О генетике без генов
Jun. 19th, 2011 11:18 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzПрочитал/пролистал учебник "Принципы генетики" 1950 года выпуска. Уотсон и Крик, если кто забыл, опубликовали свою модель структуры ДНК в 1953 году, так что принципы генетики излагаются в нем без какого-либо понимания того, как именно устроены механизмы наследственности и тем более гены. Поэтому особенно удивляет то, насколько хорошо были на тот момент изучены внешние проявления и принципы этих механизмов. Наибольшее внимание в учебнике уделяется, конечно, менделевским принципам и последующим открытиям, сделанным, по сути дела, менделевскими подходами. Существование множественных аллелей, взаимодействие между генами, плейотропические эффекты, мозаичность, неполная доминантность - все это было открыто и описано на множественных примерах. Связь хромосом с наследственностью была более-менее очевидна и была отмечена параллель между менделевскими принципами наследственности и их свойствами - рекомбинацией, последовательной организацией генов, определением пола, хромосомными нарушениями. Были сделаны оценки частоты мутаций.
Тем контрастней выглядят главы, в которых обсуждается возможная природа генетического материала. Вся эта масса собранного материала не только не помогала, но порою и мешала делать догадки о природе генов. Очень много было исключений из правил, очень много хитрых систем, в которых разобрались лишь намного позднее. Например, эпигенетические эффекты - были известны примеры, когда приобретенный признак передавался в течение нескольких поколений, но очевидно не был так же твердо закодирован генами, как большая часть признаков. Или примеры того, как некоторые признаки передаются через цитоплазм, а не ядро. Были даже известны примеры того, как эффект гена менялся в зависимости от того, где на хромосоме он находился. Ну и конечно полная путаница с количеством копий гена - иногда признак менялся в прямой зависимости от количества копий, а иногда никак от этого не зависел. Свести это все в цельную систему было невозможно до тех пор, пока не была открыта структура ДНК и многое другое.
Но вот в одном месте мне их размышления очень понравились. Авторы задаются вопросом о том, что гены обладают двумя очень разными свойствами. С одной стороны, они должны иметь способность копироваться, чтобы передаваться из поколения в поколение. С другой, в рамках каждого отдельно-взятого поколения они отвечают за фенотип, то есть должны каким-то образом влиять на функции клетки. Авторы пишут: "Эти два свойства или функции генов могут оказаться двумя аспектами одного и того же процесса: специфические продукты гена выделяемые в клетке могут быть лишь побочными продуктами реакции копирования гена." И далее: "Мы должны предположить, что действие гена производится путем создания специфической субстанции, которая имеет те же специфические свойства, как и сам ген, потому что она является либо копией, выпущенной на свободу в процессе дупликации гена, либо частичной копией, произведенной в ядре и перенесенной в цитоплазм." То есть авторы по сути дела предсказали существование и функции матричной РНК, понятия не имея ни о структуре ДНК, ни о роли РНК, ни о механизме копирования генетической информации!
Я как раз читал это место в самолете, а рядом сидел мой нынешний босс и я ему показал этот отрывок, на что он мне рассказал следующую историю: Когда он еще был профессором, его лаба заклонировала два гена (А и Б) и показала, что А кодирует белок, являющийся сигнальной молекулой, а Б - рецептором для этого сигнала А. Он был очень горд собой и тем, что им удалось выяснить такой важный факт. И гордился он до тех пор, пока кто-то не показал ему статью 40-летней давности, в которой были проделаны мышиные скрещивания а-ля Мендель и в одной из сносок вскользь говорилось: "Исходя из этих результатов, трудно предположить, что гены А и Б являются чем-либо иным, чем сигнальной молекулой и соответствующим рецептором."
