Что такое подвижный генетический элемент? Это, вообще говоря, открытие с
овременной генетики, но работы в этом направлении были начаты еще генети
ками-классиками. Нобелевскую премию за открытие этих подвижных генетич
еских элементов получила как раз МакКлинток, которая еще в 20-30-е годы об эт
ом писала. И на дрозофилах американский генетик Демерек такие же данные
получил. С открытием новых методов, с разработкой генно-инженерной техн
ики, с развитием молекулярной генетики все эти явления объяснимы уже на
молекулярном уровне.
Подвижный генетический элемент Ц это такие фрагменты ДНК, такие участк
и генома, которые могут перемещаться по хромосомам, менять свое положени
е, и, внедряясь в какой-нибудь ген, менять его проявление, вызывать измене
ние этого гена. Там еще есть набор таких повторяющихся элементов, скажем,
идут тринуклеатиды, и сотню, тысячу раз они повторяются. И посчитали, что,
дескать, это показатель нестабильности генома, мол, раньше считали, что г
еном стабилен, а он не стабилен.
Но ведь то, что геном изменяется, и раньше было известно, мутации были уже
открыты. Что такое мутации? Мутация Ц это изменение, естественно, генома.
Поэтому открытие подвижных генетических элементов тоже не подрывает о
бщей концепции, которая говорит о том, что все-таки существуют специфиче
ские носители наследственности что эти носители наследственности соср
едоточены главным образом в ядерном аппарате, главным образом в хромосо
ме Ц потому что подвижные генетические элементы тоже по хромосомам пер
емещаются.
А.Г. Простите, у меня вопрос. Кое-чего я никогда не понимал, может
быть, сейчас наступит ясность. Когда должен смутировать геном, чтобы эта
мутация была передана по наследству?
Л.К. Если мутация происходит в половой клетке, то она передаетс
я…
А.Г. В половой клетке?
Л.К. Ну как может передаться мутация в соматической клетке?..
А.Г. То есть, любая мутация в половой клетке, произошедшая во вре
мя жизни индивида, передается по наследству?
Л.К. Да, передается по наследству.
Но надо сказать, что здесь есть другой очень интересный момент, тоже хоро
шо известный в классической генетике. Но сейчас он вызывает особый интер
ес и получает экспериментальные обоснования, приводит к очень важным вы
водам в объяснении как процессов индивидуального, так и эволюционного р
азвития. Мутировать могут разные гены, и эффект от этих мутаций может быт
ь разный. Может измениться только небольшой признак, может произойти так
ое изменение, что его удается выявить только в сложной системе скрещиван
ия. А может произойти изменение такого гена, которое отражается на разви
тии органа или даже целостного организма. Такие гены были и раньше извес
тны, считалось, что есть главные гены и вспомогательные. Но сейчас, с разра
боткой их с молекулярной позиции, эти главные гены получили название «ге
ны-господа», а другие гены, которыми они управляют, «гены-рабы».
Ген-господин отвечает порой за развитие целого органа, например, глаза. Э
тот ген-господин дает соответствующий сигнал целой группе вспомогател
ьных генов, которые ждут этого распоряжения, и эти гены начинают работат
ь, начинают синтезировать определенные белки, клетки дифференцируются
в определенном направлении, между клетками возникает определенное вза
имоотношение, которое определяется и контролируется этими генами, и воз
никает орган, например, глаз. У дрозофилы есть мутация безглазости, если э
та мутация произошла, глаз не развивается, безглазая дрозофила получает
ся. И такой же тип мутации наблюдается у млекопитающих, называется «малы
е глаза», это тоже недоразвитые глаза.
Современная генетика характеризуется тем, что в нее широко внедрены мет
оды молекулярной биологии, молекулярной генетики, генной инженерии. Исп
ользование этих методов позволяет заставить работать гены-господа в те
х местах, где они обычно молчат. И если заставить, например, ген-господин, о
т которого зависит развитие глаза, у дрозофилы работать в необычном мест
е, например, в лапке, в крыле, на брюхе, то получается дрозофилиный глаз на б
рюхе, на крыле, на лапках. Такие опыты и на лягушке делали, получили точно т
акие же результаты.
Самое интересное то, что нужно вместо дрозофилиного гена-господина вста
вить с помощью современных молекулярных методов ген-господин, взятый, д
опустим, от мыши, или от человека, ген, который у них заведует образованием
глаза, и под влиянием функционирования этого гена, скажем, в лапке или в к
рыле у дрозофилы развивается глаз.
А.Г. Глаз дрозофилы?
