Словарь терминов

Бластомеры (blastomeres) - Клетки, образующиеся в результате дробления яйца многоклеточных животных. Бластомеры не растут, поэтому при последовательных делениях их размеры уменьшаются.

Бластула (blastula, vesicular (bladder) germ) - Зародыш многоклеточных животных, образующийся в процессе бластуляции. Строение бластулы зависит от строения яйца и типа дробления, хотя общность ее структур подтверждает единство происхождения многоклеточных животных.

Вирус Сендай (Sendai virus) - Парамиксовирус, патогенный для мышей; обладает способностью модифицировать мембраны зараженных клеток, что приводит к их слиянию. Вирусные частицы, инактивированные ультрафиолетом, широко используются для получения соматических клеточных гибридов.

Ген (gene) - Основная физическая и функциональная единица наследственности. Транскрибируемый участок хромосомы, кодирующий полипептид, рРНК или тРНК. Действие гена проявляется в фенотипе; ген может мутировать с образованием аллельных форм, а также рекомбинировать с гомологичными генами. Термин «ген» введен В.Иоганзеном в 1909.

Генетический маркер (genetic marker) - Ген, детерминирующий отчетливо выраженный фенотипический признак, используемый для генетического картирования и индивидуальной идентификации организмов или клеток. Также в качестве генетических маркеров могут служить целые (маркерные) хромосомы.

Генетический материал (genetic material) - Компоненты клетки, обеспечивающие хранение, реализацию, воспроизводство и передачу при размножении генетической (наследственной) информации. Свойства генетического материала – дискретность (наличие обособленных групп сцепления – хромосом), непрерывность (физическая целостность хромосомы), линейность (одномерность «записи» генетической информации), относительная стабильность (передача потомству с небольшими изменениями).

Геном (genome) - Совокупность генов гаплоидного набора хромосом данного вида организмов. Организм может заключать в себе разные геномы (многие полиплоидные растения являются аллополиплоидами), если он возник в результате гибридизации. В случае если организм не является аллоплоидом, то термин «геном» используется для обозначения всей совокупности генов (диплоидной и т.п.). Иногда термин «геном» ошибочно используют в качестве синонима понятия «кариотип». Термин «геном» предложен Г.Винклером в 1920.

Генотип (genotype) - Совокупность генов организма – набор аллелей, характер их сцепления и иных форм взаимодействия. Генотип – генетическая конституция организма, имеющая проявление в своем фенотипе. Термин «генотип» предложен В.Иоганзеном в 1909.

Гибридизация (hybridization) - Скрещивание генетически различающихся хотя бы по аллелям одного гена форм (популяций, подвидов, видов и т.п.); также гибридизация – отжиг денатурированных нуклеиновых кислот различного происхождения с образованием ДНК/РНК- или ДНК/ДНК-гибридов.

Гибридизация клеток (cell hybridization) - Процесс искусственного слияния клеток (соматических) с образованием жизнеспособной гибридной клетки и последующим образованием от нее клеточной линии. Гибридизация клеток лежит в основе клеточной инженерии, а также используется при картировании генов – при межвидовой гибридизация клеток в результате элиминации хромосом во время последовательных митозов могут быть получены клетки с полным набором хромосом одного и только одной хромосомой (или ее фрагментом) другого вида.

Гибридома (hybridoma) - Клеточный гибрид, полученный при слиянии нормальной антителобразующей клетки (лимфоцита) и миеломной опухолевой клетки, обладающий способностью к синтезу моноклональных антител и к неограниченному росту в искусственной питательной среде. Для получения гибридом мышей иммунизируют нужным антигеном и среди образовавшихся гибридных клеток отбирают клетки, продуцирующие антитела требуемой специфичности.

Донор (donor) - Организм, части которого переносятся другому организму: источник тканей при трансплантации, источник крови при переливании, источник генетического материала при трансдукции и конъюгации у бактерий, источник генетического материала при получении трансгенных организмов.

Имплантат (implant) - Некий чужеродный материал, вводимый в организм в экспериментальных целях: трансплантат, искусственный датчик и т.п. Иногда термины «имплантат» и «трансплантат» разграничивают, понимая под имплантатом только неживой (небиологический) материал.

Имплантация (implantation) - Прикрепление зародыша к стенке матки у млекопитающих с внутриутробным развитием (у человека – на 5-7-й день беременности) или искусственная подсадка зародыша в матку после искусственного осеменения. Также имплантация – введение в организм имплантата.

Инокулят (inoculum) - Суспензия клеток, являющаяся исходной для клеточной культуры и используемая для посева на питательную среду.

Клетка (cell) - Основная структурно-функциональная единица большинства живых организмов или целый организм (у одноклеточных). Клетка окружена мембраной (плазмолеммой) и клеточной стенкой (у растений), содержит генетический аппарат (у эукариот в виде ядра) и различный по составу набор органелл, погруженных в цитоплазму. Клетка способна к самовоспроизведению путем амитоза, митоза, мейоза. Клетка содержит разнообразный набор химических соединений (органических и неорганических), важнейшими из которых являются макромолекулы (белки и нуклеиновые кислоты). Характерной особенностью клеток является единство плана их организации у всех клеточных организмов. Клетка является основным объектом исследований цитологии.

Клеточная инженерия (cell engineering) - Комплекс методов конструирования клеток с новыми свойствами, включающий методы культивирования in vitro, клеточной гибридизации и генной инженерии. Базовым подходом является гибридизация как метод конструирования новых клеток. Иногда клеточная инженерия – только слияние протопластов.

Клеточная линия (cell line, cell strain) - Группа клеток, поддерживаемая в культуре путем пассирования (пересевов) в размножающемся состоянии.

Клеточная линия HeLa (HeLa cell line, HeLa cells) - Анеуплоидная линия эпителий-подобных клеток человека, широко применяемая в генетике соматических клеток, поддерживаемая с 1951. Клеточная линия HeLa получена из опухоли шейки матки пациентки Г.Лэкс (Henrietta Lacks).

Клон (clone) - Совокупность клеток или организмов, происходящих от общего предка путем бесполого размножения (митозов). Генетическая однородность клонов является относительной вследствие спонтанного мутационного процесса. Понятие «клон» относят также к совокупности однородных органических молекул.

Клонирование (cloning) - Система методов, применяемых для получения клонов. Клонирование многоклеточных организмов включает, например, пересадку соматических ядер в оплодотворенную яйцеклетку с удаленным пронуклеусом. Также клонирование – система методов, используемых для получения клонированной ДНК.

Криопротектор (cryoprotector) - Вещество с относительно низкой (ниже 0°C) температурой замерзания. Криопротекторы используются для глубокой заморозки гамет, соматических клеток и эмбрионов различных организмов. Различают проникающие криопротекторы (низкомолекулярные, с молекулярной массой менее 300Д– метилформамид, пропандиол, глицерин, этиленгликоль, метанол, диметилсульфосид), которые при использовании проникают внутрь клетки, и непроникающие (высокомолекулярные – некоторые белки, поливинилпиралидон и др.). Часто криопротектор представляет собой смесь веществ, в т.ч. обоих типов.

Культура клеток (cell culture) - Частный случай культуры тканей, когда in vitro культивируются отдельные клетки (или единственная клетка), как правило, относящиеся к какой-либо одной ткани (например, культура лимфоцитов, культура фибробластов и т.п.).

Культура ткани (tissue culture) - Метод сохранения жизнеспособности тканей, или целых органов (культура органа), или отдельных клеток (культура клеток) вне организма in vitro с созданием условий, обеспечивающих питание, газообмен и удаление продуктов метаболизма, а также асептических условий, достигаемых, в частности, путем добавлением антибиотиков. Впервые культура ткани (клетки зачатка нервной системы зародыша лягушки в капле лимфы) получена Р.Гаррисоном в 1907.

