Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.

10. Генетические функции

Преформация и эпигенез

Известно, что генетический материал клетки (ДНК) обладает способностью к самовоспроизведению (репликации). Более того, именно в ДНК живых организмов заключена информация об особенностях их строения и жизнедеятельности. Вторая часть этой книги посвящена в основном проблемам, связанным с процессами реализации генетической информации.

Каким образом ничтожные количества вещества, содержащиеся в человеческой зиготе, управляют процессами превращения единичной зародышевой клетки в целый организм? В рамках этого процесса можно выделить два различных уровня превращений. Это, во-первых, клеточная пролиферация или рост - из одной зародышевой клетки уже к моменту рождения образуется около одного триллиона (10¹²), а зрелый организм содержит до 20 триллионов клеток. И во-вторых - клеточная дифференцировка. Как мы знаем, клеткам, формирующим различные части тела - руки, ноги, глаза, печень, почки и т. д.,- присуще весьма значительное структурное и функциональное разнообразие.

Проблема пролиферации клеток решается, по всей видимости, просто за счет многократного клеточного деления. Однако при этом остается непонятным, каким образом единичная клетка может одновременно порождать различные типы дочерних клеток; каким образом процесс клеточного деления может приводить к тому, что из одной и той же зиготы образуются и нервные клетки, и мышечные клетки, и костные клетки.

Возникшая в XVIII в. теория преформизма предложила наиболее радикальное решение проблемы, сводившееся попросту к отказу от представлений о существовании какой-либо дифференцировки. В конце

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

8 Экспрессия генетического материала

Рис. 10.1. Гомункулусы, которых, по утверждениям преформистов, можно увидеть в сперматозоидах человека. (С гравюр XVIII в.)

XVII в. естествоиспытатели, оснащенные слабым микроскопом и богатым воображением, готовы были поклясться, что своими глазами видели гомункулуса - миниатюрную человеческую фигурку, заключенную внутри сперматозоида. Голландский натуралист Ян Сваммердам (впервые обнаруживший существование яиц насекомых, а также эритроцитов) и швейцарский ученый Шарль Бонне на базе этого лжеоткрытия, «подтвержденного» и некоторыми другими учеными, склонными выдавать желаемое за действительное, развили теорию, основанную на представлении о преформации. Некоторые приверженцы этой теории считали, что уже в сперматозоидах находятся полностью сформированные человеческие тела и внутриутробное развитие сводится просто к росту гомункулуса до обычных к моменту рождения размеров (рис. 10.1). К этому сводились представления «сперматистов» (или анималькулистов). С точки зрения «овистов», гомункулусы заключены скорее не в сперматозоидах, а в яйцеклетках.

Так, Бонне утверждал, что в яичниках любой женщины содержатся заранее сформированные зародыши всех ее потомков во всех последующих поколениях. Развитие подобных концепций приводит к довольно забавным выводам. Например, следует полагать, что в яйцеклетках Евы (или сперматозоидах Адама - как кому больше нравится) уже содержались зародыши всех грядущих поколений, упакованные по принципу китайской игрушки «коробочка в коробочке». Кстати, как вы думаете, какая именно из двух ваших бабушек носила ваш предварительно сформированный и ждущий своего часа зародыш? Вместо теории преформизма Каспар Фридрих Вольф в XVIII в. и Карл Бэр в XIX в. развили теорию эпигенеза. Согласно этой теории, половые клетки представляют собой в основном гомогенные сгустки органического вещества и не содержат ничего такого, что по виду напоминало бы тот организм, который из них образуется. Развитие зародыша обусловлено как собственно ростом, так и дифференцировкой. В результате серии радикальных трансформаций из зиготы постепенно формируются различные ткани и органы. К. Бэру принадлежит детальное описание поэтапного развития куриного эмбриона как строго упо-