Жыныссыз көбею организмдер көбеюінің ежелгі түрі болғандықтан бірклеткалы және қарапайым көпклеткалы организмдерде (саңырауқұлақтарда, өсімдіктерде, жануарларда) жиі кездеседі. Жыныссыз көбею барысында аналық организмнің бір бөлігі бөлініп шығады да жаңа организмге айналады. Кейбір ғалымдар жыныссыз көбеюге өсімдіктердің вегетативтік көбеюін де жатқызады. Сонымен жыныссыз көбеюге жыныс клекалардың қатысуынсыз болатын көбеюді жатқызады. Жыныссыз көбеюдің бір түрі полиэмбриония. Полиэмбрионияны бірінші ашқан И.И.Мечников. 1886 жылы ол медузаның бластуласының екіге бөлініп, екі ұрықтың пайда болғанын байқаған. Полиэмбриония құбылысы кейбір насекомдарда, мшанкаларда, омыртқалыларда кездеседі. Тіпті адамдардың егіздерін де полиэмбриония құбылысына жатқызуға болады.
Соматикалық эмбриогенез кейбір жыныссыз көбею түрлеріне жақын. Соматикалық эмбриогенез ол жеке соматикалық клеткалардан немесе олардың тобынан жаңа организмдердің дамуы.
Өсімдіктердің соматикалық эмбриогенезі. Өсімдіктер жануарларға қарағанда нашар ұйымдасқан организмдер. Олар көбінесе жыныссыз көбейеді, сондықтан тәжірибе жасауға жеңіл. Х.Н.Гирфанова мен Б.П.Токин мынадай тәжірибе жасаған. Бір немесе екі Begonіa жапырағын алып, металл түтікшемен диаметрі 25 мм келетін тесіктер жасаған. Сол жапырақты ылғалдылығы, температурасы қалыпты жерге қойғанда, тесіктердің айналасында жаңа өсімдіктер шыққан. Негізінен организм бір клеткадан емес, бірнеше тығыз клеткалардан дамиды. Ф.Ц.Стюорд (1957 ж.), Р.Г.Бутенко (1964 ж.) және т.б. ботаниктердің тәжірибелерінің қорытындысы бүтін организмнің бірақ клеткадан дами алатындығына көз жеткізді. Сәбіз ұлпасының жеке клеткаларын арнайы дайындалған агарлы ортаға қойғанда, кейін бүтін өсімдік беретін, ұрыққа ұқсаған құрылым пайда болған. Дамып келе жатқан ұрықты бөліп алып, агарлы ортаға қайтадан қондырып, одан кейін топыраққа отырғызғанда гүл ашатын, тұқым беретін өскін пайда болады.
Соматикалық эмбриогенездің негізгі мысалы ретінде асцидияларды алуға болады. Бұл өте қызық, өйткені олар эволюциялық даму сатыларында жоғары тұрады. Личинканың метаморфоз кезінде нерв жүйесі қарапайым түрге айналады, статоцист және көздері жоғалып кетеді. Асцидиялар жыныссыз көбейе алады, сондықтан соматикалық эмбриогенез оларда жиі кездеседі. Асцидияның желбезек қапшығының бір ұсақ бөлігін кесіп алса, ол өсіп бүтін асцидия организмін беруі мүмкін. Кесілген бөлік алдымен біркелкі клеткалардан тұратын жиынтық береді, сосын пайда болған ұлпалардың морфофизиологиялық қайта құрылуы жүреді. Бұл құбылысты яғни реституцияны алғаш рет зерттеп ашқан Г.Дриш болды. Э.Вольф және Г.Лутц (1947) құстың бір бласкодискінен бірнеше ұрықтың дами алатындығын ашқан. Омыртқалы жануарлардың соматикалық эмбриогенезі туралы Г.П.Святогор мен Л.Н.Святогор (1974) өздерінің тәжірибесінде жақсы көрсеткен. Святогорлардың тәжірибесі бойынша бақаның бөлшектене бастаған жұмыртқасы гравитациялық өрісінде дұрыс жатпаса 25% егіздер дамуының мүмкіндігі туған және 40% денесінде әр түрлі өсінділері бар ұрықтың дамуы табылған.
Қорыта келе соматикалық эмбриогенезге мыналар жатады: ұлпалардың диссоциациясынан кейін соматикалық клеткалар комплексінен жаңа организмдердің дамуы, ұлпалардың, мүшелердің бөліктерінен жаңа организмнің дамуы, дернәсілдің немесе эмбрион бөліктерінен организмдердің дамуы.
Сонымен соматикалық эмбриогенез дегеніміз ол зақымдану нәтижесінде болатын морфогенетикалық реакция. Соматикалық эмбриогенез кезінде морфогенетикалық процестерді зақымданған организм бұрынғыдай бірлік ретінде реттей алмай қалады да оның орнына жаңа организм құрылады.
Көпклеткалы организмдер әдетте жыныс жолымен көбейеді. Жыныстық қөбеюде аталық клетка сперматозоиды аналық жұмыртқа клеткасымен қосылып зиготаны түзеді. Зигота жаңа организмнің бастамасы болып табылады.
Регенерация деген сөз (лат. – regeneratіo) жаңару немесе бұрынғы қалпына келу деген мағынаны білдіреді. Биологиялық тұрғыдан айтқанда, регенерация деген, организмнің жоғалтқан немесе жарақатталған бөліктерінің қайта қалпына келуі. Негізінде регенерацияның екі түрін ажыратады: физиологиялық және репаративтік.
