Знание-сила, 2005 № 09 (939)

Увеличение мощи формального аппарата нашей науки, не избалованной успехами применения формальных и математических методов, неизменно приводит к появлению желающих делать теоретически значимые выводы автоматически, не утруждая себя раздумьями. Еще А.А. Любищев в 1925 году, помнится, припечатал эту тенденцию довольно метким термином «мизологизм» (как раз применительно к генетике). Однако, ведь жива она по сию пору, и не только в области лабораторного исследования — у одного знакомого мне зоолога просили программу анализа временных рядов, осведомляясь, правда ли, что она сама делает биологически значимые выводы. Эта паскалевская идея, которая довела человечество от первого арифмометра до современных ЭВМ, в области биологии до добра не доводит. Не доводит, видимо, потому, что в своем фундаменте биология (и даже самая что ни на есть молекулярная) — наука описательная, о том, что бывает. И уж потом — почему бывает и что из этого может следовать.

Вот что бывает — как наследуются детерминанты определенных признаков (что бы за ними ни стояло), как отличаются друг от друга хромосомные наборы разных видов и какая буквочка может стоять в определенном гене на определенном месте — формальные методы позволяли (и позволяют) судить хорошо. Хотя и тут определенная упертость некоторых вещей позволяет в упор не видеть, как десятилетиями не видели перемещения фрагментов ДНК. А почему бывает и что из этого следует — тут, извините, головой работать надо.

Иногда головой удается поработать задолго до открытия предсказанного феномена — известно, например, что бывает при репликации ДНК. Известно также, что клетки могут осуществить несколько десятков делений, а клетки полового пути или многие опухолевые вообще по этой части неограничены. Последнее вроде как несовместимо с тем, что при общепринятом механизме репликации линейная ДНК должна укорачиваться на концах. Значит, надо думать, как клетка может этого избежать. А.М. Оловников еще в начале 70-х придумал. Долго не искали. Одумались, поискали и нашли почти у всех видов. Сейчас Оловников — кандидат на Нобелевку. Вот только у любимой дойной коровы генетиков — дрозофилы — нашли не это, а нечто иное. Теперь опять думают, что там, почему и вносит ли это что-то новое в наши представления.

Именно поэтому критикуемый автором статьи жакобовский подход — чисто сравнительный — даже в отсутствие предварительных глубоких размышлений так часто дает потрясающие результаты. Ведь и впрямь идея «все развитие записано в генах» для некоторых организмов очень даже себя оправдывает, пока мы не обнаружим, что у других организмов расположение тех самых структур, которое вроде бы «записано в генах», намечается, скажем, за счет случайных флуктуаций или чисто механических взаимодействий. Тут уж не увернуться от изменения концепции.

Пример не столь радикального, но концептуального изменения в генетике, которое произошло на тупом выполнении жакобовской программы, — открытие редактирования РНК. Последовательность нуклеотидов в РНК изменяется уже после транскрипции, помимо всякого матричного синтеза. И хотя обнаружено это безобразие в основном в достаточно экзотических ipynnax, на размышления наводит.

Как бы мы ни пыжились, вся наша наука — это зоология и ботаника. Например, геномика — это молекулярная биология и молекулярная ботаника.

Теперь несколько слов об идее «все заложено в генах». Конечно, сделать так, что у какого-то нового признака появится наследственная основа, можно самыми нетривиальными способами — ведь путь от гена к признаку весьма извилист. Возьмем еще со школы ужасавшие читателей гладкие и морщинистые семена гороха. Морщинистые семена имеют уменьшенные зерна крахмала в силу дефекта так называемого «фермента ветвления крахмала». Менделевская мутация у гороха есть результат вставки мобильного элемента, близкого по строению с тем, который еще на заре развития науки про непостоянство генома нашли у кукурузы. Этот элемент встроился в экзон, в результате чего синтезируется аномальный фермент.

Вообще новый вариант гена, дающий на выходе из «черного ящика» новый признак, может много из чего получиться. Дело в том, что развитие управляется в значительной степени параметрически. Попросту говоря, если нам нужны зубчики на спинке, то не обязательно делать их за счет специального механизма образования зубчиков и специального гена, который бы его обеспечивал. Не исключено, что достаточно слегка изменить относительные скорости, с которыми развиваются разные структуры этой самой спинки, или соотношение долей материала, идущего на разные структуры, и «на выходе» эти зубчики начнут получаться сами собой. А изменить эти параметры может что угодно, в том числе и появление новых генных вариантов.