Репрограммирование ядра соматической клетки

В начале шестидесятых годов XX века существовали различные гипотезы о том, каким образом оплодотворенная яйцеклетка в процессе эмбрионального развития может произвести клетки взрослого организма более чем 200 различных специализированных типов. Было очевидно, что половые клетки сохраняют полный набор генов, но вопрос о сохранении генов в соматических клетках не был столь однозначным. Одна из доминирующих гипотез предполагала, что избыточные гены теряются или необратимо инактивируются, когда клетка становится специализированной. Так, например, предполагали, что нейроны теряют гены, ответственные за формирование легкого или, например, производство пищеварительных ферментов. Альтернативная гипотеза заключалась в том, что соматические клетки сохраняют полный набор генов, а за специализацию клеток отвечает их избирательная экспрессия. В 1962 г. Джон Гордон, вдохновленный работами Р. Бриггса и Т.Дж. Кинга, показал, что ядро соматической клетки шпорцевой лягушки можно репрограммировать, то есть заставить вести себя, как ядро оплодотворенной яйцеклетки. Для этого он переносил ядра эпителиальных клеток кишечника в энуклеированные ооциты шпорцевой лягушки, которые впоследствии могли развиваться в здоровых головастиков. Эти эксперименты показали, что геном, по крайней мере некоторых соматических клеток, может быть переведен в тотипотентное состояние и в цитоплазме яйцеклетки лягушки присутствуют факторы, которые способны это сделать. В 1996 г. был совершен научный прорыв: К.Х. Кэмпбелл и соавторы в Эдинбурге получили двух ягнят переносом ядер из клеток установленной дифференцированной клеточной линии, полученной из девятидневных эмбрионов овец. Год спустя эта же технология была успешно использована для клонирования взрослой овцы, в качестве клеток-доноров ядер использовали взрослые клетки молочной железы. Рождение овечки Долли доказало, что клопы млекопитающих могут быть получены из ядер клеток взрослых млекопитающих.