Что можно сказать о действии разных генов в онтогенезе?

ДЕЙСТВИЯ ГЕНОВ В ОНТОГЕНЕЗЕИз зиготы развивается организм, все клетки которогоимеют один и тот же генотип. Тем не менее различныеорганы, ткани и клетки в нем имеют неодинаковоестроение и выполняют различные функции. В вопросе отом, как происходит реализация генотипа в онтогенезе,остается много неясного.Еще К. А. Тимирязев обратил внимание, что белая икрасная окраска лепестков примулы, как и окраска цветовдругих растений, зависит от окислительно-восстановительных ферментов и их ингибиторов (от лат.inhihere-удерживать), т. е. от веществ, тормозящих илипрекращающих химические реакции, действие которыхнаходится в тесной связи с условиями среды.У микроскопического грибка - нейроспоры обнаруженонесколько рас, каждая из которых способна обитатьтолько на определенных питательных средах, потому чтокаждая раса обладает своим, отличным от других рас,качеством и количеством ферментов. Аналогичные фактыизвестны относительно многих микроорганизмов.Установлено, что в основе ряда наследственных аномалийи болезней человека лежит недостаточная активностьнекоторых ферментов.Эти, как и многие другие факты, привели к убеждению, чтогены действуют через кодируемые ими ферменты. Такаяточка зрения, получившая широкое распространение, всжатом виде сформулирована в теории: «один ген - одинфермент - один признак», В настоящее время эта фор­мулировка может быть несколько более детализирована;ген (ДНК) - и-РНК- белок (фермент) - признак.Но, принимая эту схему, необходимо иметь в виду, чтосам ген не производит определенного белка, а тем болееи самого признака. Развитиепризнака связано со" всем генотипом через многиепоследовательные процессы, в протекании которыхбольшую роль играет и среда.И все же, набор генов во всех клетках одинаков, аразличные клетки имеют различное строение, входят всостав органов, отличающихся друг от друга и поморфологии и по функциям. Чем обусловлено этоотличие?Уже в яйцеклетке можно обнаружить неравномерноераспределение компонентов цитоплазмы. При дроблениияйца различные участки цитоплазмы попадают вразличные бластомеры. Это различие в характерецитоплазмы может служить регулятором считыванияразличных генов в различных бластомерах и такимобразом влиять на ход дифференци-ровки. Благодарянарастающим различиям в химизме, все больше изме­няется и реализация генотипов в этих клетках.Между отличающимися друг от друга клетками и ихкомплексами возникают взаимоотношения типаорганизаторов и градиента физиологической активности,также оказывающие влияние на неоднородную реали­зацию генотипа в различных частях зародыша.При изучении гигантских хромосом в клетках насекомыхудалось выяснить, что в отдельных местах хромосомыобразуются вздутия (пуффы). Хромосомные нити в этихучастках деспирализованы. По-видимому, эти участкихромосомы наиболее активно функционируют. Участки, вкото-рых появляются «пуффы», меняются в зависимости отстадии развития.Отсюда можно сделать вывод, что в различные периодыразвития организма, а также в различных частях его телафункционируют то одни, то другие гены.Для того чтобы происходил синтез информационной РНК,молекула ДНК должна быть раскрученной. Этораскручивание может иметь характер волнообразнодвижущейся петли, последовательно включающей вактивное состояние разные локусы ДНК, но неприводящей к раскручиванию всей молекулы. Возможноодновременное раскручивание в ре-зультате возникновения нескольких последовательныхволн, следующих друг за другом с определеннымразрывом. Гипотетическая схема этого процессаизображена на рис. 74.Интересные исследования А. А, Нейфаха (1959-1965)позволили выяснить время, совпадающее с началомвступления генотипа в активную регуляцию процессаонтогенеза. Объектом исследования А. А. Нейфаха былиразвивающиеся яйца рыбы вьюна, которые облучалисьлетальными дозами рентгеновых лучей. Несмотря натакое воздействие, зародыши, облученные на различныхстадиях дробления, и бластулы продолжали развитие.Развитие останавливалось лишь перед началомгаструляции, независимо от того, на какой стадиизародыши подвергались облучению. Загадочный фактнашел объяснение после детального исследования со­става РНК в развивающихся зародышах. Оказалось, чтоеще при овогенезе в яйцеклетке накапливается запасинформационной РНК, которая регулирует развитиезиготы до начала гаструляции. С началом гаструляциипроисходит накопление новой информационной РНК,нуклеотидный состав которой определяется ДНК самойзиготы.Есть основания полагать, что различные гены начинаютфункционировать на различных стадиях онтогенеза,совпадающих с критическими периодами. Такой выводнапрашивается на основании того, что под влияниемповреждающих факторов физической и химическойприроды возникают нарушения нормального развития,напоминающие собой мутации. Так, советскийисследователь И. А. Рапопорт действием солен серебраполучил у дрозофилы высокий процент особей с желтымтелом, таких же, как при соответствующей мутации.