Ооцит (oocyte) - Женская половая клетка на этапах роста и созревания; по завершении митозов ооцит первого порядка образуется из оогония. В фазе медленного (малого, протоплазматического) роста в ооците происходит конъюгация хромосом и кроссинговер (профаза I мейоза). В фазе быстрого (большого, трофоплазматического роста, вителлогенеза) объем ооцита резко увеличивается, цитоплазма ооцита накапливает рибосомы и желток. После I деления мейоза образуется ооцит второго порядка, к концу созревания мейоз может блокироваться (на стадии метафазы I или II деления). Ооцит может б

Отторжение трансплантата (graft rejection) - Форма иммунного ответа на пересадку чужеродной ткани, проявляющаяся вследствие несовпадения антигенов главного комплекса гистосовместимости трансплантата и организма-реципиент

Перенос ядра (nuclear transfer) - Вживление диплоидного соматического ядра в безъядерную яйцеклетку (перенос ядра соматической клетки, ПЯСК).

Пересадка эмбриона (embrio transfer (transplantation)) - Искусственное введение (имплантация) в половые пути или в матку самки эмбрионов, полученных с помощью искусственного оплодотворения яйцеклеток. Пересадка эмбрионов широко применяется в животноводстве для получения большего количества потомков от элитных матерей. В медицинской практике пересадка эмбрионов применяется в случаях, когда нормальное оплодотворение женщины невозможно (например, при непроходимости фаллопиевых труб).

Питательная среда (culture medium) - Субстанция, используемая для лабораторного выращивания организмов. В настоящее время известно множество стандартных биологических питательных сред. Основа многих сред, используемых, в частности, для культивирования бактерий, бактериофагов, личинок дрозофил и т.п. – агар. По набору специфических компонентов могут быть выделены минимальная среда, селективная среда и др.

Плюрипотентный (pluripotent) - Характеризует недифференцированную эмбриональную ткань, способную реализовывать несколько вариантов дальнейшего развития в процессе дифференцировки.

Предел Хейфлика (Hayflick limit) - Экспериментально определяемое количество делений, которые может совершить нормальная эукариотическая клетка в культуре. Для клеток мыши и человека предел Хейфлика составляет 30-50.

Прокариоты- (prokaryotes, prokaryotic organisms) - Организмы, клетки которых лишены ограниченного мембраной ядра; аналогом ядра является нуклеоид, генетическая система которого (генофор) соответствует примитивной хромосоме. Митоза у прокариот нет, клетки прокариот лишены хлоропластов, митохондрий, аппарата Гольджи, центриолей, а рибосомы существенно отличаются от рибосом эукариотических клеток. Прокариоты составляют отдельное царство (возможно, надцарство), включающее одноклеточные (архебактерии, эубактерии) и многоклеточные (сине-зеленые водоросли, или цианобактерии) организмы. Термин «прокариоты» предложен в 1937 Э.Шаттоном, который впервые сформулировал принципиальные различия прокариот и эукариот

Пролиферация (proliferation) - Размножение клеток – увеличение числа клеток (в ткани, культуре), происходящее путем митотических делений. По мере дифференцировки, а также старения клеток в организме интенсивность пролиферации снижается (т.е. увеличивается интервал между митозами), а некоторые дифференцированные клетки (например, нейроны) полностью теряют способность к пролиферации.

Регенерация (regeneration, angenesis) - Восстановление утраченных или поврежденных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части (что соответствует вегетативному размножению). Способность к регенерации – универсальное свойство всего живого. Как правило, регенерация происходит за счет недифференцированных клеток (у низших организмов может происходить и за счет дифференцированных клеток, но после их дедифференцировки). Выделяют репаративную регенерацию (образование новых структур вместо погибших), физиологическую регенерацию (образование новых структур вместо утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности – обновление клеток крови и т.п.), реституцию (замена утраченной части растения) и репродукцию (замена повреждения на др. участке растения – например, развитие боковых побегов при отрезании верхушечных). Термин «регенерация» предложен Р.Реомюром в 1712.

