Для оценки важности биохимического аспекта исследований эмбрионального развития следует вспомнить сообщенные ранее данные молекулярной биологии. В дальнейшем (гл. XII) будут рассмотрены вопросы о значении молекулярно-биологических и генетических данных, касающихся проблемы дифференциации клеток и тканей. В 60—80-х годах под влиянием прогресса биохимии, генетики и цитологии появились новые аспекты исследования дифференциации клеток и тканей. Интересные исследования, связанные с представлениями об онтогении клетки, ее жизненном цикле. Большинство авторов предпочитают термин «митотический цикл», но, конечно, этот термин более узкого содержания, чем термины «жизненный цикл» или «онтогения клетки».
В индивидуальной жизни клетки отмечают постмитотическую (Gi) фазу, фазу редупликации (-синтетическую, S), постсинтетическую (G2) и стадию митоза (М). Утверждают, что в случае дифференциации клетки образования ДНК не происходит, а имеет место синтез различных специфических белковых соединений. В отличие от биохимических процессов, совершающихся при обычном «митотическом цикле», когда «интерфаза» именуется автосинтетической, в случае дифференциации клетки «интерфазу» называют гетеросинтетической. Считается, что клетки в этом случае выходят из цикла размножения. Обосновывается целесообразность выделения «особого периода неустойчивого состояния клеток, когда они как бы «принимают решение»: или вступить на путь дифференциации, или начинать новый митотический цикл.
Этот период принято обозначать Ci». Описанная схема клеточной дифференциации — только частный случай специализации клеток, требующий дальнейших исследований.
Несмотря на существование противоречивых данных об антагонизме между синтезом ДНК и синтезом специфических белков, исследования особенности клеточных циклов в ходе эмбрионального развития представляют большой интерес для эмбриологии. Доказано, что может быть и совпадение (одновременное протекание) процессов синтеза ДНК и специфических белков. Мыслима дифференциация клеток без потери хотя бы и временной способности к размножению. В ходе нормального развития организма, благодаря интеграционным механизмам тканей и зародыша как целого, закономерно возникает локализация митотической активности клеток, подавление митозов в определенных участках, дегенерация клеточных элементов и т. д. Таким образом, исследование «митотических циклов» в эмбриональном развитии выходит за рамки изучения соотношения синтеза ДНК и синтеза специфических белков.
Обширные исследования ряда цитологов (О. И. Епифанова, А. А. Заварзин, А. К. Дондуа и др.), естественно, интересуют эмбриологов. Приведем примеры некоторых исследований. Л. Ф. Андреева (1970) методом авторадиографии с применением Н3-тими-дина изучала синтез ДНК и длительность «клеточных циклов» (онтогении клеток) в эмбриогенезе морского ежа Strongylocentro-tus droebachiensis на стадиях поздней бластулы, гаструлы и плутеуса. В ходе развития эмбрионов продолжительность «клеточного цикла» непрерывно увеличивается. На стадии поздней бластулы включение Н3-тимидина в ДНК наблюдается в течение всей интерфазы. На стадии средней-поздней гаструлы происходит разделение интерфазы на три периода: Gi, S и G2. Доля периода интенсивного синтеза ДНК непрерывно уменьшается. От стадии поздней гаструлы до плутеуса продолжительность клеточного цикла все время увеличивается, а доля периода синтеза ДНК в клеточном цикле сокращается.
В период дробления основной пик синтеза ДНК приходится на телофазу и раннюю интерфазу. На стадии средней бластулы наиболее активный синтез ДНК происходит в середине интерфазы. Во время гаструляции — во второй половине интерфазы. Таким образом, утверждает Л. Ф. Андреева, в ходе эмбрионального развития на стадии ранней интерфазы синтез ДНК становится все меньшим и возрастает количество ДНК, редуплицирующейся на поздних стадиях интерфазы.
