ИНТЕЛ-ГЕНЕТИКА. ПРОГРАММИРУЕТСЯ ЛИ НАША ДНК? Да!

 

Генетика прочно вошла в нашу жизнь. 60 лет назад самой большой загадкой была ДНК – как она устроена? В нынешнем столетии предстоит отгадать другую загадку – как работает ДНК? Даже крупнейшие ученые не в состоянии этого объяснить. Автору удалось доказать, что, прежде чем работать, ДНК человека и животных естественным путем программируется, иначе не только согласованной работы генов не видать, но многих живых организмов, в том числе, нас, не будет. Ниже представлена первая в мире И-журнальная публикация на данную тему…

Самвел ГЕЛЕЦЯН

Даже далекий от науки читатель наслышан о ДНК, например, о ДНК-овом тесте на отцовство. Однозначно определить, что такое ДНК так, чтобы охватить хотя бы основные ее характеристики и функции, предельно сложно. Конечно, ДНК – это полимер, сверхдлинная цепь нуклеотидов – азотистых оснований четырех типов, обозначаемых первым буквами их названий: А; Т; Г; Ц  (аденин, тимин, гуанин, цитозин). Она же и код, и устройство, и многое другое.

Благодаря программе «Геном человека» были расшифрованы такие последовательности. Получили длинные строчки из этих букв, но разгадать, как работает ДНК, не удалось, потому что это всего лишь статика. А нужно разгадать динамику. Ведь ДНК ни на секунду в покое не остается. Она удваивается, чтобы клетки при делении могли получить такой же набор генов. Она копируется, чтобы могла образоваться РНК и дальше могли синтезироваться аминокислоты и белки; она изгибается и меняет свою форму; она взаимодействует с белками, ферментами, гормонами; она отдает отдельные свои участки и взамен получает другие (мобильные генетические элементы).  Она фрагментируется на куски и обменивается этими кусками с другими хромосомами (кроссинговер).  С участием ДНК и вокруг нее протекает множество биохимических реакций. И это далеко не всё.

Всякая система в состоянии достичь определенных, заранее заданных, повторяемых, результатов с приемлемыми характеристиками лишь в том случае, если она обладает необходимыми программными средствами функционирования. Современные производства, начиная от простых станков с ЧПУ – числовым программным управлением, и до сложнейших производств с робототехникой являются примерами сказанного. Не следует думать, что сапожник, тачающий сапоги вручную, не имеет программы. Он ее приобретает в процессе обучения и постепенно совершенствует по мере накопления опыта работы. Нетрудно представить результат, когда шить сапоги берется неопытный человек.

А priori ДНК, представляющая собой систему, нацеленную на определенные действия и результаты (особь, вид, жизнь), должна обладать программой. И даже не одной. Вот пример.

Отец и мать генетически никак не связаны, они самостоятельные  организмы. Каждый родитель в своих половых клетках несет собственные гены. Даже однотипные гены отца и матери (аллели), например, гены глаз, отличаются по размерам, по экспрессии, по кодируемым ими аминокислотам (например, по цвету). Генетики могли бы добавить, что гены отличаются также такими качествами, как доминантность и рецессивность. Но об этом лучше промолчать, поскольку в Природе доминантных и рецессивных генов попросту не существует.

В процессе оплодотворения, при слиянии чужеродных родительских половых клеток, всё на уровне ДНК должно быть согласовано так, чтобы родился нормальный ребенок. Ученые полагают, что некий «критический фактор» «избирательно» выключает ненужные гены. На самом деле это не совсем верно.

ДНК работает по совершенно иному принципу, а именно – по принципу вероятностного (случайного) программирования генов на работу.

Этот принцип впервые открыт автором. Вероятностный путь является сложным и затратным, но очень эффективным (математики даже не приблизились к такому изобретению Природы). Это поворотный пункт, за которым открывается новое понимание генетики. Автору удалось предсказать некоторые из процессов и явлений, пока непознанных наукой, которые обеспечивают рождение полноценного индивида и его активную жизнь до старости.

