Г > ГИ ГибридизацияГИБРИДИЗАЦИЯАвторы: В.С. МихеевГИБРИДИЗАЦИЯ (от лат. hibrida - гибрид, помесь), способ образования и получения потомства с новыми свойствами (гибридов) от наследственно различающихся между собой родительских организмов, размножающихся половым путём (половая Г.). Наблюдается в природе или проводится искусственно. В основе Г. лежит скрещивание - объединение генетич. материала двух организмов в одном в ходе полового процесса. Термины «Г.» и «скрещивание» часто употребляют в качестве синонимов, однако это не всегда правильно; значения этих понятий совпадают лишь частично, поскольку скрещивание возможно и между генетически одинаковыми особями. Различают внутривидовую и отдалённую Г. Внутривидовая Г., при которой скрещиваемые особи различаются только по генотипу, может осуществляться в пределах одного вида, характерна для всех перекрёстно оплодотворяющихся организмов и обеспечивает определённый уровень изменчивости, необходимой для микроэволюции, благодаря чему широко распространена в природных популяциях. В селекции на её основе выведено огромное количество пород и сортов у разл. видов организмов. В частности, Г. верховых пород лошадей (арабской, датской и др.) с упряжными породами (голландской, мекленбургской и др.) была использована при получении орловского рысака. Отдалённая Г. происходит между представителями разных видов (межвидовая Г.) или родов (межродовая Г.). При этом в одном организме объединяются разные геномы. При межвидовой Г. в большинстве случаев гибриды либо не образуются (невозможность оплодотворения), либо погибают на ранних стадиях развития (функциональная несовместимость разных геномов друг с другом или цитоплазмой). Гибриды, имеющие нормальную жизнеспособность, нередко проявляют гетерозис, но являются бесплодными. Это вызвано нарушением конъюгации хромосом у разных видов в ходе мейозa и образованием половых клеток с несбалансированным числом хромосом. Плодовитость восстанавливается, если гибрид становится амфидиплоидом, у которого в клетках сочетаются полные диплоидные наборы хромосом двух разных видов. Это может происходить спонтанно, что имело место при эволюционном видообразовании у растений, среди которых большое число видов - амфидиплоиды. Проблема искусственного восстановления плодовитости у отдалённых гибридов растений была впервые решена Г.Д. Карпеченко, использовавшим метод полиплоидизации. У животных межвидовая Г., в частности получение мула (гибрида лошади и осла), существовала уже за 2 тыс. лет до н. э. Плодовитые потомки у животных при межвидовой Г. наблюдаются только при скрещивании очень близкородственных видов, напр. зубра и бизона (гибрид зубробизон), дикого барана архара и овец-мериносов (гибрид архаромеринос) или одно- и двугорбого верблюдов (гибрид нар). Получены цитологич. и биохимич. доказательства того, что полиплоидизация (тетраполиплоидизация) геномов играла важную роль и при эволюционном видообразовании позвоночных, включая, по- видимому, и человека. У одноклеточных организмов Г. может осуществляться на основе оплодотворения (споровики), копуляции (грибы и некоторые водоросли) или конъюгации (инфузории). Основой Г. бактерий служат конъюгация, трансдукция и трансформация, и в этом случае гибридные бактерии содержат только часть генетич. материала родительской формы-донора. Г. вирусов происходит при заражении клетки вирусами разного генотипа. У бактерий и вирусов Г. сопровождается рекомбинацией, в результате чего гибриды имеют только один, но «двуродительский» набор генетич. материала. Работы Г. Менделя по Г. гороха заложили науч. основы генетики. С помощью Г. получены хозяйственно ценные сорта культурных растений и пород животных, созданы новые формы растений, напр. злак тритикале, сочетающий в себе геномы представителей разных родов - пшеницы и ржи. В широком значении под Г. понимают также слияние неполовых (соматических) клеток, различающихся по генотипу или кариотипу (соматическая Г.), а также молекул нуклеиновых кислот (молекулярная Г.). В норме Г. соматических клеток встречается у грибов с парасексуальным процессом. Спонтанное слияние культивируемых соматич. клеток млекопитающих было обнаружено франц. учёным Ж. Барским в 1960. При совместном культивировании клетки разных линий способны сливаться с образованием двуядерных и многоядерных гибридных клеток - гетерокарионов. В дальнейшем последние дают начало двум одноядерным дочерним клеткам, содержащим хромосомы, полученные от исходных родительских клеток, а во мн. случаях и длительно размножающимся гибридным клеточным линиям. В 1965 англ. учёный Г. Харрис впервые получил гетерокарионы, образованные клетками мыши и человека. Г. соматич. клеток практически не имеет видовых барьеров, поэтому возможно слияние даже клеток животных и растений. Межвидовая Г. даёт клетки, из которых у некоторых растений путём регенерации удаётся получать целые организмы, никогда не образующиеся половым путём, напр. гибриды гороха и сои, гороха и бобов (см. Клеточная инженерия). При оплодотворении или слиянии соматич. клеток может происходить цитоплазматическая Г. - объединение различных по генотипу родительских митохондрий или пластид с образованием гетерозиготы по аллелям генов органелл - гетероцитона (гетероплазмона). Г. соматич. клеток открыла новые подходы к исследованиям взаимодействия ядра и цитоплазмы, регуляции действия генов и дифференцировки, процессов онтогенеза и опухолеобразования и мн. др. Практич. значение имеют гибриды опухолевых клеток и В-лимфоцитов - гибридомы, способные делиться и продуцировать большое количество антител высокой специфичности. Молекулярная Г. широко применяется в генетической инженерии. Литература Лит.: Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1988. Т. 3; Проблемы и перспективы молекулярной генетики. М., 2003. Т. 1; Бакай А. В., Кочиш И. И., Скрипниченко Г.Г. Генетика. М., 2006. |
 |