«Скачки наследственности»

Казалось бы, что эволюция образа жизни, поведения, культуры человека и даже его внешности должна была неизбежно сочетаться с усложнением структуры мозга, его морфологии, строения. Этого не произошло; прогрессировали лишь физиологические механизмы использования возможностей мозга. Видимо, так же обстояло дело и с «клеточным мозгом» - молекулами ДНК. В ходе эволюции совершенствовались не они сами, не базовые ДНК хромосом, их строение, а декорг - внеДНК (эпигенетические) регуляторные механизмы, управляющие работой генома.

Отечественные генетики Ю. П. Алтухов, Б. А. Калабушкин, Ю. Г. Рычков подтвердили, что эволюцию можно рассматривать как своего рода «развертывание», «распаковывание» генетического материала, заложенного в геномах предковых форм. Хорошей иллюстрацией может служить эволюция признаков этнических групп населения Сибири - типичный пример «игры генов» и соответственно - признаков! Необходимость объяснить механизмы формирования первоосновы процессов такого генетического развертывания побудила исследователей обратиться к гипотезам сальтационизма, трактующим макроэволюцию, приводящую к крупным преобразованиям наследственности живых форм, как итог одномоментных и крупномасштабных преобразований генов. В настоящее время в биологии вообще, обратил внимание Л. П. Татаринов, наблюдается стремительное распространение сальтационистских концепций. И можно согласиться, например, с мнением Л. И. Корочкина и А. Б. Ивановского, допускающих, что в результате скачкообразного изменения наследственности (вероятнее, все же в результате нескольких скачков такого рода) «из яйца рептилии могла бы вылететь птица».

Вопрос в другом. Чем объяснить упомянутые «скачки наследственности»: изменением в строении молекул ДНК и их комплексов или же резким изменением в работе генорегуляторного аппарата - декорга, то есть соответственно генетическими или эпигенетическими факторами? Есть все основания отдать преимущество декоргу. Однако, к сожалению, вопрос о механизмах эпигенетического сальтационизма практически не изучался. Он даже не ставился до настоящего времени, если не считать разработок самого понятия «эпигенетическая изменчивость», о чем упоминалось выше.

Обсуждая концепцию единой ДНК, уместно упомянуть еще об одном поразительном открытии. Генетический анализ свидетельствует, что и генам свойственна «охота к перемене мест». Описывается все больше «прыгающих» генов, точную «прописку» которых на хромосоме определить не удается (Р. Б. Хесин и другие). Их открытие послужило причиной разговора о том, что на наших глазах происходит переход «от генетики классической к генетике «подвижной», из мира генного постоянства в стихию нестабильности» (М. Д. Голубовский).

Но действительно ли гены, кодирующие одни и те же продукты, «прыгают» по хромосомам? А нельзя ли допустить, что одинаковые полипептиды могут синтезироваться разными хромосомами? Такое предположение вполне корректно, если верно допущение, что идентичны базовые ДНК, составляющие основу хромосом генома. Вспомним, например, мутацию «черное тело» у дрозофилы. Два типа обнаруженных мутантов различаются как раз тем, что генетические изменения, сопровождающие такого рода мутацию, у них приурочены к разным хромосомам! Не действует ли в таких случаях своеобразная «генетическая математика», диктующая вывод: «от перемены мест считывания одинаковой генетической информации окончательная сумма признаков организма не меняется»?

Особенно велико число «прыгающих» генов у высших организмов, отличающихся более сложным геномом. Это и понятно - у них больше набор базовых ДНК одинакового строения, следовательно, больше возможностей к перемене мест считывания информации об одних и тех же белках.

Не случаен и тот факт, что «прыгание» генов наблюдается после воздействия таких сильнейших эпигенетических факторов, как отдаленная гибридизация, обработка мутагенами. Так, В. А. Струнников облучил грену шелкопряда рентгеновскими лучами - и ген черной окраски, по мнению исследователя, переместился в иную хромосому. Но возможно и иное объяснение: в результате облучения перестал работать один ген и заработал другой, аналогичный, но в иной хромосоме. Не учитывая роли эпигенетического компонента в механизме феномена «прыгающих» генов, исследователи резко сужают возможности науки в объяснении механизмов наследственности.

С овладением секретами механизмов миграции генов, внимание к которой было привлечено работами Б. Мак-Клинток, Г. П. Георгиева, В. А. Гвоздева и Г. Хогнесса, связывают большие надежды селекционеры. Надеются, что путем переориентации одних генов удастся изменить (в нужную, естественно, сторону) стиль работы других, хозяйственно ценных генов, не поддающихся управлению другими методами.

Интерес к мобильным элементам генома возрос после того, как обнаружили, что миграции генов часто сопутствует формирование опухолей, злокачественное перерождение структур. Как это принято в генетике, посчитали, что именно в этом причина патологии, что перекочевавший на другое место ген способен сам превращаться в онкоген или стимулирует такое перерождение других генов. Сторонникам этого распространенного взгляда следовало бы учесть решающее значение эпигенетической составляющей в механизме перемещения генов.