма. [1] [2] В теории зародышевой плазмы наследование в многоклеточном организме происходит только посредством зародышевых клеток: гамет , таких как яйцеклетки и сперматозоиды. Другие клетки организма не действуют как агенты наследственности. Эффект односторонний: половые клетки производят соматические клетки и еще больше половых клеток; на зародышевые клетки не влияет ничего, чему обучаются соматические клетки, или какие-либо способности, которые 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 характеристик , предложенное Жаном-Батистом Ламарком , как и другие до него, и принятое Чарльзом Дарвином как в «Происхождении видов» , так и как часть его пангенезисной теории 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 для того, чтобы вызвать изменения в наследственном материале, необходима изменчивая среда. [2] Поскольку генетическая информация не может передаваться от сомы к зародышевой плазме, эти внешние условия, по его мнению, оказывали различное воздействие на сому и зародышевую плазму. Таким образом, историк науки Расмус Г. Винтер утверждает, что Вейсман не был вейсманианцем, поскольку он, как и Дарвин, действительно верил в наследование приобретенных характеристик, которые позже стали известны как ламаркианцы. [2]
Частью теории Вейсмана, которая оказалась наиболее уязвимой, было его представление о том, что зародышевая плазма (по сути, гены ) последовательно сокращается 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, с помощью переноса ядра соматических клеток доказали , что взрослые клетки сохраняют полный набор информации – в отличие от все более решительной постепенной потери генетической информации по Вейсману – что положило конец этому аспекту теории Вейсмана как общие закономерности развития многоклеточных животных. Однако у некоторых групп животных генетическая информация легко теряется соматическими клетками в результате обработки соматического генома . Наиболее известным примером являются нематоды , у которых явление уменьшения хроматина было впервые описано Теодором Бовери в 1887 году. [6]
Идея была в некоторой степени предвосхищена в статье Фрэнсиса Гальтона 1865 года , опубликованной в журнале Macmillan’s Magazine , в которой излагалась слабая версия концепции. В 1889 году Вейсман написал, что «вы изложили в своей статье идею, которая в одном существенном пункте почти родственна основной идее, содержащейся в моей теории непрерывности зародышевой плазмы». [7]
Идея барьера Вейсмана, а именно, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут повлиять на его потомство, до сих пор широко распространена. Это было распространено на молекулярные термины как центральная догма молекулярной биологии , которая утверждает, что информация, записанная в форме белков, не может быть преобразована обратно в генетически передаваемую информацию, закодированную в нуклеиновых кислотах . [8]
Однако представление Вейсмана 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 организуется в структуры более высокого порядка, зависят от метаболического и физиологического состояния организма и в некоторых случаях могут быть наследственный. Такие изменения называются эпигенетическими, поскольку они не меняют нуклеотидную последовательность. [9]
Там, где Вейсман говорил, что изменения, приобретенные в течение жизни организма, не могут иметь обратную связь с передаваемыми признаками в зародышевой линии, CDMB теперь добавил, что информация, закодированная в белках, не может иметь обратной связи и влиять на генетическую информацию в какой бы то ни было форме. , что, по сути, представляло собой молекулярную переработку барьера Вейсмана.
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )