ДНК. История генетической революции

Готов предположить, что существует корреляция между высоким уровнем интеллекта и немногочисленностью генов. Полагаю, что смышленость – обладание внушительным нервным центром, таким как у нас или даже у плодовой мушки, – обеспечивает сложное поведение, даже если генов сравнительно немного (если число 21 тысяча можно охарактеризовать с точки зрения геномного анализа как «немного»). Человеческий мозг обеспечивает нам огромные сенсорные и нервно-двигательные способности по сравнению с теми, которые доступны безглазой медлительной нематоде, и, следовательно, гораздо более разнообразные варианты поведенческих реакций. У укоренившегося растения возможностей еще меньше: ему требуется иметь «на борту» полный комплект генетических ресурсов для реагирования на любые проявления со стороны факторов окружающей среды. Напротив, организм, обладающий развитым мозгом, может справиться, скажем, с резким похолоданием, воспользовавшись нервными клетками и попытавшись отыскать более приемлемые условия (теплая норка – вполне подходящее место).

Сложной организации позвоночных также могли поспособствовать гены, которые детерминируют процессы роста и дифференцировки и которые довольно часто называют генами-регуляторами (переключателями). Теперь, когда секвенирование генома завершено, можно подробно проанализировать эти регуляторные участки, в которых регуляторные белки связываются с ДНК, включая или выключая прилегающие к ним гены. По-видимому, позвоночные обладают гораздо более многогранными переключающими механизмами, нежели более примитивные организмы. Именно эта гибкая и сложная система генетической координации обеспечивает сложную жизнедеятельность позвоночных. Более того, любой конкретный ген может отвечать за синтез различных белков, и вот почему: либо функционально сочетаются разные экзоны, продуцирующие слегка различающиеся белки, в данном случае мы имеем вариант сплайсинга матричных РНК, который получил название «альтернативный сплайсинг» (белки, получаемые трансляцией таких мРНК, в результате имеют разные аминокислотные последовательности; таким образом, при альтернативном сплайсинге один транскрипт обеспечивает синтез сразу нескольких белков), либо в уже синтезированных белках происходят биохимические изменения.

Когда вскрылась столь неожиданная для исследователей малочисленность человеческих генов, несколько серьезных авторов, которых можно назвать колумнистами, немедленно изложили свои размышления на тему: а так ли важно число генов? Рассуждения были выдержаны в едином ключе. Стивен Джей Гулд (страстный оратор, который, к сожалению, рано ушел из жизни) опубликовал в New York Times статью, где торжествующе объявлял, что немногочисленность генов – «последний гвоздь в гроб редукционизма», хотя редукционизм сейчас – это сложившаяся доктрина, буквально доминирующая во всех биологических дисциплинах. Согласно редукционизму, сложные явления в биологии могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым. Иными словами, для того чтобы понять процессы, происходящие на уровне со сложной организацией, сначала требуется уяснить, как устроена система на более простых уровнях, и проследить динамику процессов в восходящем направлении. Таким образом, поняв устройство генома, мы в конце концов узнаем, как происходит «сборка» на организменном уровне. Гулд и его последователи апеллировали к факту об удивительно малом числе генов у человека как к подтверждению того, что восходящий подход не только неработоспособен, но и несостоятелен. Антиредукционисты наоборот настаивали, что уж если в свете такой неожиданной генетической простоты человеческий организм вполне жизнеспособен, то ни в коем случае нельзя подходить к пониманию человека как к совокупности простых процессов. С их точки зрения, малочисленность генов подразумевает, что именно условия развития, а не наследственность максимально влияют на каждого из нас. Короче говоря, это была «декларация независимости против мнимой деспотии наших генов».