Принцип является фундаментальным для видов с гормональной регуляцией размножения, например, для человека и многих видов животных. Удивительным здесь является то, что при этом на протяжении тысяч лет вид сохраняет свои отличительные черты, но при этом каждый индивид неповторим. Таким путем реализуется «наследственность и изменчивость».

Вероятностный метод обладает замечательным преимуществом – является мощным источником изменчивости. Значит, открыт не только принцип программирования ДНК, но и
открыт неизвестный ранее механизм генерации изменчивости.

Как всё это происходит без сбоев? Об этой актуальнейшей проблеме нашего времени как раз и идет речь в этой заметке. Для того чтобы всё реализовалось в нужном порядке, обеспечивались «наследственность и изменчивость», Природа:
1) выбрала Гормональную регуляцию генома и
2) изобрела явление, именуемое «Программирование ДНК».

Успехи и затруднения регуляции ДНК «по науке»

В настоящее время наиболее известны два подхода к решению проблемы:
a) Биологический (эпигенетический) – работа и молчание генов регулируется метилированием ДНК (это направление претерпевает определенные затруднения);
b) биоинформатический – по аналогии с кибернетическим (математическим, но с генетическим уклоном). Это перспективное направление с широкими возможностями.

Эпигенетический подход. Термином «метилирование» обозначают биохимическую реакцию связывания с ДНК небольшой, но химически активной молекулы – метила CH3.  Он состоит из одного атома углерода и трех атомов водорода. Одна связь четырехвалентного углерода остается свободной, что и обуславливает активность.

Специалисты утверждают, что в качестве донора (поставщика) метила для ДНК все ферменты (так называемые ДНК-метилтрансферазы, то есть, переносчики метила), используют S-аденозилметионин, вкратце – САМ. В химической структуре САМ присутствуют атом серы (С), аденин (А) и метионин (М) и, главное, метил. Ферменты отбирают метил у САМ и передают ДНК. Вот такой метил и считают регулятором работы генов. Читателю не обязательно запоминать данные по химическим структурам, потому что для дальнейшего изложения они не нужны.

По современным представлениям, регуляция осуществляется следующим образом. Метил прочно связывается с ДНК в начальных участках гена. Как метил узнает, именно с которым из тысяч генов нужно связаться? Неизвестно – это одна из нерешенных проблем науки эпигенетики.  Ученые полагают, что существует некий «критический фактор», который указывает метилу с каким геном связаться, чтобы заблокировать его работу. Работать будут гены без метила.

Процесс указывания адреса гена ученые характеризуют специальным термином «избирательное метилирование». Чем и каким образом оно осуществляется, пока неизвестно.

Интересно, что ни «критического фактора», ни «избирательного метилирования», в природе не существует, так как распределение метила по ДНК является вероятностным.

Однако сама регуляция ДНК в естественных условиях существует, безотносительно к тому, кто и что указывает (или не указывает) адрес гена.

Вероятностный принцип регуляции генома, а  не адресность и детерминированность, лежит в основе принципиально нового, сложного и эволюционно более совершенного способа – гормональной регуляции работы генов половыми гормонами.

Поразительным является то, что, несмотря на генную регуляцию в случайном порядке, всё-таки в результате рождается ребенок, у которого все органы располагаются в своих естественных местах и функционируют так, что человек в состоянии дожить до глубокой старости. И этому в рамках новой теории есть объяснение.

В концепциях эпигенетики довольно много неувязок. Вот один из примеров.

Известно, что ДНК состоит из двух цепей – родительской и дочерней. Если в родительской цепи ДНК метилирована (конкретно: если метилирован цитозин в паре цитозин-гуанин), то фермент автоматически (обратите внимание на автоматичность) метилирует ближайший (комплементарный) цитозин дочерней цепи. Образуется некое подобие «хомута» (препятствия), «обхватывающего» ДНК с двух сторон.

Комплекс белков транскрипции, который перемещается вдоль ДНК, создавая ее «копию» –  РНК,  не в состоянии одолеть такое препятствие и ген оказывается заблокированным. В результате ген не дает генного продукта и по генетическому коду не могут быть синтезированы аминокислоты и, далее, белки. Ген «молчит».

