![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Техника
Неканонические наследственные изменения |
Неканонические наследственные изменения Генетика как наука оформилась 100 лет назад, после вторичного открытия законов Менделя. Ее бурное развитие ознаменовалось в последние годы расшифровкой нуклеотидного состава ДНК генома многих десятков видов. Возникли новые ветви знаний — геномика, молекулярная палеогенетика. В начале 2001 г. в рамках дорогостоящей 10-летней международной программы объявлено о принципиальной расшифровке генома человека. Эти достижения, пожалуй, можно сравнить с выходом человека в космос и высадкой на Луну. Генетическая инженерия и биотехнология сильно изменили облик науки. Вот любопытный эпизод, уже попавший в новейшую сводку: “После 1998 года началась беспрецедентная гонка между 1100 учеными мирового сообщества проекта “Геном человека” и частной акционерной фирмой “Celera Ge omics”” . Фирма надеялась первой прийти к финишу и извлекать выгоду от патентования фрагментов ДНК человека. Но пока победил принцип: “Что создано природой и Богом, не может патентоваться человеком”. Мог ли представить такую фантасмагорическую картину Грегор Мендель, неспешно проводя год за годом свои опыты в тиши монастырского садика? В какой степени она трансформирует естественное саморазвитие науки? Действительно ли тотальный анализ ДНК геномов снимает все покровы? Упования, что Буратино уже нашел заветный золотой ключик от потайной двери, столкнулись с непредвиденной реальностью и парадоксами. У человека лишь 3% ДНК генома кодируют белки, и, возможно, еще 20—25% участвуют в регуляции действия генов. Какова же функция, и есть ли она у остальной части ДНК? Гены в геноме порой сравнивают с небольшими островами в море неактивных и, возможно, “мусорных” последовательностей. ДНК-гонка порой напоминает присказку: “принеси то, не знаю что”. Возражения скептиков отнюдь не сняты. Ведь при тотальном секвенировании номинация (применю модный термин) определенного отрезка ДНК в “ранг гена” проводится лишь на основе сугубо формальных критериев (знаков генетической пунктуации, необходимых для транскрипции). Роль, время и место действия большинства “генов-номинантов” пока совершенно неясны. Но есть и другая проблема. Под геномом надо понимать всю наследственную систему, включая не только структуру определенного набора ДНК элементов, но и характер связей между ними, который определяет ход онтогенеза в конкретных условиях среды. Налицо системная триада: элементы, связи между ними и свойства целостности. Отсюда следует важный вывод: знание структуры генов на уровне ДНК — необходимо, но вовсе недостаточно для описания генома. Мы лишь на пороге постижения динамического способа организации и неканонических форм наследования . Неожиданно в конце ХХ в. вопрос о том, каковы границы и спектр наследственной изменчивости, вышел за рамки чисто академических дискуссий. Сначала в Англии, а потом и в Германии пришлось забивать скот из-за нейродегенеративной аномалии, способной передаваться людям с мясом больных животных. Инфекционным агентом оказались не ДНК или РНК, а белки, названные прионами (от англ. prio s — pro ei i fec ious par icles — белковые инфекционные частицы).
Впервые с их необычным проявлением исследователи столкнулись еще в 60-е годы. Но тогда этот феномен пытались истолковать в рамках классических представлений, полагая, что это “медленные вирусные инфекции” животных или особый тип супрессорных мутаций у дрожжей. Теперь выясняется, “феномен прионов не является экзотикой, характерной для млекопитающих, а скорее — частным случаем общебиологического механизма” динамического наследования . Вероятно, центральную догму молекулярной генетики придется дополнить с учетом возможности внутри- и межвидовой передачи по типу инфекций . В начале 80-х годов классик молекулярной биологии и генетики Р.Б.Хесин выделил три формы неканонической наследственной изменчивости: неслучайные упорядоченные изменения в локусах и участках хромосом, состоящих из повторов ДНК; изменение и наследование свойств цитоплазмы; эпигенетическое наследование локальных и общих изменений упаковки хроматина. Затем добавились мобильные гены, поведение которых привело к проблеме непостоянства геномов . Цель этой статьи — показать, что разные формы неменделевского наследования не исключение, а следствие более общих представлений об организации генома. Наследственные изменения отнюдь не сводятся только к мутациям . Андре Львов и роль его открытия По удивительному совпадению в один и тот же 1953 г. появились две статьи, определившие лицо современной генетики: открытие двойной спирали ДНК Дж.Уотсоном и Ф.Криком и концепция профага и лизогении бактерий А.Львова (1902—1994), которая, на мой взгляд, имеет сейчас для биологии, медицины и генетики не меньшее значение, чем двойная спираль ДНК. Львов установил, что фаг может встраиваться в хромосому бактерии и передаваться в ряду многих поколений как обычный бактериальный ген. В таком состоянии у фага работает лишь ген-репрессор, который блокирует работу всех остальных его локусов. Бактерия, включившая фаг в свой геном, называется лизогенной, а встроенный фаг — профагом. Такая лизогенная бактерия защищена от заражения другими фагами. Под действием ультрафиолета или изменений внутренней среды клетки репрессор инактивируется, блокада снимается, и фаг размножается, вызывая гибель клетки. Теперь даже трудно представить, сколь революционным было это открытие. Андре Львов — выходец из России, его родители эмигрировали во Францию в конце XIX в. Образ матери ученого Марии Симинович навсегда запечатлен на полотне художника В.Серова “Девушка, освещенная солнцем” (1888). Мария Яковлевна Львова-Симинович дожила до 90 лет. За несколько недель до второй мировой войны она передала в Третьяковскую галерею письма и рисунки В.Серова . Отец Львова был знаком с Мечниковым и водил сына к нему в Институт Пастера. Так через века и страны тянутся и переплетаются нити культуры. За свою долгую жизнь А.Львов работал последовательно как протозоолог, бактериолог, биохимик, генетик и, наконец, как вирусолог. В Институте Пастера он патронировал и Ж.Моно, и Ф.Жакобу, разделивших с мэтром Нобелевскую премию 1965 г. за открытие оперона. Уже с 20-х годов были известны штаммы бактерий, которые якобы несут фаги в скрытом состоянии и время от времени вызывают лизис клеток.
Однако открыватель бактериофагии Ф.Д'Эррель смотрел на фаг только как на летальный для клетки агент, не допуская мысли о его скрытом состоянии. Это мнение разделял сначала и классик молекулярной генетики М.Дельбрюк. Дело в том, что он и его коллеги в США работали с так называемыми Т-фагами, которые неспособны встраиваться в хромосому бактерий. В силу “демона авторитетов” лизогенией с 20-х годов скрупулезно не занимались. Пионер этих работ, блестящий микробиолог из Института Пастера, Эжен Вольман был схвачен немцами как еврей во время оккупации Парижа и погиб. После войны Львов возобновил в Пастеровском институте исследования скрытого фагоносительства. В 1953 г. он создал стройную концепцию профага, сразу же осознав ее значение для вирусной теории рака и ряда вирусных патологий у человека. Его ясная схема феномена лизогении до сих пор приводится во всех сводках по молекулярной генетике. В 1958 г. Ф.Жакоб и Элиас Вольман (сын Эжена Вольмана) ввели термин “эписома” для элементов, способных существовать либо в свободном, либо интегрированном в геном хозяина состоянии. К эписомам они отнесли умеренные фаги, половой фактор бактерий, факторы колициногенности, с помощью которых одни штаммы бактерий убивают другие бактерии. В замечательной книге “Пол и генетика бактерий”, написанной в 1961 г. (и уже на следующий год вышедшей стараниями известного генетика С.И.Алиханяна в русском переводе), авторы предвидели существование эписомоподобных элементов и у высших организмов, прозорливо указывая на “контролирующие элементы”, открытые Б.Мак-Клинток в начале 50-х годов (Нобелевская премия по физиологии и медицине 1983 г.). Однако в то время они не предполагали, сколь глубока эта аналогия. После открытия в начале 70-х годов инсерционных мутаций, вызванных включением вирусной ДНК в клеточный геном бактерий, появилась возможность выстроить эволюционный ряд двусторонних переходов: инсерционные сегменты“транспозоны“плазмиды“фаги. Сходные ряды перевоплощений найдены и у эвкариот. У дрозофилы мобильные элементы семейства gypsy (“цыган”) могут существовать в виде встроенных в хромосому копий; находиться в виде их полных или уменьшенных кольцевых или линейных плазмид в цитоплазме; наконец, в случае отдельных “разрешающих” мутаций в геноме хозяина способны одеться оболочкой, стать настоящими инфекционными ретровирусами и заражать посторонних хозяев через корм. Сходство Р-транспозонов у дрозофилы и эндогенного ретровируса ВИЧ у человека (табл.) позволяет предсказывать возможные эволюционно-генетические события в популяциях человека, судьбу неизбежных сейчас и в будущем его контактов с чужими геномами. Принцип факультативности и обобщенная концепция генома Многие факты изменчивости, связанной с мобильными элементами, не укладываются в представления о мутациях как о локализованных изменениях структуры, числа или расположения генных локусов. Дабы совместить данные классической и “подвижной” генетики, я в 1985 г. предложил естественную классификацию элементов генома, включающую две подсистемы: облигатные (гены и их регуляторные области в хромосомах) и факультативные элементы (ДНК- и РНК-носители, число и топография которых варьирует в разных клетках или организмах одного вида) .
