Избирательная активация

Если же, напротив, такой избирательной активации и инактивации не существует, тогда все изменения в генетической информации должны в большей или меньшей степени сказы­ваться на всех этапах жизни организма, на всех стадиях его жизненного цикла. Во многих случаях этот эффект мог бы быть настолько незначительным, что он терялся бы на фоне «шума», сопровождающего нормальное развитие. Если учесть данные о рассеянной локализации генов, влияющих на один и тот же при­знак, а также широкое распространение плейотропии и отсут­ствие механизма «включения» и «выключения» больших частей генотипа, то кажется весьма вероятным, что генетический мате­риал в большинстве клеток организма в основном одинаков.

Известно, что клетки в различных тканях одного и того же организма, содержащие, как предполагают, идентичную генети­ческую информацию) обладают неодинаковым набором белков. Для белкового синтеза, следовательно, должен существовать специфический управляющий механизм, регулирующий количе­ства различных генных продуктов.

Интересную модель такого механизма предложили Жакоб и Моно. Эта модель касается транскрипции кода ДНК. Предполагается, что наследственные факторы можно подразде­лить на структурные гены и гены-регуляторы. Первичным про­дуктом структурных генов является информационная РНК, синтез которой представляет собой последовательный процесс, начинающийся с определенных участков цепи ДНК. Эти уча­стки получили название Операторов. Один оператор можег контролировать транскрипцию информации, заключенной в нескольких структурных генах. Соседние гены, контролируе­мые одним оператором, образуют единицу транскрипции — Оперон.

Цитоплазматическое вещество

Продуктом генов-регуляторов является цитоплазматическое вещество — репрессор, быть может РНК, воспроизводящая код данного гена. Предполагается, что репрессор обратимо связы­вается определенным оператором и что присоединение репрес­сора к оператору препятствует транскрипции всего оперона. Синтез белка таким образом блокируется. Кроме того, согласно этой модели, репрессор способен к обратимому взаимодействию не только с оператором, но и с небольшими цитоплазматически­ми молекулами, так называемыми Эффекторами. В некоторых системах только неизмененный репрессор может связываться с оператором и блокировать оперой; в таком случае присутствие эффектора снимает действие репрессора и Освобождает оперон от репрессии. В других системах с оператором может связывать­ся только продукт соединения репрессора с эффектором; при этом эффектор Препятствует функционированию структурного гена.

Ни одно из явлений морфогенеза не привлекало большего внимания, чем так называемая Рекапитуляция. Эмбриологи очень скоро заметили, что ранние стадии развития разных позво­ночных сходны друг с другом в гораздо большей степени, чем взрослые формы. Некоторые исследователи заключили из этого, что каждый организм в про­цессе своего развития повторяет в сокращенном виде свою фи­логенетическую историю, что человек, например, проходит ста­дию одной клетки, стадию рыбы, стадию млекопитающего и т. д. Первоначаль­но Геккель назвал это обобщение Биогенетическим законом, и его часто формулируют словами «онтогенез повторяет филоге­нез». Однако эта прямолинейная интерпретация последователь­ных стадий эмбрионального развития при ближайшем рассмот­рении оказывается неверной. На ее недостатки указывают почти все современные авторы, но эта идея все еще занимает видное место в биологической мифологии.