Если метил (второй) на цитозине дочерней цепи отсутствует, то подобного препятствия («хомута») не образуется. Комплекс белков скидывает одиночный метил с ДНК и беспрепятственно осуществляет транскрипцию. Ген «работает».

Эту модель примерно 30 лет назад предложил американский ученый Р. Холлидей.

Парадокс. Модель интересная, но порождает вопросы. Присмотримся. Ситуация фактически является парадоксальной. Если фермент автоматически  метилирует каждый(!) ближайший (комплементарный) цитозин дочерней цепи, то по какой причине возникают «пропуски» метилирования дочерней цепи, благодаря которым гену удается работать? Таких пропусков быть не должно по причине автоматизма метилирования.

Следовательно, будучи «охомученными», молчать должны все гены, потому что САМа много и метилов достаточно, чтобы метить все гены. А чем чревата ситуация, когда ни один ген не работает? Понятно-с…

Этот парадокс и другие неувязки подобного плана ставят под сомнение справедливость концепции метилирования в том виде, в котором она существует сейчас.

Объяснение парадокса

Причина подобных затруднений заключается в том, что имеет место принципиальное искажение реальности. Заключается искажение в следующем:

— вопреки современным воззрениям, метил не является единственным и однозначным регулятором работы генов. Наряду с метилом регуляцию осуществляют также иные соединения, присутствие которых и связь с ДНК обнаружить значительно сложнее по сравнению с метилом (связанный с ДНК метил можно наблюдать с помощью электронного микроскопа).

Итак, лозунг «даешь метил!» приводит к тупиковой ситуации. Дело в том, что примитивный на первый взгляд вопрос «пропусков» метилирования дочерней цепи является генетической проблемой, которую решить специалистам не удается в течение последних десятилетий.

Повторяю, что метил не является единственным регулятором работы генов. В тех местах, где явствуют «пропуски», находились молекулы тех соединений, которые участвуют в модификации ДНК наравне с метилами, то есть, программируют ДНК (см. ниже).

В процессе работы  ДНК ферменты перемещают их и используют для иных задач, например, для обеспечения транскрипции. Поэтому экспериментатору, не имеющему представления о таких событиях в геноме, после перемещения этих соединений ферментами, сложно обнаружить их. Потому что он не знает, что искать и где искать. А если обнаруживает их в другом месте, то не находит оснований привязать их к метилированию прежнего участка ДНК.

«Безработные» А; Т и Г

Ученые установили, что метил-регулятор связывается цитозином в паре (дуплете) с гуанином и обозначают цитозин через 5мЦ (это означает: метил связан с пятым атомом углерода в составе цитозина). Гуанин в такой паре является пассивным спутником цитозина. Другие основания – аденин и тимин, якобы вовсе в регуляции участия не принимают.

Ничего подобного! В регуляции активно участвуют все: и цитозин Ц, и аденин А, и тимин Т, и гуанин Г.

Боксовый принцип метилирования – это новый принцип.
«ДНК-депо»

В отличие от общепринятых воззрений, в теории программирования ДНК показано, что метилирование ДНК  осуществляется по боксовому принципу. Гормоны-регуляторы связываются не с отдельными дуплетами ЦГ, а с боксами, которые состоят из пар ЦГ, а также, в разных сочетаниях, с А и Т. Примерами могут служить боксы АЦГТ; ЦГАТ.

Подобные боксы названы ДНК-депо.

Почему присутствует слово «депо»? Потому что регуляция работы ДНК осуществляется не только лишь простым метилированием, как полагают сейчас ученые, а с участием процесса, именуемого «депонирование». Активные элементы гормонов связываются и хранятся в ДНК-депо «до востребования». Впоследствии ферменты извлекают их из ДНК-депо и используют для модификации дочерней ДНК.

Помните об автоматизме метилирования ДНК? Если в ДНК-депо заранее (то есть, в процессе программирования) метил не помещен, то никакой «автоматизм» не спасет – непременно образуются «пропуски».

Именно в работе ДНК по принципу депонирования и кроется отгадка этой загадки.

По идее, боксовый принцип организации ДНК не нов. Новым является открытие боксов программирования – ДНК-депо, их типов и принципа работы.

