Парадокс размера генома.

 


Многие биологи полагают, что понять истинный смысл структур и функций систем живых клеток и организмов можно только изучив причины и способ возникновения их в эволюции. В середине ХХ в., так же как и во времена Ч.Дарвина, в учебниках биологии схематически изображалось развитие жизни на Земле в виде эволюционного древа. В его подножии находились простые и, как думали, самые древние организмы, а на вершине непременно располагался человек. Поэтому была вполне естественной точка зрения, согласно которой у Homo sapiens должно быть наибольшее число генов. А поскольку генетический материал - это ДНК, то следовало ожидать, что и по ее количеству человек непременно должен быть рекордсменом среди форм той единственной белково-нуклеиновой жизни, которая существует на Земле (а может быть, и вообще в Космосе).
Однако еще в конце 40-х-начале 50-х годов (т.е. до создания модели двойной спирали) ученые, в частности американские биохимик А.Мирский и цитолог Х.Рис, абсолютно четко доказали, что стоящий на вершине эволюции вид H.sapiens обладает не самым крупным геномом. Если соединить конец в конец 23 молекулы ДНК, составляющих гаплоидный набор человека, получится нить длиной около 1 м. (Длина ДНК самой крупной первой хромосомы человека составляет около 7.5 см.) Но геномы саламандры и лилии почти в 30 раз превышают размер человеческого генома. Налицо полный крах представлений о соответствии сложности организма и величины его генома. Это явление, даже получившее собственное название - парадокс размера генома (C-value paradox), до сих пор не объяснено…
Биологическая роль избыточной ДНК остается одной из главных тайн эволюции и, вероятно, наиболее трудной проблемой эволюционной генетики высших организмов. Тем не менее, уже есть некоторые экспериментальные результаты и наблюдения конкретных клеточных процессов, на основе которых можно попытаться объяснить геномный парадокс. Об этом и идет речь в статье А.П. Акифьева Избыточная ДНК - генетическая квадратура круга?, опубликованной в октябрьском выпуске журнала «Природа».

SPIN