УДК 573.2:577.3:575.16:591.3

А.Н. Барбараш,  к.т.н., с.н.с.

A.N. Barbarash

24  года  непонимания  стереогенетики

 Quarter of eyelid of misunderstanding of stereogenetics

            Оглавление

Введение. 2

Предыстория  стереогенетики. 4

Проблема  доказательств. 5

Концепция  структурогенеза  (КСГ) 7

От  КСГ – к  стереогенетике. 12

Анализ  замечаний. 17

Стереогенетика  сегодня. 19

 

 

Резюме:

Стереогенетика является наукой о системе управления активностью генов эукариот. Её основой стала концепция структурогенеза (КСГ), разработанная в 1982 г. Согласно КСГ, в зародыше лягушки Xenoрus laevis первые 12 циклов деления проходят синхронно, все клетки ведут себя одинаково, независимо от расположения, но внезапно в протоплазме клеток возникает химическое волновое поле, и зародыш переходит к асинхронному делению, характерному для всей последующей жизни. Суть действия волнового поля в том, что при достижении фронтом волны ядра клетки, сопутствующий фронту скачёк окислительно-восстановительного потенциала создаёт на ядерной оболочке кольцевую морщину электрострикционного сжатия. Её перемещение по мембране порождает акустические волны в кариоплазме. Различие скоростей распространения химических и акустических волн ведёт к преломлению волнового поля на сферической ядерной оболочке, превращая её в элемент оптики, который фокусирует активные зоны химического волнового поля организма на хроматин ядра в виде микроскопических зон интенсивных акустических колебаний. Локальное разрыхление хроматина такими колебаниями избирательно активирует нужные структурные гены. Оно же создаёт возможность изменения конфигурации крупных палиндромов ДНК, что управляет перемещением генов в пространстве ядра, и тем задаёт специализацию дочерних клеток. На таких принципах (в сочетании с рядом вспомогательных химических систем) построено управление развитием сложного организма.

 

Введение

Наука хорошо изучила тонкий механизм наследования биохимии организмов. Но для неё осталось загадкой наследование строения, анатомии особи. Во всех клетках человека (а их около двухсот пятидесяти типов) содержится одинаковый набор генов, но в одних клетках из этого набора оказывается включённой одна небольшая группа генов (порядка процента), в других – другая группа, и в результате их согласованной активности, развивается сложный организм человека. Поскольку анатомию человека изучают на всех континентах, практически, по одинаковым учебникам, следует думать, что все люди формируются под управлением одинаковой информационной системы (как и другие многоклеточные организмы). Но сущность системы управления генами эукариот современной науке не известна.

Биология развития оказалась той частью биологии многоклеточных, где проблемы выражены особенно остро. Нельзя сказать, что этот раздел биологии не имеет серьёзных успехов. Неплохо изучены биологические механизмы управления процессами с помощью специфических молекул (топоизомераз, цАМФ, экдизона и др.). Обнаружены резкие различия в управлении формированием организма на разных этапах развития. Например, установлена роль ооплазматической сегрегации (распределения веществ цитоплазмы яйцеклетки) в определении специализации клеток зародыша будущего организма. Выявлено использование материнских РНК при первых делениях клеток зародышей с последующим переключением на синтез собственных РНК.

Накоплен большой экспериментальный материал по эмбриональным индукциям, т.е. по специализации менее дифференцированных клеток под влиянием более дифференцированных. В ряде случаев установлена зависимость направления дифференцировки от взаимного расположения дочерних клеток после деления. Исследованы синхронизация процессов в разных частях организма с помощью гормонов и избирательное влияние состава транспортных РНК на скорость синтеза различных белков. У разных животных, вплоть до человека, обнаружены особые гомеотические гены, прямо влияющие на морфогенез, например, на сегментацию личинок дрозофилы или на формирование её нервной ткани.

Подобные успехи создали у части биологов представление, будто совокупность уже известных механизмов развития, в принципе, способна объяснить все наблюдаемые факты. Особые надежды возлагались на роль близких взаимодействий между клетками. Ситуация усугубилась рядом десятилетий разительных достижений биохимии. Эти успехи создали у специалистов впечатление, будто практически все процессы развития, в конце концов, могут быть объяснены через биохимические процессы, через контактные взаимодействия между молекулами и клетками.