Тем контрастней выглядят главы, в которых обсуждается возможная природа генетического материала. Вся эта масса собранного материала не только не помогала, но порою и мешала делать догадки о природе генов. Очень много было исключений из правил, очень много хитрых систем, в которых разобрались лишь намного позднее. Например, эпигенетические эффекты - были известны примеры, когда приобретенный признак передавался в течение нескольких поколений, но очевидно не был так же твердо закодирован генами, как большая часть признаков. Или примеры того, как некоторые признаки передаются через цитоплазм, а не ядро. Были даже известны примеры того, как эффект гена менялся в зависимости от того, где на хромосоме он находился. Ну и конечно полная путаница с количеством копий гена - иногда признак менялся в прямой зависимости от количества копий, а иногда никак от этого не зависел. Свести это все в цельную систему было невозможно до тех пор, пока не была открыта структура ДНК и многое другое.
Но вот в одном месте мне их размышления очень понравились. Авторы задаются вопросом о том, что гены обладают двумя очень разными свойствами. С одной стороны, они должны иметь способность копироваться, чтобы передаваться из поколения в поколение. С другой, в рамках каждого отдельно-взятого поколения они отвечают за фенотип, то есть должны каким-то образом влиять на функции клетки. Авторы пишут: "Эти два свойства или функции генов могут оказаться двумя аспектами одного и того же процесса: специфические продукты гена выделяемые в клетке могут быть лишь побочными продуктами реакции копирования гена." И далее: "Мы должны предположить, что действие гена производится путем создания специфической субстанции, которая имеет те же специфические свойства, как и сам ген, потому что она является либо копией, выпущенной на свободу в процессе дупликации гена, либо частичной копией, произведенной в ядре и перенесенной в цитоплазм." То есть авторы по сути дела предсказали существование и функции матричной РНК, понятия не имея ни о структуре ДНК, ни о роли РНК, ни о механизме копирования генетической информации!
Я как раз читал это место в самолете, а рядом сидел мой нынешний босс и я ему показал этот отрывок, на что он мне рассказал следующую историю: Когда он еще был профессором, его лаба заклонировала два гена (А и Б) и показала, что А кодирует белок, являющийся сигнальной молекулой, а Б - рецептором для этого сигнала А. Он был очень горд собой и тем, что им удалось выяснить такой важный факт. И гордился он до тех пор, пока кто-то не показал ему статью 40-летней давности, в которой были проделаны мышиные скрещивания а-ля Мендель и в одной из сносок вскользь говорилось: "Исходя из этих результатов, трудно предположить, что гены А и Б являются чем-либо иным, чем сигнальной молекулой и соответствующим рецептором."
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-06-20 04:42 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 07:15 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 07:21 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 04:55 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 10:46 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 04:58 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 06:38 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 07:15 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 07:15 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 10:50 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 11:03 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 11:18 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 01:16 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 01:26 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 08:49 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 10:54 am (UTC)Идеи часто витают в воздухе.
no subject
Date: 2011-06-20 03:19 pm (UTC)Вот блин как! А я уже сколько спорил с одним физиком, что жизнь - это в первую очередь репликация, а не гомеостаз. И фон Нейман гораздо точнее бил промежклюва, чем тот же Шредингер. Только фиг его кто сейчас здесь вспоминает, а с него и надо на самом деле начинать преподавание биологии, ящетаю.
no subject
Date: 2011-06-21 08:28 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-21 08:32 pm (UTC)В отличие от Тюринга, что-то полезное придумал :)
no subject
Date: 2011-06-21 08:47 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-21 08:48 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-21 08:58 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-21 09:40 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-21 10:11 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 10:44 am (UTC)А как тогда узнавали где находится ген?
no subject
Date: 2011-06-20 10:51 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 03:34 pm (UTC)Напоминает эпициклы в докерлеровской астрономии
no subject
Date: 2011-06-21 09:40 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 08:34 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 08:37 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 08:41 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-20 08:43 pm (UTC)-Кто из вас без греха пусть первый бросит в меня камень.... АААААААААА!!!! МАМА!!! Не мешайте работать!!!!!! "
no subject
Date: 2011-06-20 08:55 pm (UTC)не знал
no subject
Date: 2011-06-22 03:51 am (UTC)