Генетика

Очевидным результатом рекомбинаций является производство генотипически  неоднородного потомства, но их главная  роль состоит в объединении генов  дивергирующих подвидов и рас  и поддержании таким путем  достаточно широкого экологического потенциала вида. Этот эффект рекомбинаций лежит  в основе тенденции к усложнению органических форм по ходу прогрессивной  эволюции. Последняя соответственно трактуется как цепь рекомбинационных «синтезов». Обсуждаются литературные данные о кроссинговере как механизме  репарации ДНК. Эта функция кроссинговера  объясняется исходя из анализа генетического  кода, свидетельствующего о том, что  появлению ДНК в эволюции предшествует кристаллический ассоциат из свободных  оснований. Устойчивость такого ассоциата  зависела от уравновешенности набора оснований по их электрохимическим  свойствам. Вырожденность кода, по-видимому, обеспечивает возможность построения электростатически сбалансированных последовательностей оснований  в активно экспрессируемых бактериальных  генах. Предполагается, что кроссинговер восстанавливает электростатически  сбалансированное распределение оснований, нарушающееся из-за накопления мутаций, и тем самым высокую гетерокаталитическую активность ДНК. 

Одним из важнейших итогов развития генетики в последние десятилетия  является вывод о всеобщности  генетических рекомбинаций в органическом мире. Разумеется, такая сложная  форма генетической рекомбинации, как  мейоз, и соответственно половое  размножение могли развиться  лишь с появлением эукариотических  клеток. У прокариотов, находящихся  на более низком уровне клеточной  организации, имеются особые биологические  механизмы, например трансформация, конъюгация, обеспечивающие возможность осуществления  генетических рекомбинаций. Но, несмотря на различия в биологических механизмах рекомбинации, это явление на молекулярном уровне как у эукариотов, так и  у прокариотов сводится к одному и тому же – взаимодействию гомологичных молекул ДНК, которое обеспечивается участием специальных ферментов  и завершается обменом фрагментами  ДНК между молекулами. Этот процесс  известен под наименованием кроссинговера.

Всеобщность генетических рекомбинаций в биологическом мире указывает  на то, что под понятием кроссинговера, возможно, «скрывается» интимнейшая  характеристика жизни как явления. Такое заключение подкрепляется  данными о том, что генетическим рекомбинациям, по-видимому, принадлежит  центральная роль в обеспечении  биологического прогресса, т. е., в конечном счете, самой эволюции. В связи  с этим ранее мы попытались представить  доводы в пользу того, что значимость генетических рекомбинаций для эволюции следует принять за аксиому.

Биологическая эволюционная аксиома утверждает, что в отсутствие генетических рекомбинаций прогрессивная  эволюция органических форм, т. е. их постепенное  усложнение, было бы невозможным. При  этом подразумевается, что генетическая рекомбинация как явление проистекает  из природы самой жизни и обеспечивает постепенное усложнение органических форм со времени возникновения жизни, включая в это понятие стадии доклеточной эволюции.

Основателем концепции доклеточной  эволюции, вероятно, следует считать  Меллера, провозгласившего уже более 50 лет тому назад, что в качестве первоосновы жизни следует рассматривать  не что иное, как ген. Последовавшие  достижения в области молекулярной генетики, и в первую очередь раскрытие  химической основы гена как молекулы ДНК, способной к редупликации, существенно  подкрепили такую точку зрения. Вслед  за установлением химической природы  гена, как известно, были описаны  в молекулярных терминах такие генетические явления, как мутация, репарация, рекомбинация, а также процессы транскрипции и  трансляции, характеризующие так  называемую гетерокаталитическую активность гена. Эти достижения во многом были обязаны систематическому изучению такого объекта молекулярной генетики, как Escherichia coli.

Подобным напоминанием в  данной работе мы хотели бы подчеркнуть  мысль о том, что объяснение природы  ряда биологических явлений, в частности  генетической рекомбинации, по-видимому, невозможно вне сферы рассмотрения молекулярных основ генетических процессов. В самом деле, весьма сложная, но уже исследованная во множестве  деталей картина молекулярно-генетических процессов даже в, казалось бы такой  «простой» биологической организации, как прокариотическая клетка, может  быть не только свидетельством «молекулярной  предыстории» жизни, но и указывать  на то, что какие-то фундаментальные  закономерности молекулярных процессов, возможно, проявляются и сегодня  на более высоких уровнях биологической  организации.

В настоящей работе мы поставили  себе целью показать, что кроссинговер как раз относится к категории  таких биологических явлений, которые  можно объяснить, лишь обращаясь  к «истокам» молекулярной эволюции. Но вначале мы обсудим, как можно  было бы оценить значение генетических рекомбинаций, оставаясь на уровне исследований, имеющих дело с чисто  биологическими явлениями. 

Список используемой литературы:

1. Слюсарев А. А. М.: Высшая школа, 1976. 368 с. . Алиханян С. И. Общая генетика. М.: Высшая школа, 1973. 326 с.  
2. Дубинин Н. П. Общая генетика. М.: Наука, 1976. 487 с.  
3. Гершензон С. М. Основы современной генетики. М.: Наука, 1980. 250 с.  
4. Бабий Т. П., Костюк Г. П., Задорожный А. Г. и др. Киев: Наукова думка, 1984. 890 с

5. Суходолец В.В. Функция кроссинговера // Генетика. – 1986. – Т. 22. – № 11. – С. 2551– 2559.

6. А. Афонин, подготовка и публикация html-версии, 2006

7. Петухов В.Л., Генетика, 2007,  СемГПИ.