2 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Небольшая книга английского ученого Г. Харриса «Ядро и цитоплазма» посвящена одной из наиболее акту­альных проблем современной биологии — выяснению пу­тей реализации генетической информации в процессе ин­дивидуального развития организма, а также выяснению механизмов, определяющих, будет ли реализована эта информация и когда именно.

После блестящих успехов биологии, приведших к уста­новлению роли дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в наследственности, к пониманию на молекулярном уров­не основных этапов синтеза белка и нуклеиновых кислот, пожалуй, наиболее притягательным для исследователей явилось изучение генетической обусловленности индиви­дуального развития. Проблема эта, конечно, совсем не но­ва, но, к сожалению, еще очень далека от своего разреше­ния. Попытки решить ее с учетом последних достижений биологической науки стали предпринимать лишь сравни­тельно недавно.

Говоря об огромных успехах современной биологии, и в частности генетики, нельзя забывать, что в качестве основных объектов исследования здесь были использова­ны прокариоты, т. е. наиболее примитивно устроенные организмы (бактерии и бактериофаги). Как известно, у прокариотов отсутствуют обособленные ядерные структу­ры, а «вещество наследственности» представлено в виде «голых нитей» молекул ДНК. Дифференцировка такого рода организмов сравнительно несложна и эти объекты относительно мало пригодны для изучения процессов раз­вития. Иная картина наблюдается у эукариотов — организ­мов со сложно устроенным аппаратом наследственности, обладающих четко оформленным ядром и хромосома­ми нуклеопротеидной природы. Среди эукариотов, к кото­рым принадлежит практически весь окружающий нас животный и растительный мир, встречаются организмы са­мой различной степени сложности — от амебы до человека. Естественно, что именно среди эукариотов и выбираются объекты для изучения генетического контроля развития. Больше того, среди эукариотов особое внимание исследова­телей привлекают млекопитающие, и в том числе человек.

Но если, как уже указывалось, исследования прокари­отов могут вестись и ведутся на молекулярном уровне, то для эукариотов такого рода изучение связано пока с це­лым рядом еще непреодоленных трудностей. Одной из основных причин, ограничивающих возможность изуче­ния биологии развития высших форм на молекулярном уровне, является слабое знание их генетики. Как правило, успехи молекулярной биологии прокариотов обусловлены прекрасным знанием генетики этих объектов. Благодаря биологическим особенностям размножения бактерий и бактериофагов удалось резко увеличить разрешающую способность генетических методов исследования и тем са­мым создать молекулярным биологам условия для точней­шего и тончайшего анализа биохимических процессов, протекающих у микроорганизмов. Все эти методы пока еще неприменимы в полной мере к высшим формам. Таким образом, имеет место довольно неблагоприятная ситуация, когда, с одной стороны, в связи с переходом к изучению высших форм сильно усложнились задачи исследования, а с другой — сузились методические возможности их ре­шения. Все это привело к тому, что во многих случаях мы не можем проводить эксперименты, прямо отвечающие на поставленные вопросы; приходится довольствоваться выяснением лишь косвенных обстоятельств. Последнее, естественно, отразилось на надежности высказываемых суждений и дало простор для различных спекулятивных построений. Именно в силу этих причин достоверная ин­формация в области генетики развития накапливается от­носительно медленно. Но несмотря на такую ситуацию (а возможно, отчасти и благодаря ей), появляется огромное число как исследовательских работ, так и обзоров, посвя­щенных различным проблемам генетики развития выс­ших форм.

Среди этой обширной литературы книга Харриса зани­мает совершенно особое место. Оно определяется прежде всего личностью автора как ученого. Харрис — первоклас­сный экспериментатор и методист, внесший крупный вклад в разработку обсуждаемой проблемы. Фактические дан­ные, приведенные в книге, не только получены при иссле­довании хорошо знакомых автору объектов, поскольку он сам с ними работал, но в значительной мере представляют собой результаты его собственных экспериментов. Хар­рис не только блестящий экспериментатор, но и серьезный теоретик. Он являет собой редкий пример сочетания спо­собности к аналитическому подходу со способностью к синтезу на основе довольно фрагментарных данных об­щей картины изучаемых процессов. При этом для Харри­са характерна высокая требовательность к достоверности используемых для теоретических построений фактов, а также к максимальному логическому обоснованию делае­мых на их основе выводов.

