БИОЛО́ГИЯ РАЗВИ́ТИЯ

БИОЛО́ГИЯ РАЗВИ́ТИЯ, раз­дел био­ло­гии, изу­чаю­щий за­ко­но­мер­но­сти и ме­ха­низ­мы ин­ди­ви­ду­аль­но­го раз­ви­тия (он­то­ге­не­за) рас­те­ний, жи­вот­ных и че­ло­ве­ка. Как са­мо­сто­ят. нау­ка сфор­ми­ро­ва­лась в сер. 20 в. на ос­но­ве ра­нее воз­ник­шей эм­брио­ло­гии, в ча­ст­но­сти та­ких её на­прав­ле­ний, как об­щая, срав­нит. и экс­пе­рим. эм­брио­ло­гия (пер­во­на­чаль­но на­зы­ва­лась ме­ха­ни­кой раз­ви­тия). Зна­чит. влия­ние на ста­нов­ле­ние Б. р. ока­за­ли дос­ти­же­ния тес­но свя­зан­ных с ней ци­толо­гии, ге­не­ти­ки, био­хи­мии, фи­зио­ло­гии, а так­же раз­ви­тие мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии, совр. ме­то­ды ко­то­рой по­зво­ля­ют ана­ли­зи­ро­вать мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы он­то­ге­не­за и их ге­не­тич. ре­гуля­цию. Ос­но­вы Б. р. бы­ли за­ло­же­ны тру­да­ми рос­сий­ских (Н. К. Коль­цов и Б. Л. Ас­тау­ров), аме­ри­кан­ских (Т. Мор­ган) и не­мец­ких (А. Вейс­ман, Р. Гольд­шмидт) био­ло­гов.

Б. р. за­ни­ма­ет­ся ком­плекс­ным ис­сле­до­ва­ни­ем про­цес­сов га­ме­то­ге­не­за (ооге­не­за и спер­ма­то­ге­не­за), оп­ло­до­тво­ре­ния, диф­фе­рен­ци­ров­ки, рос­та и фор­мо­об­ра­зо­ва­ния в хо­де за­ро­ды­ше­во­го и ли­чи­ноч­но­го раз­ви­тия, а так­же ана­ли­зом ста­нов­ле­ния ин­тег­ри­рую­щих сис­тем (эн­док­рин­ной, нерв­ной, им­мун­ной), обес­пе­чи­ваю­щих це­ло­ст­ность ор­га­низ­ма. Важ­ней­шее на­прав­ле­ние Б. р. – изу­че­ние диф­фе­рен­ци­ров­ки кле­ток разл. ор­га­нов и тка­ней на всех уров­нях ор­га­ни­за­ции, в т. ч. её мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­тич. ме­ха­низ­мов (кон­троль бел­ко­вы­ми фак­то­ра­ми транс­крип­ции экс­прес­сии ге­нов на раз­ных ста­ди­ях он­то­ге­не­за и др.). Зна­чит. ус­пе­хи дос­тиг­ну­ты при ис­сле­до­ва­нии ге­не­тич. ре­гу­ля­ции ран­них эта­пов эм­брио­наль­но­го раз­ви­тия дро­зо­фи­лы, в ча­ст­но­сти ге­не­тич. кон­тро­ля фор­ми­ро­ва­ния пла­на строе­ния те­ла – сег­мен­та­ции (Э. Льюис, Х. Нюс­лайн-Фоль­хард, Э. Ви­ша­ус), ко­то­рый во мно­гом схо­ден с ре­гу­ля­ци­ей на­чаль­ных эта­пов он­то­ге­не­за мле­ко­пи­таю­щих, вклю­чая че­ло­ве­ка. Ус­та­нов­ле­на роль по­ли­пеп­тид­ных фак­то­ров рос­та эпи­дер­ми­са, нер­вов, фиб­роб­ла­стов и др. в ре­гу­ля­ции диф­фе­рен­ци­ров­ки кле­ток и тка­ней. Про­дол­жа­ет­ся изу­че­ние ме­ха­низ­мов эм­брио­наль­ной ин­дук­ции, от­кры­той (1901) Х. Шпе­маном и по­лу­чив­шей объ­яс­не­ние на мо­ле­ку­ляр­ном уров­не. Оп­ре­де­ле­на роль эпи­ге­не­тич. ме­ха­низ­мов (ме­ти­ли­ро­ва­ние ДНК, мо­ди­фи­ка­ции гис­то­нов, вхо­дя­щих в со­став нук­лео­сом, и др.) в ре­гу­ля­ции про­цес­сов раз­ви­тия. Од­на из за­дач Б. р. – изу­че­ние ре­ге­не­ра­ции ор­га­нов и тка­ней. Для ис­сле­до­ва­ния осо­бен­но­стей кле­точ­ной диф­фе­рен­ци­ров­ки ши­ро­ко ис­поль­зу­ют ме­то­ды кло­ни­ро­ва­ния, по­зво­ляю­щие про­сле­жи­вать судь­бу отд. ти­пов кле­ток. Идея кло­ни­ро­ва­ния как про­бле­ма Б. р. и пер­вые по­лу­чен­ные в этой об­лас­ти экс­пе­рим. дан­ные на ту­то­вом шел­ко­пря­де (40–50-е гг. 20 в.) при­над­ле­жат рос. био­ло­гам Б. Л. Ас­тау­ро­ву и В. А. Струн­ни­ко­ву. Под­хо­ды к кло­ни­ро­ва­нию, ос­но­ван­ные на пе­ре­сад­ке кле­точ­ных ядер и ока­зав­шие­ся впо­след­ст­вии весь­ма пер­спек­тив­ны­ми, впер­вые бы­ли на­ча­ты рос. эм­брио­ло­гом Г. В. Ло­па­шо­вым в 1946 на ам­фи­би­ях. В 1990-е гг. эти под­хо­ды бы­ли рас­про­стра­не­ны на мле­ко­пи­таю­щих и впер­вые ус­пеш­но осу­ще­ст­в­ле­ны в 1997 англ. эм­брио­ло­гом И. Уил­му­том. Важ­ные ра­бо­ты совр. Б. р. свя­за­ны так­же с изу­че­ни­ем ство­ло­вых кле­ток – эм­бриональных и тка­нес­пе­ци­фи­че­ских. Пер­вые по­зво­ля­ют ис­сле­до­вать плю­ри­по­тент­ность (спо­соб­ность диф­фе­рен­ци­ро­вать­ся в разл. ти­пы кле­ток) на ран­них эта­пах он­то­ге­не­за и на­прав­лен­ную диф­ферен­ци­ров­ку при по­мо­щи разл. ин­дук­цион­ных воз­дей­ст­вий, вто­рые слу­жат мо­де­лью для изу­че­ния са­мо­об­нов­ле­ния и диф­фе­рен­ци­ров­ки кле­ток в тка­нях взрос­лых осо­бей.

Б. р. тес­но свя­за­на с ме­ди­ци­ной и с. х-вом, ус­пе­хи ко­то­рых в об­лас­ти при­ме­не­ния но­вых тех­но­ло­гий обу­слов­ле­ны в зна­чит. ме­ре про­грес­сом в ис­сле­до­ва­ни­ях про­блем он­то­ге­не­за. Осн. цен­тры ис­сле­до­ва­ний по Б. р.: Ин-т био­ло­гии раз­ви­тия им. Н. К. Коль­цо­ва РАН (Мо­ск­ва), Нац. ин-т здо­ро­вья (Бе­тес­да, США), Ин-т био­ло­гии раз­ви­тия (Тю­бин­ген, Гер­ма­ния) и др.