Собственно функцию депонирования (получения, временного хранения и последующей выдачи) выполняют аденин А и тимин Т. А цитозин служит в качестве «якоря» для привязки молекулы гормона к ДНК-депо.

«Псевдо-ДНК» – это новая реальность и незамеченный… парадокс

Одним из основных свойств ДНК является способность воспроизводиться путем копирования. Она копируется в двух разных случаях и для двух разных целей – репликации и транскрипции.

В случае репликации она в точности воспроизводит саму себя. Копия необходима тогда, когда клетка делится и нужно обеспечить дочернюю клетку таким же набором хромосом, какая имеется у нее самой.

В случае транскрипции ее копией является не ДНК, а другая субстанция – РНК, с иной структурой и совершенно иными функциональными задачами. Биохимическое отличие ДНК и РНК заключается в том, что в состав ДНК входит тимин (Т), а в состав РНК входит урацил (У). Отличает Т и У якобы мелочь: одна молекула метила и один атом водорода.  Однако генетическая разница принципиальная.

«Москва»-«Париж»

Разве факт двоякого поведения ДНК не должен вызывать удивления и побудить к тому, чтобы разобраться? Если на печати выгравирована «Москва», то оттиском будет также «Москва» (зеркально), но никак на «Париж». Но если проявился «Париж», это означает, что существует неизвестный механизм преобразования.

Удалось показать, что ДНК обладает способностью переходить в особую форму, названную «псевдо-ДНК» (или «У-ДНК», от слова урацил). Именно такой переход и обеспечивает транскрипцию.

Переход ДНК в «псевдо-ДНК» является принудительным и также обусловлен программированием ДНК.

Переход является краткосрочным:  начинается перед транскрипцией и по ее окончании «псевдо-ДНК» возвращается в исходное состояние.

Трансформация в урацил-ДНК является одним из интересных свойств ДНК.

А как же гуанин?

Не следует думать, что гуанин служит сторожем при цитозине. У него очень важная функция, а именно, обеспечение перехода ДНК в «псевдо-ДНК». В этом участвует комплекс белков транскрипции. Только после этого возможна транскрипция, синтез РНК на матрице «псевдо-ДНК». Повторяю – синтез РНК на матрице «псевдо-ДНК». На матрице ДНК может синтезироваться только ДНК, и этот процесс называется репликация, а не транскрипция.
на матрице обычной ДНК никогда РНК не синтезируется

Для того чтобы синтез РНК мог состояться, необходимо, чтобы метилировался гуанин. А это возможно только тогда, когда программируется ДНК, то есть, депонируются активные элементы гормонов. Без метилирования гуанина РНК синтезироваться не будет. Это та часть механизма, который превращает «Москву» в «Париж».

Конечно, о способности гуанина связать метил известно давно из курса биохимии. Но одно дело – отдельно взятый процесс, и совсем другое – функция в иерархической цепи процессов.

Таким образом, в метилировании (шире – в регуляции работы ДНК) участвует вся нуклеотидная братия. Это один из принципиальных аспектов новой теории и далеко не мелочь.

Гормональная индивидуализация ДНК. Изменчивость

Итак, в результате того, что в ДНК-депо родительской цепи не помещен метил, соответствующий участок дочерней цепи не метилируется. Это проводит к тому, что профили метилирования двух цепей (паттерны) будут различными.

Иное расположение метилов на ДНК (новый паттерн) имеет серьезные генетические последствия, а именно:
a) если это имеет место в половых клетках, то геном нового индивида, который  возникнет в результате оплодотворения, неизбежно будет отличаться от геномов родителей. Следовательно, речь идет об особом механизме изменчивости;
b)  если это имеет место в соматических («обычных», то есть, неполовых) клетках, то будет изменена экспрессия (сила выражения гена).
Описанное явление названо автором так: «Гормональная индивидуализация ДНК».

Преобразования генов и экспрессия: о новых явлениях

Поведение генов в половых и соматических клетках отличается принципиально. В половых клетках гены, в обычном понимании, не работают (отсутствует синтез РНК). Однако мнение, что они бездействуют, неверно в принципе.