Л.К. Естественно, не человеческий, что было бы конечно совсем ин
тересно…
Правда, пока никто толком не изучал, идут ли какие-то связи в центр, воспри
нимает ли этот глаз какую-то информацию. Потому что если он нервными связ
ями с центром не связан, естественно, этим глазом она видеть не может. Но т
акого рода явления имеют колоссальное эволюционное значение, и работы с
овременной генетики проливают свет на механизм эволюции. Есть много раз
личных гипотез об эволюционном процессе. Несомненно, что эволюция была,
потому что ведь есть такие биологи, которые вообще отрицают существован
ие эволюции, есть такие, которые говорят, что с человека все начиналось. На
самом деле, конечно, эволюция была, началась она с низших форм, и такого ро
да мутации, по-видимому, играют ключевую роль в возникновении новых видо
в.
Эволюционная генетика до сих пор оставалась в рамках полуфилософских г
ипотез и теорий, а теперь возникла возможность экспериментально изучат
ь эволюционные процессы, в частности, на некоторых группах дрозофил близ
ких, родственных видов. Можно, используя генно-инженерные методы, исслед
овать, как эта эволюция происходила. Потому что, по-видимому, важнейшую ро
ль в эволюционных событиях сыграли эти подвижные генетические элемент
ы, которые были, вообще говоря, открыты классическими генетиками, но пред
ставление о которых было детализировано и конкретизировано современно
й генетикой.
А.Г. То есть, все-таки современная генетика подвергает сомнени
ю традиционные представления об эволюции?
Л.К. Понимаете, здесь сколько эволюционистов, столько и предста
влений. Современная же генетика вносит струю экспериментальной воспро
изводимости. В науке главное, чтобы можно было воспроизвести какие-то ре
зультаты. Собственно, наука и связана с воспроизводимостью, с эксперимен
тами, которые могут быть воспроизведены. Если какое-то явление нельзя во
спроизвести в эксперименте, то о науке уже трудно говорить, это уже то, что
лежит за пределами науки. В частности, о происхождении жизни есть масса г
ипотез, но их в принципе не проверишь, не воспроизведешь, поэтому эта сфер
а находится уже за рамками науки, лежит в области, скажем, философии биоло
гии.
А.Г. А как можно верифицировать ту гипотезу, что эволюция идет п
утем набора малых мутаций?
Л.К. Она, по-видимому, идет не так, не набором малых мутаций. В осо
бенности, в нашей отечественной эволюционной генетике, да и в западной т
оже, сейчас есть тенденция объяснять эволюционные процессы так называе
мыми макромутациями. Такими мутациями, которые вызывают значительные, р
езкие сдвиги в процессе индивидуального развития, по типу генов-господ.
Эти процессы могут взрывообразным способом, сразу привести к образован
ию нового вида. Причем, мутации этих генов-господ иногда носят курьезный
характер. Например, был журнал (он, наверное, и сейчас есть) «Хирургический
архив», в 60-е годы я где-то взял его номер, и там была небольшая заметка с ил
люстрациями.
К хирургу обратился пациент, у него на голове вырос половой член Ц пришл
ось удалять. Гистологический анализ показал все признаки, все части поло
вого члена. Вот пример мутации, когда сработал ген-господин… Ну, у него и в
нужном месте тоже было то, что надо. И вот…
А.Г. Тут масса вопросов возникает: зачем удалил, например…
Значит ли это, что гибрид, полученный при скрещивании этого индивидуума
с женщиной…
Л.К. К сожалению, гибриды не получали, это было бы, конечно, очень
интересно…
А.Г. Но теоретически возможно, с какой-то долей вероятности, что
его потомки будут обладать теми же достоинствами?
Л.К. Да, с какой-то долей вероятности могло бы быть такое. И подоб
ные процессы…
А.Г. Простите, я вопрос на понимание задам. Представим, что в этом
курьезном случае мужчина отказывается удалять лишнее достоинство, а вм
есто этого находит женщину, которой это безумно нравится, у них рождаетс
я восемь детей, среди который три обладают теми же самыми достоинствами,
и они находят женщин, которым это тоже нравится, а остальные не находят же
нщин, потому что уже появилась мода не на один, а на два половых органа…
Л.К. Тогда пойдут к хирургу наверное…
А.Г. Выходит, что мы буквально за несколько поколений получаем
новый вид?
Л.К. Да. Примерно так.
А.Г. Вот такая схема.
Л.К. Примерно. Конечно, этиология таких изменений другая, но они
возможны. Кстати, Морган предполагал, что и человек возник примерно так: о
т какой-то обезьяны родилось существо более похожее на человека, чем на о
безьяну, потом признаки эти могли как-то усилиться. Возражения всегда бы
ли такими: а скрестится оно, допустим, с непохожим существом и смажутся вс
е признаки. Но, оказываются, подвижные генетические элементы помогают вы
брасывать целые пакеты таких измененных организмов, которые как бы сраз
у образуют небольшую группу родоначальников нового вида…
А.Г. То есть, это не индивидуальная, а видовая мутация?
