Политения - это многократное удвоение ДНК без последующего ее обособления в хроматиды и без деления клетки

Политения - уникальное явление в живой природе, позволяющее клеткам значительно увеличивать количество генетического материала без деления. Давайте разберемся, что это такое, как оно происходит и зачем нужно организму.

Суть политении

Политения - это наличие в ядре некоторых соматических клеток гигантских многонитевых (политенных) хромосом, которые по размерам могут быть в сотни раз больше обычных хромосом.

Это явление впервые описал в 1881 году французский цитолог Э. Бальбиани при изучении клеток слюнных желез личинок комаров-звонцов.

Политения представляет собой многократное удвоение молекул ДНК в хромосомах без увеличения числа самих хромосом и без последующего деления клетки.

В результате число хроматид (нитей) в политенных хромосомах может достигать нескольких тысяч. При этом содержание ДНК в ядре увеличивается в сотни и тысячи раз по сравнению с обычными хромосомами.

В отличие от других способов повышения плоидности (эндомитоза, полиплоидии), при политении сохраняется диплоидное число хромосом, но каждая хромосома содержит гораздо больше ДНК.

Механизмы и особенности политении

Политения наблюдается в клетках слюнных желез некоторых насекомых (комары, дрозофилы), у простейших и в клетках некоторых растений.

Запуск процесса многократного удвоения ДНК осуществляется с помощью специальных регуляторных белков.

При этом в ядре клетки происходят структурные изменения:

Резкое увеличение размеров ядра
Образование пучков гигантских политенных хромосом
Расправление и деспирализация хромосом

Для политенных хромосом характерно наличие темных дисков и светлых междисков. Их особое расположение позволяет анализировать структуру и активность хромосом.

Политения - это явление помогает клеткам резко нарастить количество генетического материала и синтезируемых по его матрице белков, необходимых для выполнения специализированных функций.

В дальнейшем, при делении такой клетки, политенные хромосомы вновь превращаются в обычные хромосомы, чтобы обеспечить правильное распределение генетического материала между дочерними клетками.

Значение политении для клетки

Что такое политения? Это мощный механизм регуляции активности генов в клетке. Благодаря многократному увеличению числа копий каждого гена резко возрастает количество синтезируемых на их основе РНК и белков.

В результате политении клетка получает следующие преимущества:

Значительно повышается интенсивность обменных процессов
Ускоряются процессы роста и специализации клетки
Повышается устойчивость к мутациям отдельных генов

Таким образом, политения позволяет клетке эффективно выполнять свои функции в организме, синтезируя большое количество необходимых веществ.

Роль политении в онтогенезе

Политения играет важную роль в эмбриональном и постэмбриональном развитии животных. Она участвует в процессах гисто- и органогенеза, стимулируя образование специализированных клеток и тканей.

Например, политенные хромосомы обнаруживаются в клетках:

Слюнных желез larva комаров
Фолликулярных клетках яичников позвоночных
Гипофиза млекопитающих

Политения и регенерация тканей

Активация политении может происходить в клетках взрослого организма при регенерации поврежденных тканей и органов. Многократное увеличение генетического материала стимулирует процессы деления и дифференцировки клеток, необходимые для восстановления утраченных структур.

Перспективы применения знаний о политении

Изучение молекулярных механизмов запуска и регуляции политении открывает новые перспективы в области биомедицинских технологий. Эти знания могут быть использованы для: