CC BY
16
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ОБЩЕСТВЕННЫМ НАУКАМ
СОЦИАЛЬНЫЕ И ГУМАНИТАРНЫЕ ^
НАУКИ
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ И ЗАРУБЕЖНАЯ ЛИТЕРАТУРА
РЕФЕРАТИВНЫЙ ЖУРНАЛ СЕРИЯ 3
ФИЛОСОФИЯ
3
издается с 1991 г. выходит 4 раза в год индекс РЖ 2 индекс серии 2,3 рефераты 96.03.001-96.03.031
МОСКВА 1996
96.03.012
56-
эквивалентный двум известным (егйотояиаса и та1асо81гаса). Исходя из результатов своих анализов ископаемых из бургесской глины, Валкотт выделил пять линий внутри одних только ракообразных. Таким образом, палеонтологические доказательства приобрели гораздо больший вес для морфологов, делая обоснованными те или иные спекулятивные рассуждения.
Из данного краткого обзора видно, что, несмотря на успех дарвинизма, эволюционная морфология и эмбриология не пришли в упадок в конце прошлого столетия и наряду с палеонтологией и экспериментальными дисциплинами стали главным орудием при выяснении происхождения беспозвоночных, в частности утверждения полифилетич-ности группы членистоногих.
96.03 012. УОТЕРС К. К. ГЕНЫ СТАЛИ МОЛЕКУЛЯРНЫМИ. WATERS С. К. Genes made molecular // Philoeophy of science.— East Lansing, 1994 .— Vol. 61, № 6 .— P. 163_-J85.
К. К. Уотерс (отделение философии университета Миннесоты, США) посвящает свою статью развитию генетики от ее истоков до наших дней. Прогресс генетики в последние десятилетия ощущается повсеместно, современные научные журналы заполнены описанием новейших открытий и новейших молекулярных методов. Но что же произошло со "старомодной", классической генетикой? Некоторые ее термины, включая понятие "ген", продолжают играть значительную роль в новом, молекулярном направлении генетики. Живучесть центральных понятий классической теории заставляет автора поднять вопрос о том, в каком значении используются эти термины — в старом или в новом, приобретенном с развитием молекулярной биологии. Цель статьи — пролить свет на то, что случилось с генетикой, исследуя то, что произошло с самым центральным ее понятием, понятием "ген".
Классическая генетика объясняла примеры наследования, составляя карты передачи генов, и приписывала наличие альтернативных отличительных признаков наличию альтернативных сортов генов. Уотерс иллюстрирует метод объяснения классической генетики (путь наследования фенотипических признаков) на примере экспериментов с фруктовой мухой дрозофилой. Подобные объяснения не требовали, чтобы гены имели какую-либо определенную внутреннюю структуру. Уотерс считает, что классические рассуждения не связывали генотип и фенотип через представление о специфическом вкладе генов в раз-
Д. А. Смирнов, Н. А. Смирнова, В. А. Яковлев
витие организма. Гены воспринимались как некие единицы, передающиеся от поколения к поколению, как стабильные сущности, способные самовоспроизводиться и занимающие определенное положение в хромосомах. Классическая теория делала три допущения о внутренней структуре гена: 1) генная структура относительно стабильна; 2) она воспроизводится в процессе хромосомного деления; 3) мутации в структуре гена также воспроизводимы. Более тонкий аспект классической концепции гена заключался в том, что связь "генотип/фенотип" не считалась тождественной связи "один ген/один признак". Генетики в начале XX в. уже понимали, что один ген может влиять на несколько различных признаков и, наоборот, один признак может быть обусловлен несколькими различными генами. Основной постулат классической генетики заключался просто в том, что различие в генах ведет к различиям в фенотипах.
