Игорь Лалаянц - Чего не знал Дарвин !

Сахар - Фосфат - Сахар - Фосфат - Сахар - Фосфат - Сахар - Фосфат

Из схемы видно, что в комплементарных парах Аденин всегда соединен с тимином, а Гуанин с цитозином. Замена того или иного основания - "буквы" приводит к нарушению комплементарности, что внешне проявляется в виде мутации: изменение окраски, нарушения функции белка, в результате чего может развиваться заболевание или даже наступить смерть. Уже говорилось, что в природе мутации носят случайный характер.

Но так ли уж "случайна" эта случайность? И как быть на молекулярном уровне со старым как мир спором о том, что было вначале - яйцо или курица?

На эти вопросы пытались еще в 1943 году ответить Дельбрюк и Луриа, которые установили, что в системе фаг - бактерия мутации случайны. Спустя почти полстолетия Дж.Кэйрнс из Гарвардского университета так писал об их результатах: "Доктрина, столь пылко защищаемая, есть негативное утверждение: внешний признак никогда не предшествует генам! Но как же проверить "полезность" мутации до их закрепления в генах? Для организма не представляется трудной задача проверки признака до его закрепления в генах".

Вывод этот был сделан на основании экспериментов, проведенных Кэйрнсом с бактериями, которым, например, вместо привычного им черного хлеба стали давать белый или наоборот. Оказалось, что при такой смене бактерии вполне сознательно производят переключение генов, ответственных за усвоение нового источника питания. Получается, что в конкретных случаях мутации и не столь уж случайны. Случайно лишь то, в каких клетках они произойдут.

Главное - сохранение вида.

До сих пор мы говорили о мутациях на генном уровне. Но ген сам по себе в клетке не "работает". Ген можно сравнить лишь с магнитной лентой видеоили аудиокасссты с записанной на ней изображением или музыкой. Но для "прокручивания" кассеты необходимы магнитофон и телевизор. Таким "прокручивающим" устройством в клетке является белок. И мутация в белке выражается в замене той или иной аминокислоты, или "кирпичика", из которого, как уже говорилось выше, строится молекула белка.

Одним из таких функциональных белков является альфа-кристаллин (аК) хрусталика глаза, то есть той "линзочки", с помощью которой фокусируется свет на сетчатке нашего органа зрения.

Известно, что животным, ведущим подземный образ жизни, глаза практически не нужны. Одним из таких животных является ближневосточный спаллакс - нечто среднее между подземной крысой и кротом. Вот уже 40 миллионов лет спаллакс живет под землей. Сегодня глаза у него даже не прорезаются!

Тем не менее хрусталик и сетчатка глаза образуются. Белки хрусталика настолько изменились за долгие годы подземной эволюции, что хрусталик не может менять свою кривизну и фокусировать луч света на сетчатке. Тем не менее, как показали лабораторные исследования, спаллакс способен реагировать на свет!

Так при зимнем освещении, то есть с коротким световым днем, он надевает роскошную пушистую шубу, хотя температура в комнате поддерживалась на уровне 22°С. Если же продолжительность светового дня увеличивали до 16 часов, то он сбрасывал шубу, несмотря на снижение температуры до 17°С.

Сравнение аминокислотных последовательностей белка аК спаллакса и его эволюционных родственников показало, что последовательность эта состоит из 173 аминокислот (как бусин в ожерелье). В аК спаллакса обнаружено 9 аминокислотных замен по сравнению с более эволюционно древними крысами, мышами и хомячками. Выяснилось, что скорость эволюционного изменения в "ненужном" белке спаллакса в четыре раза выше, чем в "работающем" белке.

Выяснилось также, что в аК спаллакса произошли замены даже в четырех стабильных, или консервативных, метах, которые неизменны у 72 видов позвоночных - от рыб до человека.

Получается, что когда белок функционирует, то об эволюции говорить вообще не приходится!

Приведем еще один последний пример отсутствия подобной эволюции.

Речь пойдет о так называемом раковом белке рп21 "рас". В норме этот белок массой 21 000 дальтон, или углеродных единиц, "сидит" под клеточной оболочкой и выполняет важнейшую регуляторную функцию, не давая клетке безостановочно делиться и превращаться в раковую.

Но это в норме. Однако при мутации, которая приводит к заменам аминокислот, белок становится раковым и перестает регулировать деление клетки.

Клетка начинает безостановочно делиться и превращается (трансформируется) в злокачественную. Такое наблюдается при карциноме мочевого пузыря человека.

В ходе исследований выяснилось, что при замене аминокислот в 12, 13, 59, 61 и 63 положениях от начала белковой цепи белок р21 "рас" приобретает раковые свойства. Каково же было удивление ученых, когда они увидели, что эти аминокислоты одинаковы, то есть консервативны, не только у млекопитающих, но также у дрозофилы, гриба, улитки и даже кишечной палочки, обитающей у нас в толстом кишечнике.

Как и в случае альфа-кристаллина хрусталика, мы видим одну довольно удивительную вещь: в белках имеются аминокислоты, стабильные на протяжении миллиардов лет эволюции живого, неизменные ни при каких формах организации живых организмов. В этих точках белков эволюции просто нет. И не дай Бог затронуть эти чувствительные точки. Тогда белок может стать раковым и со временем убить весь организм.

Повторим в заключение еще раз, что сам факт эволюции никто не может отрицать. Но вот механизмы эволюционного процесса для нас во многом остаются тайной за семью печатями.

Комплементарно к изменению живых организмов мы видим абсолютную неизменность в некоторых местах молекулярных структур, изменение которых чревато самыми неприятными для организма последствиями.

Неизменность эта становится не такой уж абсолютной в белках "неработающих", что мы видели на примере альфа-кристаллина спаллакса. Что означает это явное противоречие эволюции неизменного, мы пока не знаем.

Но уже ясно, что сама эволюция гораздо более сложный и таинственный процесс, нежели это представлялось не только в 1859, но даже в 1959 году, когда уже была открыта двойная спираль ДНК - вещества наших генов.

К сожалению, до сих пор объяснение этих сложных процессов во многом остается на уровне 1859 года. Как будто и не было почти полутора веков научного развития. Никто не против самых разных объяснений, но все они должны включать и объяснение известных на сегодня молекулярных феноменов.

Это впрямую относится и к судьбе динозавров, которые внезапно вымерли 65 миллионов лет назад. Вот только почему -то ли в результате проигрыша эволюционного конкурса с млекопитающими, то ли по какой-то другой причине, к эволюции живого не имеющей никакого отношения.