К сожалению, иногда эта требовательность перерастает в свою противоположность. Так, подчас вполне доказанные явления и факты рассматриваются автором как недоста­точно обоснованные. Подобная ситуация имеет место при рассмотрении теории Жакоба и Моно о регуляции дейст­вия генов, а также при обсуждении данных, полученных с помощью метода гибридизации нуклеиновых кислот и не­которых других вопросов. Приходится признать, что в ряде случаев позиция автора достаточно субъективна. Но это неизбежное следствие сложности проблемы генетического контроля индивидуального развития высших форм и отно­сительно малого числа фактических данных. Поэтому вряд ли имеет смысл разбирать здесь отдельные спорные утверждения, высказываемые Харрисом; в соответствую­щих местах книги даны примечания, касающиеся факти­ческой стороны обсуждаемых вопросов. Здесь же мы крат­ко остановимся на некоторых особенностях книги, к кото­рым хотелось бы привлечь внимание читателей.

В первой главе обрисована сложность рассматриваемой проблемы — регуляторных механизмов, лежащих в основе дифференцировки, и показана их малая изученность. По­следнее обстоятельство убедительно демонстрирует четко сформулированный автором перечень вопросов, на которые пока еще нет ответов, по крайней мере для клеток эукарио­тов. Анализируя эти вопросы, Харрис вводит читателя в сферу критического освоения накопленного здесь материа­ла. В этом плане особенно интересна вторая глава, посвя­щенная строению и функционированию основной единицы наследственности — гена — у прокариотов (бактерий и бактериофагов). Автор анализирует данные по генетиче­ской регуляции синтеза белка, начиная с основополагаю­щей работы Жакоба и Моно и кончая новейшими исследо­ваниями на эту тему. Здесь особенно ярко выступает кри­тический талант Харриса. Но если не всегда можно согласиться с заключениями автора, то во всяком случае ясно, что вопреки широко распространенному мнению до полной изученности этих вопросов у прокариотов нам еще очень далеко.

В первых двух главах автор обосновал принципиально важный вывод о чрезвычайно большой роли, которую игра­ет цитоплазма в дифференцировке клеток (правда, пер­вично эта дифференцировка обусловлена функционирова­нием их ядерного аппарата). Отсюда естествен переход к третьей главе, где обсуждается вопрос о посредниках, осу­ществляющих связь между ядром и цитоплазмой.

Названная глава, пожалуй, наиболее специальна. В ней достаточно подробно разобраны данные о структуре и роли различных видов РНК и полисом в синтезе белка. В изло­жении накопленных по этому поводу материалов мы также находим присущую автору критичность.

В четвертой главе обсуждается один из основных во­просов анализируемой проблемы, а именно каким образом в цитоплазме происходит регуляция синтеза белка. Здесь показано, что в клетках высших организмов такая регуля­ция может осуществляться не только на уровне транскрип­ции и трансляции, но также и другими путями (прохож­дение матриц через ядерные мембраны, разрушение фер­ментов и др.).

Особо следует выделить пятую главу книги. Она посвя­щена, как и предыдущая, регуляторным процессам, но построена целиком на материале, полученном автором лич­но, и, что в данном случае быть может даже более суще­ственно, при помощи специально разработанной им ориги­нальной методики получения гетерокарионов соматиче­ских клеток. Используя эту методику, Харрис смог обна­ружить ряд фактов первостепенного значения. Так, им показано наличие «грубой» регуляции дифференцировки клеток, т. е. генотипического контроля над функцией не отдельных генов, а генома в целом. Показана возможность дедифференцировки высокоспециализированных клеток. Выявлена роль цитоплазмы в этих процессах, а также установлен ряд других важных особенностей клеточной дифференцировки у позвоночных животных. Эти работы автора по важности полученных результатов, по четкости проведенных экспериментов и по доказательности выводов можно с полным основанием назвать классическими.

В последней, шестой главе, удачно завершающей кни­гу, рассматриваются некоторые наиболее сложные вопро­сы генотипического контроля дифференцировки много­клеточных организмов.

Характеристика книги Харриса была бы неполной, ес­ли бы мы не указали еще на одну ее положительную чер­ту — эволюционный подход к обсуждаемой в ней проблеме регуляторных процессов.

Хотелось, чтобы из этого краткого предисловия читате­лю стало ясно, что данная книга — отнюдь не компиляция, а вполне оригинальный труд, где автор в четкой форме излагает свои представления о том, как осуществляется генетический контроль развития у сложно дифференциро­ванных организмов. Написана книга хорошим языком и, мы бы сказали, увлеченно. Ее можно рекомендовать био­логам самых различных специальностей — генетикам, биохимикам, эмбриологам, и т. д. Она будет весьма полез­на как научным сотрудникам, так и студентам, еще толь­ко начинающим знакомиться с современной биологией. Наконец, книга представит несомненный интерес для хи­миков и физиков, занимающихся молекулярной биологией или просто следящих за развитием этой науки и понима­ющих, что в таком контексте слово «молекулярная» имеет значение только в сочетании со словом «биология».

Н. И. Шапиро