Напрашивается сравнение и с проблемой наследования приобретенных признаков. Если считать, что лишь хромосомы и структура ДНК определяют наследственную конституцию клетки или организма, а вновь возникающие наследственные изменения сводить только к мутациям, вызванным изменениями хромосомной ДНК, тогда проблему можно считать «закрытой». Не видно пути от признака к генам, аналогично тому, как свойства негатива не зависят от того, хорошо или плохо получилось фото (позитив).
И, тем не менее, старая проблема должна быть пересмотрена, нельзя сводить всю наследственную систему к структуре генов, расположенных в хромосомах. Наследственная система клетки (организма) включает не только структуру генетических элементов, но и динамические связи между ними и некоторые целостные свойства, характерные для каждого вида.
За 10-15 лет с начала 70-х годов облик генетики сильно трансформировался, многие классические положения были ревизованы. Степень трансформации можно, пожалуй, сравнить с резкой сменой в русском языке за два-три десятилетия – от старика Державина, конец XVIII века, к началу XIX века – время позднего Карамзина и молодого Пушкина. Или еще более резкое социальное изменение за одно десятилетие: Россия 1917 года и «советская Россия», СССР 1927 года.
Устойчивость двойной спирали ДНК в составе хромосомы оказалась вовсе не подобна устойчивости атома. Стабильность ДНК постоянно регулируется целой системой ферментов, за которые отвечают особые гены «домашнего хозяйства» и гены метаболизма ДНК. Продукты этих генов образуют белковые комплексы, которые зорко следят за устойчивостью каждого звена ДНК и непрерывно исправляют повреждения в них. Они же обеспечивают относительную надежность и точность воспроизведения молекул ДНК. Степень активности этих комплексов весьма чувствительна к физиологическому состоянию клетки. Устойчивость ДНК и темп ее мутаций могут в случае клеточного стресса (голодание, действие агентов, останавливающих деление) меняться в десятки раз. При этом активируются открытые американской исследовательницей Мак'Клинток семейства мобильных элементов, и клетка переходит в режим поиска, удачно названный «природная генетическая инженерия».
Геном содержит парный набор хромосом, и гены-гомологи, вопреки одному из основных менделевских постулатов, способны вести диалог, изменяясь сами или наследственно меняя партнера. Хромосомы и их элементы способны хранить память о том, побывали они в составе женского или мужского организма. Отдельные сегменты способны увеличиваться в числе, покидать лоно хромосомы, функционировать и воспроизводиться самостоятельно. Регуляция состояний генетических блоков, передаваемая в ряду поколений, образует мало исследованную сферу динамической или надгенной (эпигенетической) наследственности. Во многих случаях нельзя сказать, связан определенный наследственный признак (фенотип) с изменениями в тексте ДНК или с изменениями состояния данного участка хромосомы. Эти и другие открытия в молекулярной генетике привели к ревизии многих положений классической генетики. И, говоря юридически, «дело», стоящее в заголовке, принято к пересмотру по вновь открывшимся обстоятельствам.
Мобильность генома: единство целого при свободе частей.
Геном эунариот не является закрытой системой. Носители чужеродных ДНИ и РНК способны проникать в цитоплазму (а), затем происходит либо их исключение из состава генома, либо адаптация (6), когда они стабильно сосуществуют в цитоплазме генома-хозяина, переходя в разряд факультативных элементов. Геном эукариот устроен по принципу «единство целого при свободе частей». Р.В. Хесин впервые пришел к выводу, что благодаря мобильным элементам генофонды всех организмов потенциально объединены в один общий генофонд всего живого мира.
Наследственная система – лишь часть организации клетки. В ней за последние два-три десятилетия открыта непредвиденная сфера сложности и координации, совместимая с компьютерной технологией и целеполаганием. Клетка непрерывно собирает и анализирует информацию о своем внутреннем состоянии и внешней среде, принимая решения о росте, движении, дифференцировке.
Клетки способны ответить на вызов среды активным генетическим поиском, а не пассивно ждать случайного возникновения мутации, которая будет угодна «всемогущему» отбору. Клеточный поиск может включать и создание новых текстов, и перемены в количественном составе и расположении генетических элементов, и запуск программ, координирующих одномоментно работу десятков генов, и создание новых устойчивых систем генной регуляции. Рассмотрим примеры.