Многие процессы в клетке основаны на самосборке или на сходных с ней процессах опосредованной сборки, направленной сборки. После синтеза на рибосоме заданной цепочки аминокислот, эта цепочка (при соответствующих параметрах среды) сама собой сворачивается в пространственную структуру белковой молекулы. Сходные процессы, определяемые свойствами самих молекул, строят мембраны, микротрубочки, центриоли и пр. Поэтому для многих биологов естественна мысль, что самосборка, опосредованная или направленная сборка, и вообще близкие или контактные взаимодействия, в каком-то усложнённом варианте способны действовать и на более высоких уровнях, собирать из клеток ткани, из тканей – органы и так вплоть до целостного организма.

Ярким примером такого подхода стала матриксная гипотеза ДНК-направляемого морфогенеза [Шеррер; 1987], в которой автор пытается информационно связать ядерную ДНК с построением матрикса клетки, а через него – и с формированием клетки в целом. Отсюда он перебрасывает мостик далее, к формированию органов и всего организма, считая, что организованный с помощью ДНК матрикс будет определять в целом размеры и морфологию клетки и, в силу этого, морфологию органа.

Существуют организмы (аскариды, коловратки и др.) со строго постоянными числами клеток каждого типа, словно подтверждающие мысль о самосборке особи из определённого комплекта клеток за счёт их чётких контактных взаимодействий. Но подобные явления редки. У подавляющего большинства организмов размеры, форма и количество клеток варьируют в широких пределах, что не нарушает строгой детерминированности общего строения органов и организма (см. далее ­– о саламандрах рода Plethodon). Это показывает, что самосборка, опосредованная и направленная сборка, и в целом контактные взаимодействия клеток, сами по себе не могут объяснить построение высокоорганизованного многоклеточного организма. Всех упомянутых частных механизмов управления морфогенезом недостаточно. Должен существовать ещё „генеральный” управляющий механизм, действующий на значительных расстояниях и выполняющий „управление в целом”.

Чтобы клетка правильно функционировала в структуре организма, каждой клетке должно быть известно её точное положение в структуре. Как подчёркивал П. Зенгбуш (1982), клетки, несомненно, располагают позиционной информацией, усваивают информацию о своём расположении в трёхмерном пространстве. Поэтому нельзя понять развитие многоклеточных организмов, не узнав ещё одного – каким образом и в каком виде клетки получают информацию о своём расположении.

Однако, здесь нужна оговорка. Если рассматривать клетку с точки зрения поведения генов, то оказывается, что разные группы генов ведут себя по-разному, при чём одни гены нуждаются в информации о координатах клетки в организме, а другие – не нуждаются. Такое разделение на группы чётко связано с активированием генов тремя разными типами ДНК-зависимых-РНК-полимераз. Специфика этих групп генов такова:

РНК-полимераза I – активирует гены рибосом.

РНК-полимераза II – активирует структурные гены.

РНК-полимераза III – активирует так называемые гены „домашнего   хозяйства” и наименьший (5S) из рибосомных генов.

Исследования показали, что анатомия организма определяется пространственным распределением активности именно структурных генов. Соответственно, и выяснение „генерального” механизма управления развитием должно быть направлено, в первую очередь, на разгадку способов регулирования активности структурных генов, тогда как принципы управления генами двух других групп могут существенно отличаться от них.

 

Предыстория  стереогенетики

Исследованиям механизма управления структурными генами посвящено много работ, для его объяснения выдвинуто немало гипотез. Например, один из известных биологов представил развитие организма как последовательность бифуркаций, т.е. выборов в узловых точках развития каждый раз одного из двух возможных вариантов. При этом он не дал даже намёка на какую-либо систему, управляющую выбором, что подразумевает его полную случайность. Но разве случайный выбор мог бы привести, скажем, к одинаковому количеству пальцев на всех четырёх конечностях человека, не говоря уже о совпадении анатомии разных людей?

Большинство существующих гипотез, как и гипотеза о бифуркациях, не вызывает интереса уже потому, что они не отвечают на главный вопрос – как из простого (из оплодотворённой яйцеклетки) закономерно развивается нечто неизмеримо более сложное (многоклеточный организм)? Разгадка закономерного развития Сложного из более Простого, применительно к биологическим структурам, может заключаться только в том, что развитие представляет собой реализацию наследственной информации, или, иначе говоря, реализацию на макроуровне информации, хранящейся на уровне молекул. Сергей Владимирович Македон предложил для обозначения этого явления очень удачный термин – макропликация.

Для макропликации характерно принципиальное, серьёзное масштабирование – если исходная информация зафиксирована на уровне молекул, то результатом её реализации может являться структура (например, мамонт или динозавр), в миллион раз большая по размерам. Поэтому один из возникающих вопросов – это механизм такого масштабирования. Легко заметить, что ни принцип случайных бифуркаций, ни упоминавшаяся выше „матриксная гипотеза направляемого ДНК морфогенеза” (Шеррер, 1987) не показывают механизма закономерного построения структур макроуровня по информации молекулярного уровня, т.е. не показывают способа масштабирования. Представления К. Шеррера о формировании организма, как продолжения ядерной структуры ДНК, ни на чём не основаны и ничем не подтверждаются.

Определённый прорыв произошёл в 1952 г., когда английский математик Алан Тьюринг опубликовал две строчки дифференциальных уравнений (Turing, 1952), из которых следовало, что при некоторых химических реакциях, в сочетании с диффузией молекул, в первоначально однородном растворе может формироваться сложное распределение веществ, способное задать строение будущего организма. Впервые был непротиворечиво объяснён загадочный процесс возникновения Сложного из Простого.

Вскоре последователи Тьюринга в разных странах развили его гипотезу в математически корректную Теорию Диссипативных Структур (ТДС). Было показано, что на такой основе, действительно, может формироваться многоклеточный организм.

 

Проблема  доказательств

После тщательной разработки ТДС, стал вопрос о проверке этой теории. Биологами до сих пор высказывается мысль о необходимости таких экспериментов, которые напрямую доказывали бы (или опровергали) рассматриваемую теорию. Однако применительно к ТДС выполнить такое пожелание не удалось. Специально созданный И.Р. Пригожиным, в русле этих исследований, прибор – брюсселятор – помог лишь глубже изучить предполагаемые процессы, но нисколько не соответствовал идее „прямого доказательства” хотя бы потому, что не был живой клеткой или организмом.

Неудачи с „прямой проверкой” ТДС были закономерными и объяснимыми, потому что такая проверка требовала изоляции эксперимента от всех процессов, которые могли бы быть истолкованы как воздействие на активность генов или, наоборот, как фактор нарушения такой активности. А подобная изоляция означала бы умерщвление клетки.

На 200-летнем юбилее Луиджи Гальвани, Нильс Бор отмечал принципиальные трудности биологических экспериментов: „Мы должны ясно представить себе, что всякая постановка опыта, которая позволила бы нам изучать поведение атомов, составляющих живой организм, столь же подробно, как мы это можем сделать … в опытах атомной физики, исключает возможность сохранить организм живым.”

Кроме того, история науки показала, что большинство открытий, которые считаются фундаментальными, утвердилось без прямого доказательства, на основе суммы косвенных данных. Никто не видел ни электрона, ни протона, ни нейтрона, а только результаты их воздействий. Никто не видел строение атома, строение молекул бензола и толуола. Только на косвенных данных основано положение о металлическом ядре в центре Земли. В астрономии до появления практической космонавтики вообще не существовало прямых доказательств. Без прямой проверки утвердилась гелиоцентрическая система Коперника, на косвенных данных основаны фундаментальные положения о термоядерных процессах в недрах Солнца и звёзд и т.д.

А в биологии? И здесь наиболее важные открытия не имели прямых доказательств! Эпохальное открытие Г. Менделем генов основано на подсчёте потомков с разными признаками, а вовсе не на прямом наблюдении работы гена, химизм которого, кстати говоря, ещё почти столетие не был известен.