Самые серьезные преобразования генов происходят именно в период их «бездействия».

Согласно науке, родительские гены, передающиеся в составе половых клеток отца и матери, становятся генами будущего ребенка. Доминантные гены (помните – которых в природе нет) занимают лидирующее положение, оттесняя рецессивные гены (которых тоже нет). Формируется геном ребенка. Следовательно, параметры генов ребенка должны быть таковыми, как у родительских, например, экспрессия генов.

Это означает, что может существовать явление, обозначенное как «Геномный импринтинг».

Но в реальности не так. Та же проблема экспрессии генов до сих пор не решена.

Удалось понять, что в период «бездействия» гены претерпевают серьезные преобразования. Гены определенным образом расчленяются на составляющие, а затем происходит их повторная сборка.  В процессе сборки, в соответствии с программой их ДНК, часть деталей (участков генов) может быть удалена, но могут быть, наоборот, добавления.

В зависимости от количества удалений и добавлений, ген может быть идентичен родительскому, но может и заметно отличаться.

Это явление автором названо «Комплектующий кроссинговер».

В результате удалений и добавлений участков генов регулируется тот параметр, который именуется «экспрессия».

Таким образом, «комплектующий кроссинговер» содержит в себе решение проблемы изменения экспрессии генов. Это является еще одним свидетельством преимущества теории программирования ДНК.

Резюме:
Экспрессия генов регулируется программированием ДНК

А также
Геном будущего ребенка регулируется программированием ДНК

Существенным отличием здесь является открытие ранее неизвестного этапа в цепи репродукции на стадии оплодотворения:
явления «Преобразование родительских ДНК и генов».

Теории, теории…

Мировая наука, конкретно — историческая наука, совсем недавно обогатилась крупнейшим достижением. Создана новая дисциплина под названием «Теоретическая история». Автором ее является Григорий Семенович Кваша. Сама возможность такого события исключалась в принципе, даже вызывала ироническую улыбку. В отличие от нее, теоретическая физика на слуху и воспринимается как должное.

А вот генетике не повезло. Конечно, Мендель создал теорию «наследственных задатков». Конечно, теоретическая биология, как самостоятельная дисциплина, существует. Еще в 1935 году Эрвин Бауэр издал книгу под названием «Теоретическая биология». Теория Бауэра базируется в основном на принципах термодинамики, то есть, на понятиях физики. Это понятно, поскольку в те времена хоть и знали о законах Грегора Менделя и Хромосомной теории наследственности Томаса Моргана, но о двойной спирали ДНК, годом  открытия которой является 1953 год, представления не имели.

Сами генетики теоретическую генетику воспринимают как «спекулятивную».

Генетике не повезло изначально. Основоположник современной генетики Грегор Мендель полагал (а вслед за ним большая часть генетического научного мира и даже обыватели), что доминантность и рецессивность являются постоянными качествами биологического объекта, такими, как окраска цветов, волос и прочее. Многолетний кропотливый труд по гибридизации гороха позволил ему формулировать Правила наследования. В 1 865 году на Брюннском обществе естествоиспытателей Мендель доложил о своих результатах и Правилах. Оваций не было. После их повторного открытия в 1900 году Правила были названы Законами Менделя. Всё бы хорошо, да только следующее растение – ястребинка, над которой он продолжил свои опыты после гороха, «не соизволил» подчиниться Правилам. Мендель был настолько расстроен и подавлен разрушением стройного здания своей теории наследования, что вообще бросил свои опыты.

В ХХ столетии последователи Менделя попытались построить «доминантно-рецессивный мир», подогнав всех и вся под эту гребенку, однако успеха не добились. Мир остался многоликим и многокрасочным, а доверие к генетике было подорвано.

Конечно, трудно поверить в закон о единообразии гибридов (это первый закон Менделя), когда смотришь на детей в многодетных семьях. О единообразии речи не может быть в принципе (выше рассказано о механизмах изменчивости).

В смысле раскрытия тайн наследственности не намного лучше другие законы домолекулярного периода, например, закон Харди-Вайнберга.