Физиологиялық регенерация дегеніміз, организмнің қалыпты тіршілік барысындағы ұлпалар мен мүшелердің жаңаруы. Организмдегі көптеген клеткалар мен ұлпалар бұзылып және қайта құрылып тұрады. Ол процесс көптеген факторлармен байланысты: клеткалар мен ұлпалардың қызмет мерзімімен, мамандану дәрежесімен, бұзғыш факторлардың әрекетімен және т.б.
Клетканың белсенді қызметі оның құрылымының бұзылуымен және энергия ресурсының әлсіреуімен бірге жүреді. Егер дифференцировка нәтижесінде клетка биосинтетикалық аппаратын жартылай немесе толық жоғалтса, онда ол жойылып кетеді. Клеткалардың жойылуының тағы да бір себебі – сыртқы физикалық немесе химиялық агенттердің тікелей бұзу әрекеті, өзінің немесе басқа клетканың метаболизм өнімдерімен улануы.
Физиологиялық регенерация 2 деңгейде өтеді:
- Молекулалықсубклеткалық биосинтетикалық аппараттың көмегімен клетканың ішкі элементтерінің қайта қалпына келуі. Бұл деңгейде нерв ұлпасы жаңарады. Себебі нерв ұлпасының клеткалары бөліне алмайды.
- Пролиферативтік регенерация – клетка бөліну арқылы жүреді. Көптеген ұлпаларда (мысалы дәнекер, эпителиалды) арнайы камбиалды клеткалар және олардың пролиферация ошағы болады (эпидермистің базалды қабаты, сүйектің қызыл кемігі, ішектің крипталары). Аталған ұлпалар клеткаларының арнайы мамандану нәтижесінде биосинтетикалық аппараты жойылған. Сондықтан клетка өзінің бұзылған структураларын жөндей алмайды да соңында өледі. Мысалы эритроцит 24 ай, ішек эпителиясының клеткасы 2 тәулік өмір сүреді. Регенерация нәтижесінде камбиалды клеткалар бөлініп, маманданып тұрады. Омыртқалылар эволюциясы барысында ұлпалар қызметінің жоғарылауына байланысты физиологиялық регенерациясының белсенділігі де артады.
Репаративтік регенерация – түрлі зақымданулардан кейін өтетін дене бөліктерінің өзінің сау қалпына келуі. Репаративті регенерацияның әр түрлі классификациясы бар. Көптеген зерттеушілер негізгі 4 түрін сипаттайды:
- Эпиморфоз. Құйрықты амфибияларда жақсы зерттелген. Амфибиялардың аяққолдарын зақымдағанда кішкентай қалдықтан бүтін орган дами алады. Эпиморфоз қайта өсу деген мағынаны білдіреді.
- Морфаллаксис. Гидра, планария денелерін бөлшектеп кесіп тастағанда, әр бөлшектен бүтін дене қалыптасады.
- Эндоморфоз (регенерациялық гипертрофия) немесе диффузді регенерация жылы қанды жануарларға тән. Мұнда клеткалардың бөлінуі ұлпа жарақатының бетінде жүрмей мүшенің ішінде диффузді түрде жүреді. Соның нәтижесінде мүшенің көлемі мен салмағы өседі (мысалы бауырдағы регенерация). Регенерация нәтижесінде мүшенің көлемі бұрынғы қалпына келсе де пішіні өзгереді.
- Компенсаторлық гипертрофия. Жұп мүшелердің біреуі зақымданғанда немесе жойылғанда екіншісінің көлемі мен салмағының өсуі. Мұндай регенерация бүйректе, аталық жыныс безінде, өкпеде жүреді.
Регенерацияның клеткалық және ұлпалық бастамалары әлі толық зерттелмеген. Л.Д.Лиознер (1975) регенерацияның 3 бастамаларын көрсетеді: 1. Эмбриогенез барысында сақталған бағана (стволовые) және камбиалды клеткалар. 2. Дедифференцировкаға ұшырап, одан кейін жаңадан редифференциалданған клеткалар (амфибиялардың эпиморфозы). 3.Трансдифференцировка және метаплазия. Трансдифференцировка маманданған клеткалардың басқа бағытта маманданған клеткалар типіне ауысуы. Метаплазия – бір ұрық жапырақшаның туындыларының басқа ұрық жапырақшасының туындыларына айналуы.
Соңғы уақытта зерттеушілер регенерацияны реттейтін екі түрлі заттарды тапқан:
- Эндогенді ингибитор – кейлон, ол регенерацияны тежейді.
- Экзогенді активатор – эпителийді өсіретін фактор.
Кейлон эпидермистегі пролиферациялық процестерді тежейді. Қазіргі уақытта кейлондар басқа ұлпаларда да табылған. Әр ұлпаның басқа ұлпаларға әсер етпейтін өзінің арнайы кейлоны болады. Кейлондар гликопротеидтерге жатады. Молекулалық массасы үлкен емес. Эпидермалық кейлондардың екі түрі анықталған. Кейлонның бірінші түрі ДНК синтезін тежейді, себебі клеткаларды G1 фазасында тоқтатып синтезге жібермей қояды. Кейлонның екінші түрі клеткаларды G2 фазасында тоқтатып митозды тежейді.
Эпителийді өсіретін фактор кеміргіштердің жақ асты безінде синтезделеді. Бұл зат сілекейде, сүтте, несепте табылған.
Қазіргі уақытта кейбір регенерацияны реттейтін факторлардың иммундық және гормондық табиғаты туралы көптеген мәліметтер жиналды.