Поэтому проверить справедливость ТДС можно было только путём сопоставления её следствий и предсказаний с реальными биологическими фактами. Но на этом пути сразу же возникли трудности. Например, ТДС хорошо объясняла существование организмов с центральной симметрией (морских звёзд, актиний, морских огурцов и т.п.), но противоречила строению как раз подавляющего большинства животных (включая человека), имеющих зеркальную симметрию.

В организмах не был найден предсказанный теорией набор информационных молекул – морфогенов. Размеры животных в десятки тысяч раз превысили один миллиметр, вычисленный с учётом скорости диффузии молекул, как предел размеров их диссипативных структур. Спасительное предположение, что малый зародыш далее может просто расти, было перечёркнуто постоянством размеров диссипативных структур при стабильной температуре раствора. Вообще, механизм управления пропорциональным и непропорциональным ростом, механизм, чрезвычайно важный для понимания процессов развития, в рамках ТДС не получал никаких надежд на объяснение.

Противоречат ТДС и факты развития зародышей после образования сердца и начала кровообращения, поскольку перемещения веществ, более интенсивные, чем диффузия молекул, прекращают формирование диссипативных структур. Необъяснимой оказалась также регенерация утраченных органов у крупных животных (например, восстановление у гигантского осьминога щупальца, откушенного касаткой). Ведь гипотетическая диссипативная модель миллиметрового размера здесь не может помочь – организм и предполагаемая диссипативная структура отличаются размерами в тысячи раз.

С позиций ТДС оставалось непонятным, почему многоклеточными являются только организмы с клеточными ядрами – ведь для формирования диссипативных структур вполне пригодна и прокариотная организация генетического аппарата. Теория диссипативных структур не объясняла (хотя должна была бы объяснить), почему, в отличие от прокариот, в многоклеточных организмах ДНК зафиксирована в пространстве ядра, и её расположение подчинено ряду пространственных закономерностей?

В ряду загадок, превышающих возможности ТДС, есть и такая – почему скорость эволюции крупных таксонов эукариот коррелирует со скоростью именно перемещения генов в пространстве ядра? Почему в группах высокоразвитых  организмов (например, у приматов) большинство отличий касается уже не самих генов, а подробностей их пространственного расположения?

Или более широко – почему у многоклеточных организмов эволюция касается, прежде всего, расположения генов в пространстве ядра, тогда как у прокариот эволюционировали, главным образом, аминокислотные последовательности белков? Если вся соль многоклеточности – в формировании диссипативных структур, то какое отношение к этим структурам имеет пространственное расположение генов в ядре клетки?

После длинного перечня вопросов без ответов приходится, по сумме фактов, признать, что хотя биологическая эволюция и могла пойти по пути, указанному гипотезой Тьюринга, реально она избрала какой-то другой путь.

Поэтому не случайно, через двадцать лет после работы А. Тьюринга один из наиболее авторитетных исследователей (Астауров, 1972) указал, что именно решение проблемы наследственного осуществления информации в процессе индивидуального развития, проблем генетики развития, стало сейчас направлением главного удара всей современной общей биологии. И, вопреки последующим успехам мировой науки, ситуация до сих пор не изменилась.

 

Концепция  структурогенеза  (КСГ)

Такой была ситуация в начале 80-х годов, когда я оказался втянутым в её орбиту. Моя главная специальность – разработка сложных оптико-электронных устройств. Я руководил исследовательским отделом в НИИ электронного профиля. Но задания в области молекулярной электроники и искусственного интеллекта вынудили дополнительно получить высшее биологическое образование, углубиться в фундаментальные проблемы биологии. При этом ни у меня, ни у работавших со мной людей не было возможности откладывать решение загадок, мириться с пробелами теоретической биологии. Для решения поставленной задачи нужно было чётко заполнять эти пробелы.

Так в 1982 г. я пришёл к концепции структурогенеза (КСГ), которая непротиворечиво объяснила принципы работы генетической системы многоклеточного организма. Самым трудным для понимания оппонентами оказалось то, что в основе генетики эукариот лежала оптическая система принципиально нового, незнакомого науке типа. Была подана заявка на открытие, но её сразу же отклонила предварительная экспертиза. Не имея времени на борьбу за признание открытия, я закреплял приоритет депонированными рукописями и другими публикациями (Барбараш, 1983; 1985а; 1991а; 1991б; 1994а; 1994б; 1994в; 1995; 1996б; 1996в; 1997а; 1997б; 2000; 2005; 2006; Артюшин, Барбараш 1985; Barbarash 1992). Была издана книга (Барбараш, 1998). Следует отметить работу (Барбараш, 1985б), объяснившую физиологию мышления, что позволило распространить КСГ на формирование мозга.