Скрещивание (breeding, crossing) - Процесс объединения генетического материала двух особей, как правило, осуществляемый в процессе направленной (искусственной) селекции (возвратное скрещивание, близкородственное скрещивание и др.). Скрещивание можно рассматривать как единичный акт размножения.

Слияние клеток (cell fusion) - Искусственное объединение соматических клеток (иногда – цитоплазмы от одной клетки и ядра от другой) одного и того же или разных организмов с использованием вирусов (например, вируса Сендай), химических агентов (этиленгликоль и др.) или облучения. Есть свидетельства о возможности слияния клеток растения и животного.

Стволовые клетки (stem cells) - Митотически активные соматические клетки, в результате деления которых происходит замещение погибших клеток в многоклеточном организме, например, гемопоэтические стволовые клетки костного мозга млекопитающих, дифференцирующиеся в клетки циркулирующей крови.

Суперовуляция (superovulation) - Как правило, индуцированная (чаще всего действием гормонов) овуляция большего, чем обычно, числа зрелых яйцеклеток. С помощью искусственной суперовуляции получают материал для пересадки зародышей.

Теломера (telomere) - Концевой участок хромосомы, иногда богатый гетерохроматином, играющим роль в сохранении целостности хромосомы за счет предотвращения слипания теломеров; при концевых делециях возможно спонтанное «залечивание» теломеров порциями гетерохроматина, локализованными в других участках генома.

Теломераза (telomerase) - Фермент группы трансфераз, контролирующий размер, количество и нуклеотидный состав теломеров хромосом. Впервые теломераза была выделена у инфузории Tetrahymena thermophila, у которой в макронуклеусе может содержаться несколько десятков тысяч теломеров. Теломераза представляет собой сложный рибонуклеопротеиновый комплекс (РНК, содержащая 159 нуклеотидов, является матрицей для синтеза мотива TTGGG, до 100 повторов которого содержится в каждом теломере) с молекулярной массой около 500 кД.

Тератома (teratoma) - Тип опухоли, способной к аномальной дифференцировке. У животных тератома – клеточная популяция, сохраняющая тотипотентность и способная давать клоны клеток, дифференцирующихся в широкий спектр специализированных тканей. У растений тератомы обычно образованы агрегацией клеток, происходящих из нескольких типов тканей (например, при действии нопалиновых Ti-плазмид образуется подобие корешков).

Тканевая несовместимость (histoincompatibility) - Отсутствие сходства между тканями донора и реципиента, приводящее к отторжению (с участием иммунной системы реципиента) клеток, тканей или органов донора после трансплантации. Как и тканевая совместимость, тканевая несовместимость определяется антигенами гистосовместимости клеток двух особей.

Ткань (tissue) - Система (группа) клеток, сходных по происхождению, структуре и функциям у многоклеточного организма, а также связанные с ними межклеточные вещества и структуры. Виды тканей различны у растений и животных, в частности, у растений на протяжении практически всей жизни присутствует образовательная ткань (меристема).

Тотипотентность (totipotency) - Способность клеток дифференцироваться в любую из клеток взрослого организма. В норме тотипотентность свойственна оплодотворенному яйцу (зиготе), однако в эксперименте тотипотентность может быть реализована соматической клеткой (например, при культивировании клеток растений в виде каллусных культур с последующей регенерацией).

Трансдукция (transduction) - Передача (перенос) генетической информации от одной бактериальной клетки (донора) к другой (реципиенту) с помощью бактериофага. Различают неспецифическую, ограниченную и абортивную трансдукцию, а также котрансдукцию. Трансдукция была открыта Дж.Ледербергом и Н.Циндером в 1952 у Salmonella typhimurium и фага Р22.