Л.К. Да, это пакет. И такого рода события могут привести к эволюц
ионным преобразованиям, преобразованиям генетического аппарата, и зат
ем к появлению новых видов. Такие экспериментальные работы у нас в Росси
и ведутся, в частности, Михаил Евгеньев, мой друг, в Институте молекулярно
й биологии этим занимается, я немножко с ним в этих экспериментах сотруд
ничаю.
Приятно осознавать, что этот тезис, который тоже изменил лицо современно
й генетики, тем не менее, был высказан еще генетиками-классиками, в частно
сти, МакКлинток, Демереком. Сначала он был встречено в штыки, считалось, чт
о этот тезис как-то не очень вяжется с основными положениями генетики, но
на самом деле я никаких противоречий с взглядами, свойственными классич
еской генетики, не вижу. И, скажем, старые учебники по генетике по-прежнем
у можно использовать, там многого нет, но основные знания по генетике мож
но получить из этих учебников. Это тоже один из показателей Ц скажем есл
и взять учебники физики начала века, то уже сложно будет составить предс
тавление о современной физике. А представление о современной генетике, в
общем, какое-то можно составить, прочитав даже учебники 30-х годов.
Я в свое время, когда генетика еще была под запретом, учился в Томске, в мед
ицинском институте. Там у некоторых преподавателей хранились старые кн
иги. У моего учителя по гистологии, профессора Хлопкова, стоял шкаф с книг
ами: первый ряд Ц «Против реакционного менделизма-морганизма», труды Л
епешинской и так далее. А потом как-то мы с ним про Вейсмана заговорили, он
говорит: «А ты Вейсмана-то читал?». Я говорю: «Да вы что, это же реакционер!»
Он подошел, первый ряд книг вынул, а там дальше Ц Морган «Наследственнос
ть», Вейсман… Я по старым этим книжкам и получил знания о том, что творится
в генетике, и в дальнейшем это мне очень помогло усвоить то, что творится
в современной уже генетике. Так что прочный запас знаний из этих старых у
чебников можно получить, во всяком случае, классические законы генетики
там хорошо изложены, и их никто не отменял. Вся генетика зиждется на этих з
аконах, а молекулярная генетика помогает как-то детализировать, изыскив
ать те тонкие пути, по которым реализуются эти законы. Это не отмена, это д
альнейшее развитие классической генетики.
Интерес к генетике подогревается в последнее время еще и тем, что, как мне
кажется, растет и растет социальное звучание этой науки. Идет масса диск
уссий, потому что, как выяснилось, формирование различных свойств личнос
ти в значительно большей степени зависит от генов, чем мы раньше предпол
агали. Раньше считалось, что есть среда, есть воспитание, и все идет от них,
а гены это так Ц можно что угодно воспитать. Но, оказывается Ц нет. На жив
отных было показано, что такие свойства, как, допустим, агрессивность, тру
сость, способность к обучению определяются генетически. Были обнаружен
ы даже гены, от которых зависит способность к обучению, предрасположенно
сть к агрессивности, особая трусость и так далее. А коль скоро речь заходи
ла про человека, говорили, что нет, у человека все по-другому, там работают
другие принципы Ц воспитание, духовные качества, они с генами никак не с
вязаны, зависят от окружающей среды и так далее. Но оказалось, что не совсе
м так, что многие свойства личности, которые формируются у человека в про
цессе его индивидуального развития, тоже связаны с генами. В частности, а
грессивность, наклонности к противоправным действиям, могут определят
ься генетически.
Даже гомосексуализм Ц животных, у дрозофилы уже давно был выделен соотв
етствующий ген. И у человека был найден гомологичный ген, который тоже от
вечает за это качество. А что касается животных, то я помню, в детстве набл
юдал у нас во дворе кота, который только за котами ухаживал и кошек соверш
енно игнорировал. Тогда меня это поразило, но теперь понятно, что кот был с
соответствующим геном.
Но как только речь заходит о человеке, всегда возникают яростные дискусс
ии, малейшее оригинальное высказывание часто вызывает гнев и среди учен
ых, и среди публики Ц «расизм, евгеника» и так далее и так далее. Но расизм
а никакого нет, если констатировать различие между людьми не только по в
нешним признакам, но и по психологическим качествам, по свойствам высшей
нервной деятельности, ничего здесь такого страшного нет, перед Богом вс
е равны, никто этого не отрицает, но по свойствам, конечно, существуют знач
ительные различия.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30