Почему Сталин защищал Лысенко

Но даже зрелая мРНК может потом быть модифицирована путем включения нескольких дополнительных нуклеотидов или замены одного нуклеотида на другой (248. С. 61). Наиболее распространенной формой редактирования РНК у высших эукариот является превращение аденозина в инозин в двухцепочечных РНК, которое осуществляется ферментом аденозиндеаминазой. Поэтому белок может, оказывается, даже быть не записан в виде ДНК. Один ген дает сотни, тысячи вариантов белка. Миллионы генов могут дать один и тот же белок. Получается, что существуют белки без соответствующих генов. То есть один ген — много белков.

Многофункциональность белков — другая проблема для формальной генетики. Белок может функционировать в разных функциональных путях в зависимости от контекста (248. С. 64). В организме человека распространены белки с двумя функциями, совершенно независимыми друг от друга. Это, например, белок БАРС, который участвует в регулировании транскрипции генов и одновременно в цитоплазме участвует в функционировании белковой машины, обеспечивающей отщепление пузырьков от мембран (339).

Функция структурного или каталитического белка зависит не только от последовательности нуклеотидов, но и от окружающего генетического контекста, например, от структуры хромосомы, в которую ген попал, если хромосома в данной клетке конденсирована, то ген в одной хромосоме совсем не читается, а в другой может читаться. Если он есть в другой хромосоме, то он читается. Уровень синтеза определенного белка требует клеточной регуляции. Надо знать, какой белок и когда синтезировать. И это зависит от того, в каком состоянии находится ДНК, нет ли метилирования цитозина?

Наличие интенсивного редактирования незрелой матричной РНК (считывание и замена кодонов в РНК зависят от целостного генома. Все это наследуется), наличие регуляторных механизмов на этапе синтеза белков, наличие посттрансляционной модификации белков резко затрудняет не только структурное, но и функциональное определение гена. Все это резко затрудняет даже определение гена как структурной единицы генома. В результате всех этих открытий ген потерял свою спецификацию и свойство хранения информации стабильность. До сих пор гены называют мозгом клетки, а это в корне не верно.

Было обнаружено, что гены (даже в самом современном понимании) не автономны, имеется координированная программа синтеза белков и ее исполнение контролируется. ДНК сама по себе не может передавать информацию от одного поколения к другому без искажений (248. С. 145). Только 82,5 % глобальной вариабельности фенотипа зависит от генотипа (348). Между тем организм с огромной точностью проходит по стадиям своего индивидуального развития и это происходит несмотря на возмущения, поступающие из внешней среды. Это цепь реакций с обратной связью и чувствованием (тестированием) окружающей среды. Стадийность развития зачастую зависит от присутствия в нужном месте и в нужное время только нескольких молекул нужного белка (248. С.105).

Но и этими сведениями не исчерпываются сложности и противоречия в генетике. Оказалось, что в геноме человека имеется масса ДНК, которая не используется для синтеза белков. Белки кодируются генами, которые представляют собой не более 2 % от генома (295). Только 1,2 % нуклеотидов в геноме человека кодируют экзоны (259, 334). Только 1–2 % генома считывается и реализуется в виде различных молекул РНК (206). В геноме человека существуют обширные (размером до 3 мегабайт) области так называемых “пустынь”, которые не содержат генов вообще. Их роль остается неясной (262, 334).

В интронах и в молчащих зонах генома найдены так называемые псевдогены. Они имеют структуру нормальных генов, но не транскрибируются, то есть на них не синтезируется РНК (217). С другой стороны, открыта выраженная вариабельность в структуре генома. Вариабельность не в одном нуклеотиде, а в больших кусках цепи ДНК в размере от килобайт до мегабайт. Эта вариабельность не видна при цитологическом исследовании хромосом. Она была названа вариабельностью в числе копий гена (320).

Более того, обнаружено, что в клетке имеется большая коллекция транскриптов, так генетики сейчас называют РНК, только, что синтезированную на основе ДНК), которые не используются для синтеза белка. Были открыты так называемые транскрипты (РНК только что синтезированная на ДНК) неизвестной функции (219). В 2005 г. было открыто явление, слияния двух отдельных мРНК с образованием единой мРНК, из которой готовился один белок (175).

Наконец, установлено, что 1) изменение относительной концентрации мРНК часто не меняет уровень синтеза. И наоборот, концентрация белка в цитоплазме может меняться независимо от концентрации мРНК; 2) изменение концентрации отдельного белка не изменяет функциональную активность органеллы; 3) изменение специфической активности белка in vitro (ин витро, то есть в пробирке) часто не отражает соответствующих изменений в соответствующих реакциях в клетке (260).