Глава 8
- О вероятностном принципе реализации генотипа в фенотипе.
- Украина, как территориальное недоразумение (тем, кто не интересуется политикой или разделяет либеральные ценности, лучше не читать).
“Все мы согласны, что ваша теория безумна. Вопрос … в том, достаточно ли она безумна, чтобы иметь шанс быть истинной …”
Нильс Бор (по поводу вероятностного описания процессов в микромире Вернером Гейзенбергом).
Морфогене́з (формообразование) — возникновение и развитие органов, систем и частей тела организмов как в индивидуальном (онтогенез), так и в историческом, или эволюционном, развитии (филогенез). Морфогенез и такие феномены, как импринтинг, память, сознание имеют эпигенетическую природу, то есть это реализация генетических программ во времени и пространстве, осуществляемая под влиянием многих факторов среды и не передающаяся следующему поколению.
В замечательной монографии Джеймса Уотсона «Молекулярная биология гена» есть одна удивительная, даже странная фраза. Дж. Уотсоном она сформулирована так: «Важна ли в жизни эукариотических клеток регуляция на уровне трансляции, до сих пор не известно». На самом деле, регуляция биосинтеза белка происходит и на уровне транскрипции (переносе информации с молекулы ДНК на молекулу РНК), и на уровне трансляции (переносе информации с молекулы РНК на молекулу белка), и на десятках различных уровней и подуровней.
Это необходимо показать, поскольку иначе невозможно уяснить ни то, как реализуется генотип в фенотипе, ни то, как реализуется процесс переработки информации в мозге. Все дело в том, что регуляцию биосинтеза белка, (а в дальнейшем будет показано, что и переработку информации в мозге) многие исследователи рассматривают как динамический процесс. На самом деле, всякий живой организм, равно как и любая его структура, в том числе мозг (если таковой имеется) являются статистическими системами, и адекватное описание их работы в терминах динамической системы невозможно принципиально.
В каждой клетке синтезируются одновременно сотни и сотни белков: структурных (строительных), ферментов (катализаторов), регуляторных. Но, все белки, вернее полипептиды, состоят из 20 видов аминокислот. Весь этот набор постоянно присутствует в цитоплазме клетки. И клетка «должна решать вопрос», каким образом из одних компонентов организовать различные (необходимые) структуры, в различных (нужных) количествах и в нужное время.
Например, белков-ферментов, которые обеспечивают синтез пигмента, ответственного за зеленый цвет ваших глаз требуется гораздо меньше, чем белков-ферментов, ответственных за метаболизм клетки, например, дыхание.
Для того, чтобы обеспечить синтез определенного белка в больших количествах, в ДНК имеются многочисленные повторения одного и того же гена. Иногда таких копий насчитываются десятки и сотни. Это только один из множества факторов, обеспечивающих большую вероятность биосинтеза конкретного белка на уровне транскрипции.
Далее, тот или иной участок ДНК может содержать разное число интронных, или вставочных участков, которые, как считают, не несут информации о кодируемом белке, но переносятся на информационную РНК (и-РНК). Далее, эти интронные участки вырезаются, а экзонные, то есть формирующие матричную РНК (м-РНК) сшиваются. На м-РНК, как на матрице (отсюда и название) в структурах рибосом синтезируются полипептидные цепочки. Зачастую и-РНК отождествляют с м-РНК. При большем количестве интронных участков, время на синтез м-РНК увеличивается, а вероятность биосинтеза соответствующего белка уменьшается.
Регуляция биосинтеза на уровне трансляции обеспечивается, так называемой, вырожденностью биологического кода. То есть, одну аминокислоту могут кодировать как одна, так и несколько троек нуклеотидов (триплетов). Если в структуру какого-то белка входят аминокислоты, которые кодируются несколькими триплетами, то ускоряется время синтеза этого белка и увеличивается вероятность протекания процесса, контролируемого этим белком.