Трансплантат (transplantat) - Участок ткани или орган, подвергающийся трансплантации.

Трансплантация (transplantation, grafting) - Пересадка ткани или органа с одного места на другое или от одной особи другой у многоклеточных организмов. Для успешного проведения трансплантации (приживления ткани) необходим определенный уровень совместимости донора и реципиента по тканевым антигенам, при этом трансплантация оказывается все более затруднительной с повышением уровня организации организмов. С учетом степени родства участвующих в трансплантации особей различают аутотрансплантацию, изотрансплантацию, аллотрансплантацию, ксенотрансплантацию, гибридную трансплантацию. Термин «трансплантация» применяется также к вживлению в организм искусственных органов (см. Имплантат).

Трансформация (transformation) - Перенос генетической информации в бактериальные клетки при помощи изолированной ДНК с участием или без плазмид, но всегда без участия вирусов (см. Трансдукция). Способность клетки к восприятию экзогенной ДНК в процессе трансформации – компетентность (например, в колонии бактерий таких клеток не более нескольких процентов, однако число компетентных клеток может быть увеличено с помощью специальной обработки). Трансформация обнаружена у большинства прокариот, а в последние годы – и у эукариот, включая высшие растения и млекопитающих. Также трансформация – процесс превращения нормальных клеток животных в опухолевые как спонтанно, так и под действием онкогенных вирусов или др. канцерогенных воздействий.

Фаза замедления роста (phase of growth declining) - Фаза уменьшения скорости деления клеток в бактериальной культуре, происходящего из-за истощения культуральной среды, высокой плотности бактерий и накопления ядовитых продуктов метаболизма в культуре. Фаза замедления роста сменяет логарифмическую фазу роста и переходит в максимальную стационарную фазу (на которой число делящихся клеток равно числу погибающих), затем – в логарифмическую фазу гибели, когда уменьшение числа клеток постоянно, и затем в фазу приспособления (конечная стационарная фаза), когда число делящихся и погибающих клеток выравнивается на очень низком значении численности клеточной популяции.

Фаза ускорения роста (phase of growth acceleration) - Этап увеличения скорости делений клеток в бактериальной культуре. На этой стадии клетки могут достигать максимальных для конкретного штамма бактерий размеров; фаза ускорения роста следует за лаг-фазой (начальная фаза роста) и сменяется логарифмической фазой роста.

Фенотип (phenotype) - Совокупность всех признаков особи, формирующаяся в процессе взаимодействия ее генотипа и внешней среды. Фенотип – всегда частный, зависящий от конкретных условий среды случай выражения генотипа (который никогда полностью проявиться не может). термин «фенотип» введен В.Иоганзеном в 1903.

Фибробласт (fibroblast) - Соматическая клетка, развивающаяся из мезенхимы соединительной ткани животных, содержащая очень много рибосом, синтезирующая и секретирующая белки межклеточного матрикса (коллаген, эластин) и мукополисахариды. Фибробласты, наряду с лимфоцитами, являются самыми распространенными объектами стандартных клеточных культур.

Флуорохром (fluorochrome) - Краситель, обладающий люминесцентными свойствами и используемый при флуоресцентной микроскопии: специфичные в отношении пары аденин-тимин флуорохромы – Хехст 33258, DAPI; в отношении пары гуанин-цитозин – кинакрин, хромосомицин А3, митромицин и др.

Химера (chimaera) - Мозаичный организм, включающий клетки, ткани или органы разных организмов (разных видов или генотипов в пределах одного вида).

