Александр Гордон - Диалоги (октябрь 2003 г.)

Действительно, основное положение классической генетики то, что носителем наследственности является не клетка в целом, а какой-то клеточный компонент, какая-то структура, а именно – структура, локализованная в ядре, а именно, хромосомы, и эти хромосомы подразделены на участки – гены – каждый из которых отвечает за развитие определенного признака. Но и тезис о том, что ДНК, а не белок есть носитель наследственности, никак не поколебало этого классического положения, выдвинутого еще основоположниками генетики.

Далее. Следующее по важности открытие, это открытие сложности строения гена. Оказалось, что ген представляет собой не сплошную последовательность ДНК, а такие как бы чередующиеся участки, одни из которых что-то кодируют, а другие ничего не кодируют, являясь бессмысленной последовательностью, или несут какой-то смысл, не имеющий отношения к синтезу соответствующего продукта.

Так вот, когда происходит синтез продукта ДНК, рибонуклеиновой кислоты (которая, собственно, и штампует белки по программе, которая задана ДНК), то считывается она со всей последовательности ДНК, которая составляет ген. Потом бессмысленные участки выпадают, а остающиеся могут сочетаться в разной последовательности. То есть в пределах одного гена могут быть (хотя и не всегда) закодированы два-три разных белка, но это тоже никак не противоречит основной мысли генетики, что существует материальный носитель наследственности и что за какие-то признаки отвечают определенные гены. Так что здесь все в порядке, и никаких таких противоречий с классической генетикой, с ее постулатами нет.

Но тут возникает очень важный вопрос: как же так получается? Гены, наследственная информация во всех клетках нашего организма одна и та же, но ведь наш организм построен из разных органов, из разных тканей, из клеток разных типов, каждая из которых имеет свою специфическую функцию, отличающуюся от других клеток, от других тканей и так далее. В чем же здесь дело?

Ответ на этот вопрос тоже был дан еще классической генетикой, в частности, одним из ее основоположников и отцов Томасом Хантом Морганом. Дело в том, что в разных клетках набор-то генов один, но между ними имеется функциональное различие, в разных клетках функционируют разные гены. И эти функциональные различия в генетическом аппарате от клетки данной ткани при ее делении передаются дочерним клеткам, это явление называют «эпигенетическая наследственность». И эта эпигенетическая наследственность свойственна не только высшим организмам, многоклеточным, но и бактериям, простейшим, бактерии и простейшие обладают такой эпигенетической наследственностью. То есть, скажем, какая-то бактерия попала в определенные условия так, что в функционирование включились новые гены, и это состояние функционирования передастся потомкам этой бактерии. Но на основании этих данных стали говорить, что, дескать, тезис о том, что приобретенные признаки не наследуется – устарел, что нужно его заменить другим положением – приобретенные признаки наследуются.

Александр Гордон:Поэтому у нас жирафы здесь показаны как самый яркий пример такого понимания.

Л.К.Да, типичный пример. Он вытягивает шею, упражняется, и вот, пожалуйста, у него шея растет и у потомков тоже растет.

Здесь можно отметить путаницу понятий, которой страдают даже и биологи порой, к сожалению. Понятие о наследовании приобретенных признаков исторически так сложилось, что о нем можно говорить только тогда, когда есть разделение организма на соматические клетки и на зародышевый путь, так называемый, половые клетки. О наследовании приобретенных признаков можно говорить только в том случае, если приобретенные в процессе жизни сомой признаки, – вот как длинная шея у жирафа – передаются в половые клетки и потом воспроизводятся у потомков. Допустим, я научился играть в шахматы, значит, мой потомок еще быстрее научится, у него потомок еще быстрее научится, и потом родится особь, которая с самого рождения прекрасно играет в шахматы.

А.Г.Такого не бывает, да?

Л.К.В жизни, конечно, такого никогда не бывает. Недаром смеются над опытами Вейсмана, когда он рубил хвосты мышкам, и в потомстве все равно длина хвоста не менялась. И в то же время ссылается на работу одного горе-ученика и сотрудника Ивана Петровича Павлова, который вроде бы показал, что приобретенные условные рефлексы передаются по наследству, но это оказалось ошибкой – потом этого беднягу Павлов выгнал с работы. Но, несмотря на то, что это было четко опровергнуто, все равно продолжают на него ссылаться.

У меня есть другой пример. Допустим, я занялся с бодибилдингом, накачал себе вот такие мышцы, а потом бросил заниматься. Что с мышцами будет? Они вернутся к начальному состоянию, а то еще и хуже, совсем дряблыми станут. То есть наследственный аппарат, гены этих самих мышц, не помнят, что им нужно сохранять такое состояние. А уж чтобы половыми клетками это как-то передалось, это уже совершенно немыслимая ситуация. Пожалуй, наиболее остроумное возражение относительно концепции наследования приобретенных признаков выдвинул наш выдающийся ученый Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский. Он говорил: «Ну, как же так, если приобретенные признаки наследуются, откуда же девственницы берутся?» Действительно, откуда же им тогда взяться. Тезис о том, что приобретенные признаки не наследуются, это один из основных тезисов классической генетики, он незыблем, никакие новейшие достижения его не подорвали.

Правда, часто ссылаются на открытие так называемых подвижных генетических элементов (которые на самом деле к наследованию приобретенных признаков никакого отношения не имеют), что они как раз помогают объяснить случаи, когда приобретенные признаки могут наследоваться.

Что такое подвижный генетический элемент? Это, вообще говоря, открытие современной генетики, но работы в этом направлении были начаты еще генетиками-классиками. Нобелевскую премию за открытие этих подвижных генетических элементов получила как раз МакКлинток, которая еще в 20-30-е годы об этом писала. И на дрозофилах американский генетик Демерек такие же данные получил. С открытием новых методов, с разработкой генно-инженерной техники, с развитием молекулярной генетики все эти явления объяснимы уже на молекулярном уровне.

Подвижный генетический элемент – это такие фрагменты ДНК, такие участки генома, которые могут перемещаться по хромосомам, менять свое положение, и, внедряясь в какой-нибудь ген, менять его проявление, вызывать изменение этого гена. Там еще есть набор таких повторяющихся элементов, скажем, идут тринуклеатиды, и сотню, тысячу раз они повторяются. И посчитали, что, дескать, это показатель нестабильности генома, мол, раньше считали, что геном стабилен, а он не стабилен.