Страница 11 из 42
И неизбежно, когда фанфары вновь возвещают об успехах, эпохальных достижениях и невиданных перспективах геномных программ, вспоминается вывод профессора Преображенского: не форсировать, не устраивать гонок, а идти параллельно и ощупью с природой.
Григорий Зеленко
Играя со смертью
«Играя со смертью» – так называлась первая статья Раисы Львовны Берг, опубликованная в нашем журнале. Популярность у читателей Р. Берг завоевала своими статьями о повелении животных – «Почему курица не ревнует» и «Чем кошка отличается от собаки».
Играть со смертью – непреходящая судьба живой материи. Каждый отдельный организм рано или поздно обречен на проигрыш в этой игре. Тысячи и миллионы организмов, образующих виды, роды и так далее, сливаются в текущий через времена времен поток жизни, и жизнь как таковая, как космическое явление добивается выигрыша уже на протяжении едва ли не четырех миллиардов лет.
Поведение животных – высший класс, высший уровень в этой игре. А низший – и основа всей иерархии, обеспечивающей жизни победу и продолжение, – уровень биологических макромолекул. И прежде всего – наследственных.
Жизнь противостоит смерти разными способами: иногда преодолевая созданные внешними условиями трудности, иногда – применяясь, приспосабливаясь к условиям среды. Соответственно этому и генетические структуры должны обеспечить соединение двух, казалось бы, несовместимых качеств: стабильности, неизменности и одновременно лабильности, гибкости, способности к адаптации.
Стабильность первой привлекла к себе внимание – и в очень давние времена. Для первобытного человека чрезвычайно важно было понять, что у коровы неизменно рождается теленок, у собаки – щенок, а у овцы – ягненок. Самые ранние известные нам свидетельства фиксируют именно качества стабильности. Еще древние эламиты за полторы-две тысячи лет до новой эры изобразили на глиняных табличках схемы скрещивания лошадей и получения потомков с определенными свойствами. Да и наука генетика начиналась с изучения этого качества: в сущности, именно ему была посвящена система распределения родительских признаков у потомков, установленная Грегором Менделем.
Да, начиналось с этого. Но вся дальнейшая столетняя история генетики – история попыток разгадать загадку баланса «стабильность – изменчивость», загадку того, как наследственные структуры позволяют организму приспосабливаться к меняющимся условиям жизни и в то же время сохранять себя самого. И она же главная тема вышедшей в прошлом году замечательной книги Михаила Голубовского «Век генетики: эволюция идей и понятий».
Как мне представляется, ученик, последователь и соратник таких оригинальных исследователей и мыслителей, как Р. Берг, А. Любищев, С. Мейен, Ю. Шрейдер, Голубовский просто не мог написать плоскую информационную сводку событий за сто лет генетики. Он и не сделал этого! Он написал проблемную книгу, развернул перед читателем свой взгляд на «драму идей» в науке о наследственности.
«Устойчивость генонемы подобна устойчивости атома. Как атом «равнодушен» к своему пребыванию в молекуле, так «равнодушен» к своему окружению ген… Как атом кислорода не хранит воспоминание о своем пребывании в составе воды, или углекислоты или оксида кремния, так не хранит воспоминания о своем прошлом ген». Иначе говоря – ген как камень. Процитировав эти слова Р. Берг, Голубовский замечает, что едва ли не все отраженные в них представления нуждаются теперь в корректировке. Он не отказывает себе в удовольствии процитировать одного из основателей молекулярной биологии, нобелевского лауреата Джошуа Ледерберга: «Теперь следует считать большим везением, что нам вообще удается найти какие-либо обобщения. Невероятно, чтобы мы отыскали какие-либо общие принципы, которые имели бы абсолютно универсальное действие». Это слова отражают легкую растерянность исследователя «классического стиля» перед новыми данными об устройстве и функционировании наследственных структур. Они были написаны в 1993 году и стали реакцией на открытия 70 – 80-х годов. В 90-е годы поток открытий не иссяк и расшатывание прежних основ генетики продолжалось.
Но этот же поток позволил сформулировать новые идеи, которые в новом свете представляют нам механизмы наследственности.
М. Голубовский развивает в книге свою Обобщенную концепцию генома, которая представляет шаг вперед в решении проблемы «стабильность – изменчивость» и позволяет прояснить многие темные места в науке о наследственности (например, неканонические случаи наследственной изменчивости, известные из медицинской генетики), а также в истории эволюции живой материи на Земле.
Главное в концепции Голубовского: признание того, что геном состоит из двух компонент – обязательной и факультативной, а также – вытекающее из этого наличие многих уровней взаимодействия между генами и их продуктами в обязательной части и между нею и факультативной частью. Эту последнюю образуют последовательности ДНК, количество и расположение которых могут значительно рааличаться у разных особей одного вида и в разных клетках одного организма. Эта часть генома – своего рода «боевое охранение», ведущее непрерывный генетический поиск, на правленный на то, чтобы клетка – или целостный организм – нащупала удовлетворительный баланс в отношениях со средой. Совместное действие обязательной и факультативной частей генома и позволяет живой материи удовлетворительно решать задачу «стабильность – изменчивость». При этом некоторые изменения, возникшие в факультативной части, могут переноситься в ее обязательную часть и становиться наследуемыми. Иначе говоря, некие «благоприобретенные признаки» иногда наследуются, хотя и совсем не в том смысле, какой придавал этим словам Т. Лысенко. (На эту тему см. также статью Р.Н. Нудельмана «Реабилитация Ламарка?» – «Знание – сила», 2001, №1).
Примечательной особенностью книги 1олубовского – и весьма редкой для такого рода работ – является интерес автора к «человеческому фактору* в науке. Ведь наука – это процесс, в котором сталкиваются мнения, авторитеты, предубеждения, догматизм и новаторство. Своего рода процесс строительства нового здания, при котором одновременно с возведением верхних этажей так или иначе перестраиваются нижние. Голубовский четко формулирует – и, возможно, первым среди науковедов, – что в науке существует лаг-период в 25-30 лет в признании крупных открытий. Становление нового знания идет рука об руку со сменой поколений – не отсюда ли проистекает именно этот срок?
Глубоко содержательная, захватывающая нестандартными ходами мысли книга Голубовского все же не рассчитана на рядового читателя. Она требует известной подготовленности. И все-таки читателей у нее могло бы быть очень много, могло бы – если бы книга до них дошла. Но она не дойдет из-за малого тиража (250 экз.), да и тот выпущен радением Института истории естествознания и техники РАН, С.-Петербург. Может быть, теперь, когда книга прошла первое испытание, найдется издатель, готовый выпустить ее значительным тиражом?
Юрий Ровенский
Оружие вторжения – как опухолевые клетки оккупируют чужие территории
Клетки-домоседы и клетки-путешественники. – «Внеклеточный матрикс» – гибкий костяк ткани. – «Самоубийство» клетки – гибель одной клетки спасает клеточное сообщество в целом. – Особая форма перемещающихся клеток – веерообразный передний конец и вытянутый хвост
Большинство клеток нашего организма выполняет свои функции, находясь на определенном месте, в том или ином органе. То есть каждая клетка знает, где должна находиться. Но так было не всегда. Когда развивался эмбрион, клетки разных типов до поры до времени свободно перемещались, отыскивая те генетически запрограммированные участки, где должно было начаться формирование зачатков различных тканей и органов. Достигнув этих участков, мигрирующие клетки из бродяг превращались в домоседок, включаясь в определенную ткань или орган. Так строился организм.