Регуляция биосинтеза может осуществляться и на уровне структуры т-РНК, (транспортных РНК), транспортирующих аминокислоты к месту синтеза белка, и на уровне рибосомных РНК, образующих рибосомы - структуры, на которых происходит синтез белка. Замена в результате мутации нескольких или даже одного нуклеотида в этих структурах может привести к изменению конформации (пространственной конфигурации) этих РНК, уменьшению их активности и скорости синтеза белка, изменению «продолжительности жизни» и, в конечном счете, изменить вероятность процесса синтеза того или иного белка.
Наиболее тонкая регуляция биосинтеза осуществляется на уровне самих белков-ферментов. Прежде всего, синтезированная полипептидная цепочка почти никогда не остается той длины, которую ей обеспечивает м-РНК, но делится на фрагменты (специфическими ферментами). На это необходимо определенное для каждого белка и «свое» для каждого индивидуума время. Затем полученная полипептидная цепь, или первичная структура белка сворачивается в глобулу без дополнительных энергетических затрат посредством электростатического взаимодействия, образуя вторичную структуру белка. Далее несколько таких глобул могут объединиться между собой водородными связями в третичную структуру, включить в себя «посторонние образования», например, ионы металлов (гем в молекуле гемоглобина) – четвертичная структура белка.
В каждом акте этих преобразований участвуют ферменты, и каждый акт протекает за вполне определенное время (мили-, микро-, нано-, пикосекунды), свое для каждого индивидуума. Мутация на участке ДНК, ответственном за синтез какого-то белка может привести к небольшому изменению конформации белковой молекулы и к изменению устойчивости ее к протеазам – ферментам, разрушающим белок (в 2006 г. за открытие генетически детерминированного распада белка в клетке группе ученых была присуждена Нобелевская премия). Это, в свою очередь, приведет к уменьшению времени его контакта с субстратом, к уменьшению «времени жизни» этого белка и изменению вероятности протекания процесса, регулируемого этим белком.
Так, например, подобное вышеприведенному, небольшое изменение в структуре фермента, ответственного за синтез гормона кортизола, отвечающего за целый ряд физиологических реакций, сопутствующих состоянию агрессии, заставит вас броситься на обидчика с кулаками, а вашего приятеля – наутек. А вот кто из вас двоих имеет большую вероятность дожить до половозрелого возраста и дать потомство – храброе или трусливое – это вопрос.
Такое же изменение в структуре хотя бы одного из ферментов, ответственных за синтез пигмента меланина делает вас немного светлее вашей смуглой подружки.
Все сказанное выше призвано показать, что «в условиях сравнительно ограниченного числа изначально используемых клеткой соединений, и необходимости получения огромного числа промежуточных и конечных продуктов метаболизма имеет место своеобразная конкуренция различных клеточных структур за необходимый субстрат.
Многие гены могут экспрессировать в разных органах, в разные периоды онтогенеза. Так, например, в моменты обучения и, соответственно, запоминания, в мозге экспрессируют те же гены, что и в период эмбриогенеза, и при дифференцировке клеток.
Эта позиция, кстати, говорит о том, что выращивание функциональных органов «в пробирке», то есть вне организма, невозможно принципиально. Спекуляции на эту тему, связанные с возможностью сегодня выращивать эпителиальные ткани, ткани сосудов или желез, появляются постоянно, особенно в связи с разработкой 3D-биопринтеров. Чтобы получить функциональный орган, необходим организм.
У женщин встречается такое доброкачественное образование, как дермоидная киста. При вскрытии этого образования в нем обнаруживают скопления из разных тканей: зубов, волос, костной и соединительной ткани, и т.д. Вот такое образование мы можем получить при попытке вырастить орган из стволовых или бластных клеток вне организма. А, «лечение» стволовыми клетками может быть опасным. Такая клетка может просто «не сообразить», во что же ей дифференцироваться.
В 2015 году появилась информация, что и американские генетики включили человеческий ген в геном свиней. Это позволило улучшить качество мяса, сделав его постным. Но внешний вид этих животных шокировал самих исследователей.