Они видят лишь тело, но над физическими законами есть законы наследственности, идущие к высшим, духовным связям. Подобное притягивает подобное! И ты могла родиться снова лишь как дочь Тхисс-Та, так как ваши характеры очень сходны. Но ты не потому похожа на него, что являешься его ребенком: ты стала его ребенком из-за своего сходства с ним! Конечно, ты похожа на него и физически -- фигурой, костяком, структурой и чертами лица. Подобные силы создают и подобные формы! Если ты понимаешь наследственные изменения жизненных клеток, ты также понимаешь, почему у твоего отца такие же черные волосы и глаза, какие были в Египте. Цвета и формы также являются проявлениями духа. Далекий потомок Тхисс-Та, моряк, путешествовавший далеко от Египта, привез сюда, в эту страну способность физически передать эти цвета и формы. Даже спустя столетия давно забытые, потерянные цвет и форма могут опять появиться в наследственной цепи. Вот почему даже у светлых родителей может неожиданно появиться темноволосый и смуглый ребенок. Души, родившиеся в таких необычных телах, могли бы рассказать о своей наследственности много интересного, если бы были сознательными
1. Наследственность и изменчивость
5. Историко-географический анализ изменений политической карты России за прошедшее столетие
9. Наследственная масса и коллизионные нормы регулирования наследственных правоотношений
10. Наследственная масса как объект правоотношений
11. Наследственное правоприемство по Российскому гражданскому праву
12. Изменение системы государственного управления народным хозяйством в 1957г.
13. Социально - экономические, политические изменения в СССР в 1953 - 1980 гг.
14. Понятие правоспособности, её статусы и изменения
15. Трудовые правоотношения: понятие, содержание, основания возникновения, изменения и прекращения
17. Физические и химические основы явлений наследственности
18. Наследственные заболевания, связанные с нарушением липидного обмена. Болезнь Гоше.
19. Генетика. Груз наследственности
20. Врождённые наследственные заболевания почек
21. Наследственные заболевания нервной системы с поражением нервно- мышечного аппарата
25. Влияние изменений окружающей среды на здоровье человека
27. Изменение геополитической системы в Европе в 1990 году
28. Медитация как метод изменения сознания
29. Изменение Картины Мира у наркозависимых лиц
30. Социальная динамика и ее проявления в общественных изменениях и процессах
31. Динамика социо-культурных изменений
32. Влияние изменений окружающей среды на здоровье человека
34. Банковская система России: институциональные изменения и показатели развития
35. Организация производственного процесса изготовления детали при изменении конъюнктуры рынка
36. Постсоциалистические изменения в Болгарии
37. Изменения в системе государственного управления
41. Измененные состояния изменяющегося субъекта в контексте кризиса логоцентризма
43. Сосуды и душа. О наших возрастных изменениях
44. Изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления при работах разной мощности
45. Изменения второго курса ВГМУ в конце и начале семестра и функционального состояния студентов
46. Наследственность, представления о генетическом коде, гены индивидуальности
47. Наследственный микросфероцитоз
48. Изменение церебральной гемодинамики по данным транскраниальной допплерографии
49. Результат наблюдений изменения остроты зрения и рефракции во время беременности
50. Изменение организационной структуры предприятия
51. Разработка способов изменения организационной культуры
52. Стратегия управления изменениями
53. Стратегический ассессмент в перспективе организационных изменений
57. Конституция и ее изменение (материалы)
58. Группа как агент изменений
60. Изменения в Уголовный кодекс РФ от 8 декабря 2003 года
61. Изменения в учреждениях. “Положение о земских участковых начальниках”
62. Семейные и наследственные отношения регулируемые мусульманским правом (шариатом)
64. Об изменениях в нормативных актах по ЕСН
66. Изменение установок под воздействием убеждающих вербальных сообщений
67. Изменения функций семьи в XX веке
68. Измененные состояния сознания
69. Об изменениях в понятийном аппарате дефектологической науки и ее актуальных проблемах
73. Изменяется ли взгляд на проституцию в связи с изменениями половой морали?
74. Эволюционные и революционные изменения в форме государства
75. Существующие типы изменения умственной работоспособности и их объяснение
76. Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца
78. Молодежь России: динамика социальных изменений (социологическое исследование)
79. Негативные изменения состояния водного бассейна крупного города под влиянием деятельности человека
80. Изменение физико-химического состава почв и грунтовых вод вблизи шламовых амбаров
81. Изменение климата: перестройка или катастрофа?
82. Изменение климата на земле
83. Глобальные экологические изменения на земле на современном этапе
84. Глобальные изменения климата: антропогенная и космогенная концепции
85. Влияние парникового эффекта на изменение климата Земли
89. Изменение форм собственности в РФ при переходе к рынку
90. Определение влияния изменения структуры товарооборота на уровень доходов
92. Изменения в Уголовный кодекс РФ от 8 декабря 2003 года: краткий обзор
93. Критерии и условия освобождения от уголовной ответственности в связи с изменением обстановки
94. О внесении изменений и дополнений в некоторые законодательные акты Российской Федерации
95. Негативные изменения состояния водного бассейна крупного города под влиянием деятельности человека
97. Изменения в популяциях и приспособленность организмов
98. Атф индуцированное изменение внутриклеточной концентрации кальция в нейронах неокортекса крыс