*        *        *

За год до работы (Turing, 1952), российский химик Б.П. Белоусов открыл колебательные химические реакции. Позднее А.М. Жаботинский и А.Н. Заикин обнаружили, что такие колебания распространяются в виде волн (их назвали волнами Белоусова – Жаботинского или волнами БЖ). Затем опыты Герберта Пола (Pohl, 1983) дали основания думать, что подобные волны (однако, с иными параметрами) возникают в протоплазме любых живых клеток эукариот. Он показал, что микрогранулы диэлектрика, взвешенные в жидкости рядом с живой клеткой, приближаются к клетке или удаляются от неё, в зависимости от соотношения диэлектрических проницаемостей микрогранул и жидкости. Это говорило о существовании в клетке переменного электрического поля.

Чтобы выяснить, локализованы ли эти колебания на мембранах, или же распространяются в протоплазме, Пол исследовал поведение клеток во вращающемся электрическом поле. Обнаружилось, что в таком поле клетки тоже начинают поворачиваться, при чём выявляется ряд резонансных частот, при которых движение клетки ускоряется. Это явно склоняло чашу весов в пользу химических волн в протоплазме.

Концепция структурогенеза рассматривает следствия возникшей ситуации. Протоплазма отдельных клеток, как правило, не изолирована друг от друга. Поэтому в биологии существует представление о целостном протопласте организма. Соответственно, химические волны отдельных клеток должны взаимодействовать между собой, образуя общее поле химических волн организма. Когда фронт химической волны достигает ядра какой-то клетки, связанный с фронтом скачёк окислительно-восстановительного потенциала пробегает по ядерной оболочке, вызывая её электрострикционное деформирование (в виде движущейся кольцевой морщины) и рождая акустические колебания во внутриядерной жидкости (кариоплазме).

Различие скоростей распространения химических и акустических волн приводит к преломлению волнового поля на разделяющей их сферической ядерной оболочке. В обычной оптике изменение скорости распространения волн вызывается изменением оптической плотности среды распространения. Такую, обычную оптику можно условно назвать гомоволновой (homos – лат., одинаковый). В нашем же случае изменение скорости вызывается не изменением свойств среды распространения, а изменением природы самих волн. Волны одной природы, при достижении преобразующей плёнки, передают свою энергию волнам другой природы. Оптику такого, неизвестного ранее типа, логично назвать гетероволновой оптикой (heteros – лат., другой) или кариооптикой – в связи с реализацией в ядре клетки.

Из-за широкого разброса свойств биологических тканей, интенсивность химического волнового поля в пространстве организма не одинакова – существуют более активные и менее активные зоны. В результате, оболочка ядра начинает действовать как оптическая линза, и проецирует активные зоны химического волнового поля организма внутрь ядра, на расположенный в нём хроматин, в виде микроскопических зон сфокусированных акустических колебаний. Эти колебания разрыхляют хроматин в зонах конкретных структурных генов (локально разрушают соленоид, отрывают спираль ДНК от нуклеосом, на которые она намотана). Тем самым открывается доступ к гену расплетающим и релаксирующим ферментам (хеликазе и ДНК-гиразе), а затем  – РНК-полимеразе, которая считывает генетическую информацию с высвобожденной одиночной нити ДНК (т.е. создаёт РНК-копию гена). Так происходит избирательное активирование нужных структурных генов многоклеточного организма.

На такой же основе КСГ объясняет специализацию клеток в организме, т.е. процесс возникновения клеток следующих по ходу развития типов, который биологи называют клеточной дифференцировкой.