В 2011 году в НИИ животноводства, результаты, полученные при интеграции гена соматолиберина человека в геном свиней, подтвердили теорию выдающегося исследователя академика И.И. Шмальгаузена, согласно которой, все органы животного образуют единую систему, части которой зависят друг от друга и действуют, и противодействуют одна по отношению к другой. Поэтому, никакое изменение не может обнаружиться в одной части, без того, чтобы не вызвать соответствующие изменения во всех остальных частях. В то же время, в организме трансгенных животных происходят определенные перестройки, изменяющие сложившуюся систему корреляций. Другими словами, интеграция гена соматолиберина человека в геном свиней оказывает множественные воздействия на абсолютно разные признаки.
У некоторых людей встречается аномалия в развитии, известная, как синдром Марфана, обусловленная дефектом в одном из генов. Синдром вызван мутацией гена, кодирующего синтез гликопротеина фибриллина-1, и является плейотропным. Плейотропия — явление множественного действия гена. Выражается в способности одного гена влиять на несколько фенотипических признаков.
Такие люди отличаются высоким ростом при малом весе, непропорционально длинными конечностями. Имеют, так называемые, «паучьи пальцы» на руках и ногах, высокий интеллект.
Испанец Хавьер Ботет родился с синдромом Марфана. Рост его достигает двух метров. Конечности у парня очень длинные, а суставы – слишком гибкие. Поэтому Хавьер может согнуть свое тело в бараний рог.
Этот синдром мы наблюдаем у Авраама Линкольна, Шарля де Голля, предположительно, и у Иисуса Христа.
То есть, один единственный ген способен изменить направление морфогенеза. И однажды, влезши в геном, мы рискуем получить популяцию людей с двумя головами.
Все главы рубрики «Введение в теорию мозга» можно читать вне общего контекста. Но, для лучшего понимания организации мозга, желательно читать их в пронумерованной номерами глав последовательности.
Те из вас, кто разделяет либеральные «ценности» или просто не интересуется политикой, далее могут не читать.
Украина - территориальное недоразумение.
Сегодняшняя Украина – это какое-то зазеркалье. Как должен относиться к своей истории нормальный народ в нормальной стране? Все, что было в его прошлом трагического и негативного признать и оставить истории. А все лучшее и позитивное перенести в настоящее. На Украине же все наоборот: то, что было в ее истории хорошего отбросили, а оставили одно дерьмо. В этом дерьме сейчас и барахтаются.
Вот данные известного нашего экономиста, политолога, публициста Михаила Хазина: «В 1991 году ВВП Украины был больше, чем ВВП Германии. У них была первая армия в Западной Европе, ну может быть вторая. У нее была промышленность, сравнимая с промышленностью Германии. Донбасс, как агломерация, входил в тройку, а то и был первым по разнообразию промышленного потенциала, который находился на такой территории. Так же как Рур или Пенсильвания, или Бирмингем». То есть, это была первоклассная европейская страна.
А вот, сравнение советской Украины с Францией: Украина с 52 миллионами жителей в 1989 г. по территории и численности населения была достаточно близка к Франции. Но в расчете на душу населения она производила нефти (включая сжиженный газ) почти в два раза больше Франции, природного газа — в 10 раз, угля — в 12 раз (130 млн т. и первое место в Европе), стали — в 3 раза (56 млн. т., первое место в Европе), железной руды в 13 раз, тракторов — почти в шесть раз (106 тыс.), хлопчатобумажных тканей — в два раза (558 млн кв. м.), сахарной свеклы — более чем в два раза, картофеля — в 3,5 раза, сахара (4,5 млн т. в год, первое место в Европе), рыбы и других морепродуктов — в 1,5 раза.