Хромосома (chromosome) - Органелла клеточного ядра у эукариот (у прокариот расположена непосредственно в цитоплазме), являющаяся носителем генетической информации (генов), способная к воспроизведению с сохранением структурно-функциональной индивидуальности в ряду поколений. Основу хромосомы составляет непрерывная двухцепочечная спирально уложенная (конденсированная) молекула ДНК, связанная с гистонами и негистоновыми белками, образующими хроматин; набор хромосом (кариотип) является видоспецифичным признаком, для которого характерен относительно низкий уровень индивидуальной изменчивости. Термин «хромосома» предложен В.Вальдейером в 1888.

Хромосомная библиотека (chromosome-specific library) - Один из видов геномной библиотеки; используется, как правило, для анализа геномов большого размера (человек, др. млекопитающие). Создание хромосомных библиотек основано на клонировании фрагментов ДНК препаратов индивидуальных (гомологичных) хромосом, полученных путем сортинга хромосомных суспензий.

Цитогенетика (cytogenetics) - Раздел генетики, изучающий закономерности наследственности и изменчивости на уровне клетки и субклеточных структур (гл.обр. хромосом). Данные цитогенетики важны для понимания эволюции кариотипов (а, следовательно, процессов видообразования), в практике сельского хозяйства и медицине.

Чистая культура (pure culture) - Культура, включающая только один вид (генотип) организмов и, соответственно, не содержащая каких-либо гибридных форм.

Чистая линия (pure line) - Потомство, получаемое в ряду поколений от одной особи (при наличии возможности самооплодотворения, используемого и в дальнейшем, – максимально тесный инбридинг). Также понятие «чистая линия» используется для обозначения линий, полученных исходно от двух особей (у раздельнополых организмов). Чистая линия характеризуется высоким уровнем генотипического однообразия (гомозиготностью по многим генам). Термин «чистая линия» предложен В.Иоганзеном в 1903.

Штамм (strain, line, variety) - Культура генетически однородных микроорганизмов, вирусов, опухолевых клеток и т.д. с одинаковыми морфологическими и биологическими свойствами. Также «штамм» – низшая инфраподвидовая систематическая категория микроорганизмов – чистая культура, выделенная из организма или внешней среды.

Эксплантат (explant) - Кусочек ткани или органа, культивируемый вне организма (in vitro).

Эмбриогенез (embryogenesis) - Этап онтогенеза от зиготы до вылупления из яйца, а у млекопитающих – наиболее ранние, характеризующиеся типичными для развития эмбрионов других групп животных стадии онтогенеза (т.е. до завершения основных процессов органогенеза).

Эндоцитоз (endocytosis) - Процесс захвата клеткой твердых частиц или живых клеток (фагоцитоз), капелек жидкости (пиноцитоз) или специфических макромолекул (эндоцитоз, опосредованный мембранными клеточными рецепторами).

Энуклеация (enucleation) - Удаление ядра из клетки – один из методов (наряду с трансплантацией ядер) анализа взаимодействия ядра и цитоплазмы. В качестве объекта энуклеации часто используют амеб, клетки зародышей земноводных и др.

Эукариоты (eukaryotes, eukaryotic organisms) - Организмы (высшие животные и растения, грибы, одно- и многоклеточные водоросли, кроме сине-зеленых, и простейшие), клетки которых содержат сформированное ядро. Ядерная ДНК входит в состав хромосом, содержащих гистоны и некоторые негистоновые белки, и организована в виде хроматина. Термин «эукариоты» предложен Э.Шаттоном в 1937, он впервые установил принципиальные отличия эукариот и прокариот .

Ядро клетки (nucleus, cytoblast) - Органелла подавляющего большинства эукариотических организмов; вторично ядро клетки может элиминироваться (например, в зрелых эритроцитах млекопитающих). В ядре находится основная часть наследственной информации клетки (ядерный геном), что обусловливает его ведущую роль в управлении клеточной жизнедеятельностью.

Яйцеклетка (ovum, egg) - Зрелая женская половая клетка, дающая (после оплодотворения или в результате партеногенеза начало новому (дочернему) организму. Впервые яйцеклетка млекопитающих описана К.Бэром в 1827.