здатність активно функціонувати.

Хромосоми клітин донорів вводять в рецепієнтні клітини різними методами

переважно в культурі цих клітин та in vitro. Наприклад, донорні клітини обробляють

різними реактивами таким чином, що частина їхніх метафазних хромосом виходить з

клітин і розміщується в різних ділянках цитоплазми. Якщо такі штучно створені мікро

клітини злити з рецепієнтними клітинами, в них починають функціонувати гени,

локалізовані в донорній хромосомі чи донорному хромосомному фрагменті.

Наприклад, мутантний клон клітин миші, не здатних синтезувати фермент

гіпоксанін – гуанін – фосфорибазил – трансферазу (ГГФТ), обробили фізіологічно

активним розчином, в якому знаходились у завислому стані метафазні хромосоми

китайського хом’ячка. Після інкубації оброблених клітин їх відлили від поживного

середовища, в якому містився готовий фермент ГГФТ, і висіяли на поживне середовище

без названого ферменту. На такому селективному середовищі вижили лише ті клітини, які

набули здатність синтезувати ГГФТ. Однак ідентифікація показала, що хоча фермент і

синтезувався в клітинах миші, але він відрізняється від мишачого і є ідентичним з

ферментом , взятим від хом’ячка. Це свідчить, що в клітинах миші запрацював ген,

привнесений хромосомою китайського хом’ячка.

Були виконані й аналогічні дослідження, в яких до клітин миші вводили хромосоми

людини. Наприклад, з 17-ю хромосомою людини в клітини миші були введені гени

тимідинкінази та галактонінази, які активно функціонували в чужих для них клітинах.

Перенесення цілих хромосом або їхніх фрагментів від одного виду організмів до

іншого можна здійснити шляхом експериментального мутагенезу. Класичним прикладом

9

цього можуть бути дослідження, виконані Е. Сірсом (1956). Із серії схрещувань м’якої

пшениці сорту Чайніз спрінг з дикими формами егілопса (Aegilops umbellulata) Сірс після

розщеплення в наступних поколіннях відбирав особини, які характеризувались високою

стійкістю до бурої іржі та в яких проявлявся комплекс усіх культурних,

господарськицінних ознак. Вивчення мейозу показало, що в таких особин у профазі І, крім

21 бівалента, міститься додаткова хромосома у вигляді унівалента. В процесі

редукційного поділу ця хромосома відходила в одну з двох дочірніх клітин з однаковою

ймовірністю. Оскільки рослин, в каріотипах яких містилась додаткова хромосома, були

стійкими до іржі, це свідчило, що ген стійкості до цієї хвороби міститься в даній

хромосомі. Насіння від добраних стійких рослин Сірс опромінював знову. Так шляхом

повторних опромінень насіння та жорсткого добору рослин у ряді поколінь Сірс

транслокував кусочок хромосоми егілопса з геном стійкості до бурої іржі в хромосому

пшениці. В результаті цих робіт було одержано стійку до бурої іржі форму сорту пшениці

Чайніз спрінг.

2.3. Методи гібридизації

В дослідженнях на соматичних клітинах тварин in vitro було показано, що окремі

клітини хоч і нечасто, але проявляють здатність зливатись між собою (за формою це

нагадує пара сексуальний процес). У 1965 році Г. Харіс встановив, що частоту соматичної

гібридизації клітин можна суттєво збільшити, якщо їх попередньо обробити ін

активованим дією ультрафіолетового опромінення РНК-ового вірусу парагрипу, який

відноситься до типу Сендай. Такий прийом дозволяє довести частоту гібридизації до 25-

30% клітин від їх загальної сукупності. В сукупності цих гетерокаріонів утворюються

синкаріони (клітини, в яких злились ядра) з частотою 10–4.

Можливість гібридизації соматичних клітин шляхом злиття їх в умовах культури in

vitro проявилась у сукупностях не тільки тваринного, але і рослинного походження. Проте

останні попередньо обробляють ферментами пектилазою та целюлазою, за допомогою

яких розчиняють їхні целюлозно-пектинові оболонки. Одержані після цього протопласти

обробляють поліетиленгліколем, який сприяє процесу їх злиття.

Клітини тварин і рослин вирощують на поживних середовищах, а для добору серед

них клітин з певними ознаками використовують селективні середовища. Шляхом злиття

соматичних клітин між собою або соматичних клітин із статевими дослідники об’єднують

у межах окремої гібридної клітини геноми, які можуть належати до таксономічно

віддалених видів організмів. Наприклад, клітини людини об’єднують не тільки з

10

клітинами інших людей, але із клітинами кролика, миші, тютюну, моркви; клітини мишей–

з клітинами пацюків, мавп, курей; клітини сої – з клітинами кукурудзи, гороху тощо.

У гібридах від такосономічно близьких видів слідом за злиттям вихідних клітин

зливаються і привнесені ними ядра, а в гібридах таксономічно віддалених видів після

злиття клітин їхні ядра не зливаються, а залишаються у формі гетерокаріонів, не завжди

здатних до мітотичних поділів.

Розробка методів гібридизації соматичних клітин відкрила нову сторінку в

генетичній інженерії. Так, за допомогою гібридизації клітин людини з клітинами мишей, а

також клітинами китайського хом’ячка були визначені місця локалізації ряду генів у

хромосомах людини. Ці роботи виконують у такій послідовності. Розмноження на

поживних середовищах клітини людини змішують з клітинами миші і окремо – з

клітинами хом’ячка. Через певний час суміші цих клітин висівають на селективні

середовища, на яких виживають і розмножуються лише гібридні клітини. В процесі

пересівів і подальшого розмноження з кожним поділом клітин втрачаються хромосоми

геному людини, бо вони філогенетично молодші, а тому і менш стійкі, ніж хромосоми

миші чи хом’ячка.

У дослідженнях з гібридизації важливого значення набувають методи соматичних

клітин. Суть цих методів полягає в тому, що за допомогою деяких реактивів із соматичних

клітин можна видалити їхні ядра зі збереженням життєздатності як видалених ядер, так і

енуклейованої цитоплазми. Наприклад, гриб Helminthosporium dematioideum синтезує

речовину цитохалазин В. Якщо на клітини подіяти цитохалазином, то він виштовхує з них

ядра. Утворені таким чином без’ядерні клітини, назвали цитопластами, і вільні ядра,

оточені тоненьким шаром цитоплазми, – каріопластами. Цитопласти можна об’єднати з

нормальними клітинами. Внаслідок злиття таких клітин виникають

ядерноцитоплазматичні гібриди, які дістали назву цибридів. Можна також об’єднувати

між собою генотипово різні або різні за походженням цитопласти з каріопластами.

Наприклад, після обробки ін активованим вірусом Сендай, в культуру цитопластів миші

вводять еритроцити курки, де вони лізуються від дії відповідних ферментів. При цьому

під впливом цитоплазми миші ядра починають відновлювати свою тотипотентність. І хоч

такі реконструйовані клітини живуть недовго (до трьох діб) в них все ж таки відбувається

синтез РНК та ДНК, утворюються