Давайте посмотрим на долю Украины по некоторым видам продукции в общесоюзном производстве: УССР производила 100% роторных экскаваторов, кукурузо- и свеклоуборочных комбайнов, выпускавшихся в Советском Союзе, 95,4% угольных очистительных комбайнов, 40,5% доменного и сталеплавильного оборудования, около 47% силовых трансформаторов, 33,8% прокатного оборудования, 24% крупных электрических машин. В 1984 г. на республику приходилось 61,9% производства сахара из сахарной свеклы в общесоюзном производстве, 32,8% растительного масла, 25,3% животного масла, 21,9% мяса, 25% консервов, 22,1% пива, 21,3% кондитерских изделий, 19,2% цельномолочной продукции, 15,8% виноградного вина, 46,6% добычи соли.
Еще в 1990 г. в УССР выращивалось 20,1 млн голов свиней, 26,7 млн голов крупного рогатого скота, 251 млн голов птицы. Производилось 156 тыс. легковых автомобилей и 30 тыс. грузовых, выпускалось 196 млн пар обуви, выплавлялось 47 млн т. чугуна. Грузооборот железных дорог составлял 523 млн. т/км, пассажирскими авиаперевозками пользовались 16 млн. пассажиров. В год сдавалось 17,4 млн кв. м. жилья.
Авиазаводы Украинской ССР ежегодно выпускали около 250 самолетов, знаменитое ПО «Южное» производило мощнейшие в мире ракеты. Судостроение позволяло изготавливать не только сейнеры и сухогрузы, но и крейсеры и авианосцы. Крупнейшее в мире Черноморское пароходство (ЧМП) на 1991 г.владело 234 грузовыми, пассажирскими и иными судами общим дедвейтом в 4167 тысяч тонн.
"Самостийная, искусственно созданная геополитическая формация имела невероятные шансы на грандиозный успех, и возникла она отнюдь не на «руинах Империи». Такого богатого наследия не досталось ни одной из отколовшихся советских республик. Не достало только ума, а значит, и понимания того, что все прежние совместные достижения ничего не будут стоить в отрыве от метрополии и с компрадорскими недоумками у власти. Жадная и неразумная наследница, «отжавшая» огромные богатства у живых родителей, «пошла в разнос», проявляя чудеса расточительности, глупости и чёрной неблагодарности".
А Западу, богатая и процветающая Украина была не нужна, и все это украинское изобилие методично свели почти к нулю? За 30 лет независимости Украина скатилась из XXI века к началу прошлого века. По экономическому развитию, она не намного опережает такие государства, как Габон, Ботсвана, Намибия или Алжир, Тунис и Египет. Основной показатель падения — это сокращение ВВП на 35% за 1991 – 2015 г. Согласно данным Всемирного банка, такого не было ни в одной другой стране. Следующие за Украиной места занимают Молдавия (-29%), Грузия (-14%). Если учесть динамику развития, то можно констатировать, что в тот же самый период украинская экономика пережила в три раза более сильный спад, чем экономика среднестатистического африканского государства.
Сегодня в Европе по какой-то их европейской надобности востребована луковая шелуха. Предложили Украине ее поставлять. Сам украинский лук европейцам не нужен, а шелуху поставляйте. Похоже, Украина за эту идею ухватилась. Ведь, промышленные производства останавливаются, надо теперь потери луковой шелухой восполнять. Если раньше большую часть валютных поступлений в Украину давала металлургия, то сегодня большая часть валюты поступает от гастарбайтеров.
Вот такая она, помощь Запада Украине: оттягивая на себя наукоемкие, высокотехнологичные, капиталоемкие производства и интеллектуальные ресурсы, и получая добавленную стоимость на порядки больше, чем дает луковая шелуха, та же Германия очень честно обворовывает восточноевропейские страны.
Прежде, чем говорить о вероятностном принципе работы мозга, следует рассказать об одной из главных, если не главной, его особенности. Это, в следующей 8 главе.
Если Вы не специалист в этой области, а просто любознательный человек, то, в случае не ясного для Вас изложения материала, задавайте вопросы. От специалистов жду возражений, уточнений, опровержений и другой конструктивной критики.
Те же, кто пожелает высказаться по второй части этой главы, в выражениях могут не стесняться.
Оставить комментарий