В ДНК организмов существует немало так называемых палиндромов или инвертированных повторов. Каждый палиндром может длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний – линейном или крестообразном. Наиболее крупные палиндромы управляют специализацией клеток. Согласно КСГ, в оплодотворённой яйцеклетке – первой клетке организма – все палиндромы дифференцировки имеют линейную конфигурацию. Но по ходу развития зародыша ситуация меняется. Когда на участок хроматина с палиндромом дифференцировки[1] подействуют сфокусированные акустические колебания, хроматин в этом месте разрыхляется, к палиндрому подходят расплетающие и релаксирующие ферменты, которые расплетают двойную спираль ДНК на отдельные нити. После этого у палиндрома появляется возможность случайного выбора дальнейшей судьбы. Самосборка может вернуть нити в конфигурацию линейной двойной спирали, или сформировать „крест”.

Вероятность образования „креста” тем выше, чем короче внутренний спейсер (не повторяющийся участок) палиндрома. Из-за колебаний длин внутренних спейсеров, вероятность перехода клетки в следующий клеточный тип оказывается для разных типов клеток различной. Возникновение нового „креста” не изменяет расположения генов в ядре данной клетки, потому что ДНК во многих точках прикреплена к белковому матриксу ядра и к его оболочке. Зато передача нового „креста” дочерней клетке принципиально влияет на самосборку хроматина в её ядре – одни гены смещает, выводит из активных зон акустического поля ядра, а другие гены – вводит в них. Так изменяется состав подмножества активных генов клетки и, соответственно, меняется тип клетки.

*        *        *

Нужно подчеркнуть серьёзное различие между параметрами известных волн БЖ и параметрами структурогенных химических волн. Оптические расчёты (на основе соотношений размеров ядра и ядрышка) говорят о скорости распространения структурогенных химических волн организмов примерно в 2,7 раза выше скорости звука в протоплазме (а у одноклеточных эукариот – примерно в 3,5 раза), тогда как скорость распространения волн БЖ на несколько порядков меньше скорости звука. Это указывает на принципиальное различие механизмов распространения тех и других волн.

Известно, что волны БЖ распространяются за счёт диффузии так называемых „горячих молекул”. Это и определяет их довольно низкую скорость распространения. В отношении же структурогенных волн есть веские основания полагать, что они распространяются с помощью генерируемых колебательной реакцией квантов ультрафиолетового излучения, которое обнаружил и связал с развитием ещё А.Г. Гурвич, назвав его „митогенетическим”.

Использование квантов электромагнитного излучения совсем не значит, что скорость распространения структурогенных волн должна равняться скорости света – ведь процесс продвижения фронта волны включает в себя латентный период между поглощением кванта и собственно реакцией, саму реакцию, а также период между реакцией и излучением нового кванта. Поэтому сверхзвуковая скорость продвижения фронта волны хорошо коррелирует с представлением об инициировании его квантами ультрафиолета.

Есть ещё одно обстоятельство, говорящее в пользу УФ-излучения. Сотрудник Международного института биофизики в городе Нойсе (ФРГ) Фриц Альберт Попп расширил исследования митогенетического (по его терминологии – биофотонного) излучения, и обнаружил в нём признаки когерентности. Здесь перед нами явно новый, ранее не известный механизм возникновения когерентности. Сами по себе химические реакции не дают когерентного излучения. Свет свечи, газовой горелки или костра не когерентен. Превратить некогерентное излучение в когерентное, по-видимому, тоже невозможно – когерентность возникает в момент генерирования фотонов. До сих пор был известен только один способ получения когерентного излучения – размещение активной среды между зеркалами резонатора (интерферометра). Но в клетках организмов зеркал нет. Здесь возможен только один механизм синхронизации вспышек элементарных излучателей, ведущий к когерентности – движущийся фронт волны химических реакций может навязать молекулярным процессам синфазность, и вызвать синфазность генерирования фотонов.

Когерентность прямо перекликается с механизмом структурогенеза. Важнейшим параметром структурогенных химических волн является крутизна их переднего фронта, которая напрямую зависит от длины пробега инициирующих частиц, т.е. в данном случае – квантов ультрафиолета. Конечно, затухание УФ-излучений в биологических тканях очень велико. Но не настолько велико, чтобы объяснить реальную крутизну фронта структурогенной волны. При частоте следования волн, колеблющейся от сотен килогерц до многих мегагерц, в связи с их солитонной формой, передний фронт волны оказывается настолько крутым, что максимум энергии волн в целом реально зарегистрирован в другой области – в районе десятков гигагерц. Это должно было бы соответствовать средней длине пробега УФ-квантов в протоплазме всего порядка десятков микрон, что нереально мало. Объяснение можно увидеть как раз в неравномерности излучения во времени, в формировании коротких импульсов, приуроченные к прохождению фронта волны, что и выглядит как синфазность или когерентность.