Мир гораздо сложнее, чем может этого понять человеческий разум. А отдельные идеи, идущие в разрез с Природой, назови их теорией или нет, погоды не сделают.

Фундаментальный сдвиг в генетике произошел благодаря открытию структуры ДНК (двойной спирали) Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Менделизм постепенно сошел на нет, хотя его рудименты пока существуют, в частности, в генетическом консультировании наследственных заболеваний –   со всем негативом, что было в нем, не в пользу пациентам.  Так что к теориям доверия нет никакого – «спекуляции, да и только».

Автором разработано новое теоретическое направление под названием Интел-генетика. Теория программирования ДНК является частью Интел-генетики.

В отличие от теории Бауэра, она содержит понятия лишь генетики, биохимии, анатомии и физиологии. Но методология характерна для точных наук.

В Интел-генетике 4 новых генетических закона: молекулярного уровня и молекулярно-органного уровня. Два закона из четырех являются качественными (не содержат математических соотношений), а два других являются количественными (содержат математические соотношения, связывающие биологические и генетические характеристики организма).

Это первые в истории генетики зависимости, не только раскрывающие суть генетических процессов, связанных с ДНК, но также отражающие численные величины гормональной регуляции работы ДНК.

Самой важной из преобразований ДНК, осуществляемых непременно с предварительным программированием ДНК, является синтез генома нового индивида из родительских геномов, что происходит сразу после оплодотворения. О другом преобразовании тоже речь была выше – о переходе ДНК во временную форму псевдо-ДНК. Модификация ДНК половыми гормонами в соматических клетках обусловливает работу генов и их «текущую» экспрессию. И т.д.

Теорию можно считать фундаментальной и полноценной лишь в том случае, если в ней присутствуют законы и соотношения, охватывающие все объекты данной области. Например, для теории программирования такими объектами являются все виды с гормональной регуляцией – как животного, так и растительного мира.

Вот поэтому автор вправе говорить о полноценной теории, по словарю – «логической системе обобщающих положений в определенной области знания», которая в состоянии также объяснить, предсказать, открыть явления природы.

 «Коварство» доминантности

История науки знает о таких понятиях, как «Кошмар Дженкинса» (Дарвин) и «Демон Максвелла», указывающие  на неразрешимые противоречия, доводившие ученых до отчаяния. Подобная ситуация сложилась у Менделя в связи с «не оправдавшим себя» доминированием.

Есть ли объяснение причин такого положения? Да, есть, их дает теория программирования.

Почти полтора столетия спустя после Менделя, в первой декаде 21-го века была создана Интел-генетика, объяснившая этот феномен.

Суть феномена заключается в том, что
доминантность и рецессивность являются не постоянными, а переменными свойствами – они функции времени.

В более широком аспекте – функциями нескольких аргументов, например, холестерола, фито- и половых гормонов и некоторых других аргументов. И, конечно, отделов головного мозга (у животных и человека). Звучит неправдоподобно, но это действительно так.

Еще более поразительным может показаться утверждение, что
доминантных и рецессивных генов не существует!

Но это также верно. А если кто не согласен, попрошу написать нуклеотидные последовательности таких генов и конкретно указать разницу между ними. Пожалуйста…

Примечательно, что так называемые «доминантность» и «рецессивность» (не генов, а признаков) предопределяются программированием ДНК половых клеток родителей.

Программирование ДНК
Определение: программирование ДНК – это явление естественной принудительной модификации ДНК половыми гормонами

Это относится, в частности, к ДНК половых клеток.

Это определение согласно Интел-генетике. В понятие «модификация» входят метилирование и гидроксилирование ДНК. В данном определении присутствуют следующие утверждения:
• программирование ДНК – это явление естественное (природное);
• это явление принудительное, то есть, обязательное;
• осуществляется половыми гормонами;
• касается ДНК вообще, и половых клеток, в частности, их – даже в первую очередь.

Программирование ДНК разрешает все те проблемы, которые названы выше («избирательное» метилирование; «критический фактор»;  «пропуски метилирования»; доминантность и рецессивность, экспрессия генов). Но это, так сказать, мелочь.

