Важность понимания истинных отношений между строением хромосом и наследственностью

Непонимание истинных отношений между строением хромосом и наследственностью, как и всякое заблуждение, генерирует ошибки и непонимание. Вот лишь один пример.

В хромосоме имеется такая «деталь», как хромомера. Это утолщенный, особо сильно спирализованный ее участок, интенсивно окрашивающийся. Разные виды различаются по набору хромомер. В настоящее время, читаем в «Биологическом энциклопедическом словаре» (1990 год), «генетическое значение хромомеров и межхромомерных участков остается неясным». Однако после того, как стало известно о зависимости спирализации хромосом от биохимии клеточной плазмы, такой вывод звучит по меньшей мере странно! Ибо совершенно очевидно, что различия хромосомных структур у разных видов всего лишь отражают разные эпигенетические условия работы генов хромосом, разную биохимию клеток у этих видов. Такие различия - налицо, хотя зачастую они носят лишь количественный (балансовый) характер.

Неумение или нежелание взять на вооружение идеи эпигенетики, идеи теории конформации наблюдается и в тех многочисленных случаях, когда отстаивается неверный вывод о том, что «структуры низшего порядка однозначно определяют черты более высокой организации» (А. Д. Браун и М. Д. Фаддеева). Это проявилось, например, в попытке придать универсальное значение явлению самосборки, элементы которого действительно наблюдаются (при определенных условиях!) в природе, сопровождают процессы формообразования. Так, даже в искусственных условиях, или, как говорят ученые, «ин витро» (в пробирке), можно добиться автоматического формирования агрегированных молекул хлорофилла. Это - факт, но А. А. Красновский обращает внимание на то, что для реализации самосборки необходимо соблюсти строго определенные биохимические условия среды, в которой она осуществляется.

Зависимость пространственных структур биополимеров и их комплексов от параметров клеточной среды широко использует природа, ибо это явление позволяет достичь максимума функционального разнообразия при минимуме используемого материала. Так, один и тот же белок - пуротонин А содержится, как оказалось, и в яде гремучих змей, и в клетках зерен пшеницы, в пшеничной муке. «Ядовитая» его модификация отличается от пищевой пустяком - «лишним» дисульфидным мостиком, сшивающим цепь остатков аминокислот. А этот мостик формируется только в биохимических условиях клеток ядовитой железы.

Биохимики давно сулят человечеству синтез пищевых белков из неорганических компонентов. Но им необходимо заранее осознать, что добиться необходимой пространственной структуры белков будет очень и очень непросто. Даже когда те же белки синтезируются в приближенных к естественным условиях, когда в качестве «пробирки» используют какую-нибудь бактерию или клетку в клеточной культуре, вместо полноценного ожидаемого продукта «образуется смесь молекул разной конформации с неправильно замкнутыми дисульфидными связями» (А. Сассон). Такая смесь названа биотехнологами «молекулярный суп».

При биотехнологическом получении биополимеров, отметил К. Скрябин, возникли «трудности, которые трудно было предвидеть», исходя из концепций самосборки, из господствующих и ныне допущений, что «третичная и четвертичная структуры белка однозначно определяются его первичной структурой» (Ю. А. Овчинников). В действительности же, отмечает И. Г. Акоев, «биохимические воздействия могут изменять структуру белка таким образом, что он переходит в иную изоформу или антигенную группу».