Концепция гена в классической генетике продолжала развиваться в двух важных направлениях: биохимики искали биологические процессы, лежащие в основе наследственности, а генетики работали над организмами с коротким репродуктивным циклом. Первым важным усовершенствованием явилось точное выражение связи "ген/фенотип" в терминах "ген" и "генный продукт", что вылилось в гипотезу "один ген/один фермент" (в соответствии с ней гены влияют на косвенный контроль жизненных процессов при помощи непосредственного производства ферментов, катализирующих основные биохимические реакции). Если до этого генетики могли говорить только об эффектах мутации в генах, то теперь можно было сказать что-то конкретное о вкладе самих генов. Вторым важным усовершенствованием явилось представление о том, что гены имеют линейную структуру, сонапра-вленную с их линейным расположением в хромосомах. К моменту открытия структуры ДНК в 1953 г. генетики уже продвинулись вперед в своем понимании структуры гена и связи между генами и их продуктами.
На молекулярном уровне связь между генотипом и фенотипом понимается в терминах нуклеотидных цепочек и продуктов, которые они кодируют. Генетическая информация зашифрована в линейной последовательности нуклеотидов. Молекулярные биологи часто используют термин "ген" для обозначения нити ДНК, кодирующей основные полипептиды. "Ген" также может относиться к цепочкам, кодирующим простые полипептиды в более сложные. Трудно найти общее правило использования этого термина, приемлемое всеми без исключения генетиками и молекулярными биологами. Философы рассуждают так, как если бы имелась одна наука — "молекулярная генетика", а на самом деле ученые группируются в сообщества по предметам интереса (традиционная генетика, молекулярная биология или биохимия).
8-2114
96.03.012
58
На смену концепции "один ген/один фермент" пришла гипотеза "один ген/один полипептид", против которой, правда, имеется много возражений (например, открытие нематричных видов РНК-генов, которые играют важную роль в синтезе, но сами не кодируют полипептиды). Уотерс считает, что если существует единое понятие гена, то оно не должно привязываться к кодированию полипептидов. Представляет сложность ситуация с нитронами, которые иногда считаются биологами частями генов, а иногда — нет. Автор утверждает, что молекулярные биологи обозначают одним термином "ген" разнородные понятия. Сложность определения "гена" и непоследовательное его использование заставляют многих ученых недоумевать, имеется ли согласованная концепция гена на молекулярном уровне или же нет. Уотерс утверждает, что универсальное понятие нужно искать в основе использования "гена" в молекулярной биологии.
Он предлагает "молекулярную концепцию гена", согласно которой ген отвечает отвечает за линейные последовательности продуктов определенной стадии генетического проявления. Молекулярное понятие гена зависит от контекста. Иногда оно применяется к цепочкам, которые кодируют линейную последовательность нуклеотидов в первичных транскрипциях; иногда — к цепочкам, которые кодируют линейную последовательность при обработке РНК; иногда — к цепочкам, которые кодируют линейную последовательность аминокислот в полипептидах. Все эти цепочки универсально понимаются как "гены, отвечающие за линейную последовательность продуктов определенной стадии генетического проявления". По мнению автора, эта концепция свободна от двусмысленностей и исключений. Молекулярные биологи понимают, что предлагает термин "ген" в конкретных ситуациях, так как на это косвенным образом указывает контекст дискуссии. Считаем мы цепочку нуклеотидов геном или нет, зависит от контекста.
Уотерс подчеркивает, что цель его работы состоит вовсе не в том, чтобы предложить строгое определение или упорядочить использование термина "ген", а в том, чтобы раскрыть понимание гена, которое подразумевается в мыслях и работах молекулярных биологов.
В заключение обсуждается связь между классическим геном и молекулярной биологией. Самая интересная особенность концептуального развития заключается в том, что молекулярные биологи продолжают использовать оба понятия. Если их внимание сосредоточено на нуклеотидных цепочках, то они рассматривают гены в молекулярной концепции. На более ранних стадиях исследования они имеют склонность рассматривать гены в рамках классической концепции. Но те-
йерь классический ген понимается на молекулярном уровне. Основной постулат классической генетики также должен восприниматься на молекулярном уровне: различия в классических генах производят различия в фенотипах потому, что различно действие молекулярных генов на расшифровку нуклеотидных последовательностей. То, что произошло с классической генетикой, можно выразить одной фразой: она стала молекулярной.
О. Д. Пикалова, В. А. Яковлев