Самой основной, фундаментальной задачей программирования ДНК является подготовка родительских половых клеток к слиянию и образованию, в результате слияния ДНК сперматозоида и яйцеклетки, генома зиготы – будущего индивида.

В результате предопределяются все основные качества и характеристики будущего ребенка: фенотип, таланты, здоровье, уровень экспрессии признаков.

Соответственно, программирование ДНК предопределяет свойства эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), поскольку ЭСК синтезируются на геноме зиготы (оплодотворенной яйцеклетки).

Очевидно, что новые знания позволят разработать новые методики регуляции качеств будущих детей, в частности, исключить передачу нежелательных генов.

САМ и половые гормоны

Поскольку признано, что САМ служит в качестве донора для метилтрансфераз всех типов, то специалисты на него должны «молиться» и знать о нем «от и до». Однако странно, что даже лучшие специалисты знают лишь малую долю его функций при взаимодействии с ДНК – в основном, по части метилирования. На самом деле функциональные обязанности САМ значительно разнообразнее.

В функциональные обязанности САМ входят, помимо метилирования, также гидроксилирование и гидроксиметилирование ДНК.

В качестве донора, САМ, безусловно, уступает половым гормонам. Уступает, например, по структуре и по компактности молекулы. САМ содержит несколько нефункциональных составляющих. Но основной его недостаток является функциональным и лежит в области регуляции ДНК.

Разница с гормонами попросту феноменальная. В то время, когда половые гормоны программируют две команды; «да» (разрешение); «нет» (запрет), САМ программирует лишь одну команду: «да» (разрешение).  Да-да, разрешение, а не запрет, вопреки всем ожиданиям (ведь САМ метилирует ДНК, а метил «должен» запретить).

Благодаря способности формировать обе команды, гормоны реагируют с ДНК всего один раз (де ново с родительской цепью). Для метилирования дочерней цепи после репликации наличия гормонов не требуется, поскольку метилы от них хранятся в ДНК-депо и извлекаются из депо. Это одно из очевидных преимуществ способа с депониованием.

САМ лишен возможности депонировать метил.

По аналоги: если гормоны уподобить полюсам «+» и «–», то САМ подобен одному полюсу. В том случае, как между плюсом и минусом возникает ток, одинокий полюс образовать ток не в состоянии. Для того, чтобы САМ мог участвовать в метилирования дочерней цепи, он должен присутствовать на месте событий вторично – после синтеза дочерней цепи. А это лишняя «морока».

В целом, гормональная регуляция ДНК обладает превосходством не только функциональным, но и по надежности. Не удивительно, что эволюция предпочла гормональную регуляцию.

Бесплодие, гипертония и преждевременное старение

В числе проблем, актуальных для акушерства, растениеводства и геронтологии, можно назвать гетерозис, бесплодие, гипертония и преждевременное старение. Эти проблемы относятся к разным областям, но объединяет их одно и то же явление: гормональная регуляция ДНК.

Старение.

Наиболее просто и очевидно связь с гормональной модификацией ДНК проявляется у преждевременного старения. Для того, чтобы гены могли работать полноценно и обновлять организм, необходим определенный уровень концентрации регуляторов – половых гормонов.

При низких концентрациях гормонов (нехватке) уровень модификации будет ниже нормы, необходимой для достаточной экспрессии генов. При этом часть генов может вообще не быть модифицирована и не будет работать. При длительной  нехватке гормонов организм начнет деградировать. Какая может быть тому причина?

Предшественником половых гормонов в цепи биосинтеза является холестерин. Концентрации гормонов прямо пропорциальны концентрации холестерина: мало холестерина – мало гормонов – низка или отсутствует экспрессия генов.

Вывод: мало холестерина – не происходит должного обновления клеток, результатом чего является деградация и преждевременное старение.

Гипертония.

Уровень синтезируемого организмом холестерина может быть обусловлен как естественными нарушениями, так и искусственным вмешательством, в частности, лекарственными средствами.

С целью снижения артериального давления некоторым больным артериальной гипертонией назначают средства, которые ферментативным путем блокируют синтез предшественников холестерина. Следовательно, они снижают естественную концентрацию холестерина в крови. Это приводит к снижению значений концентраций половых гормонов против нормы. Следствия этого двояки.

Следствие 1 (генные нарушения у будущего ребенка):  Мало холестерина полезно – гласит реклама. Может быть оно и модно, обещает здоровые сосуды, но зачастую причиной гипертонии является вовсе не холестерин! Причиной гипертонии чаще всего служит плохая работа кишечника.

Искусственное снижение уровня холестерина приводит к неполной модификации ДНК половых клеток. Следствием являются отдаленные генетические последствия для больного, в частности, генные нарушения у будущего ребенка.

Следствие 2 (бесплодие):  Еще одно отдаленное последствие может выражаться в «генном» или «программном» бесплодии – разновидности бесплодия, которую относят к категории «бесплодие неясного генеза» (неизвестного происхождения).

Эпилог

Программирование ДНК суть природное явление, звено в цепи явлений репродукции (воспроизводства) жизни. Осуществляется оно половыми гормонами принудительно у видов с гормональной регуляцией размножения (у животных, растений, человека). Это сложное явление, включающее пять неизвестных ранее явлений, в том числе, явление депонирования.

В новой теории много утверждений «вопреки известным положениям». Особенно, в ключевых вопросах генетики. Например, ученые твердят об исключительной роли S-аденозилметионина (СAM), а автор утверждает, что основными регуляторами ДНК являются половые гормоны. Причем, в этом качестве они имеют важнейшие преимущества перед СAM.

Опять же,  «вопреки», обосновано, что метилирование организовано по принципу боксов. Такие боксы названы ДНК-депо. Предложен принцип депонирования.

Наша ДНК, в отличие от микроорганизмов, «привыкла» к  программированию и без него функционировать не может. Во-первых, без него невозможно создание генома будущего ребенка из родительских половых клеток. Следовательно, детей не будет. Во-вторых, не может быть синтезирована РНК и не будет обновления и развития организма.

Еще один пример «вопреки» – адресация генов, которые должны молчать. Ученые говорят о том, что отбор генов и их метилирование является «избирательным» и ищут «критический фактор», который якобы это делает (но в реальности не существует). Теория гласит о вероятностном метилировании ДНК половыми гормонами – и не нужно никаких «факторов». При этом теория находится в полном соответствии с третьим законом Менделя. Этот закон также гласит о случайности – произвольном  комбинировании наследственных задатков (термина «ген» тогда еще не было). Очевидно, что соответствие одному из основных законов генетики является более весомым аргументом, чем то, что «мы так считаем».

Развитие теории программирования ДНК создала предпосылки для того, чтобы формулировать 4 новых генетических закона – уже касательно уровня ДНК. Это серьезная заявка на то, что теорию (Интел-генетику, в которую в качестве составной части входит теория программирования ДНК), считать основополагающей.

ДНК программируется для того, чтобы получить возможность работать. Причем, работать целенаправленно, для создания продукта, именуемого жизнь. Конечно, специалисты знают, что ДНК функционировать может и без всяких «программ», поэтому так успешно запутались в своих проблемах.

Существует ли связь между программированием  ДНК и, например, эмбриональными стволовыми клетками? Да, несомненно! Ведь геном потомка, с которого «считываются» ЭСК, формируется на основе программирования ДНК. Но о таких прикладных вещах речь может быть отдельно.

Следует отличить программирование ДНК, в полном смысле этого понятия, которое осуществляется в половых клетках и направлено на создание генома потомка, от программирования ДНК в соматических («обычных», неполовых) клетках (в этом случае целесообразно пользоваться термином модификация), которое направлено собственно на регуляцию работы генов.  Об этом позаботилась даже сама Природа, создавшая α-редуктазу, которая превращает тестостерон в дигидротестостерон. В первом случае происходит существенное изменение генома, при этом все гены молчат, а во втором случае существенного изменения генома не происходит, но работают гены.

Существование фитогормонов и сходство строения ДНК у растений и животных, а также у человека, позволяют говорить о том, что программирование ДНК является фундаментальным явлением живой Природы.

19 июня 12 г.

Tags: Гелецян, ДНК, ИНТЕЛ-генетика