Таким образом, хотя химизм структурогенных волн пока не известен, и их осциллограммы непосредственно не получены, сложившаяся картина оптического управления генами эукариот выглядит достаточно ясной и непротиворечивой. Правда, непривычному человеку она должна показаться фантастичной. Например, мнение Петера Зенгбуша (1982) о том, что клетки, несомненно, усваивают информацию о расположении в трёхмерном пространстве, реализуется во взаимодействии клетки с окружающими активными зонами волнового поля организма, что удивительно напоминает определение координат морского корабля по звёздам. Фантастично выглядят и параметры кариооптики – по разрешающей способности и масштабному коэффициенту они соответствуют параметрам электронного микроскопа. Только мозг человека содержит около тысячи миллиардов клеток, т.е. в нашем организме расположено более тысячи миллиардов оптических систем, каждая из которых эквивалентна электронному микроскопу. Конечно, звучит как фантастика. Но является истиной.

*        *        *

Так не потому ли почти через четверть века концепция структурогенеза ещё не вошла в арсенал мировой науки, не опубликована ни одним академическим журналом, не знакома широкой научной общественности? Не значит ли это, что она рассмотрена и отброшена учёными как неверная?

Такое предположение было бы ошибкой. Никто из оппонентов КСГ, не проводил её глубокого анализа. Замечания в адрес концепции, например (Зелеев, 2005), как будет показано ниже, имели характер сомнений, а не принципиальных опровержений. Причина сложившейся ситуации в другом.

Все природные явления имеют сложный, комплексный характер. Все они по своей сути мультидисциплинарны. Не случайно, ещё в далёком средневековье Андрей Везалий подчёркивал, что природа не разделена на факультеты, подобно нашим университетам. Конечно, степень сложности разных явлений не одинакова. Есть сравнительно простые явления, которые легко изучать, а главное – осмысливать. Но есть и чрезвычайно сложные, многогранные по природе объекты и явления, для описания которых приходится привлекать понятия из далёких друг от друга научных дисциплин. Есть явления, которые по этой причине даже после детального описания понять далеко не просто.

В эпоху Ломоносова или позже, во времена Гельмгольца, Пастера, Менделя разносторонних учёных, рассматривавших проблемы далеко за пределами своего исходного образования, отнюдь не относили к числу дилетантов, как это делается сегодня. В те времена учёных было мало, в науку шли наиболее одарённые, шли те, кого не пугала необходимость резкого выхода, в нужных случаях, за рамки первоначальных знаний. Соответственно, и такие случаи выхода за рамки не считались чем-то предосудительным.

Но в 20-м веке ситуация кардинально изменилась. Наука приобрела промышленный размах, вовлекла миллионы людей, собрала нагромождение фактов, далеко опередившее фронт теоретического осмысления. Возник непреодолимый разрыв между гималаями сведений и скромными возможностями их усвоения среднестатистическим учёным. Выход из тупика видели только во всё более узкой специализации учёных. „Правила игры” в науке стали устанавливать уже не ломоносовы, а среднестатистические научные администраторы. Им тоже, вероятно, известно, что природа не разделена на факультеты. Но как приспособить к этому факту организационную структуру науки, они не знают. Да мало ли какие неразрешимые проблемы есть на свете – думает такой администратор – вот, например, развитие организма! И для стабилизации обстановки, первым правилом „среднестатистической” науки стала борьба с ломоносовыми, с „дилетантами”, которые сами выходят за рамки исходного образования, и от других требуют того же.

Как раз на таком неподходящем фоне и возникла концепция структурогенеза.  Генетика многоклеточных организмов некстати оказалась одной из вершин изобретательности природы, одним из самых деликатных, комплексных явлений, не приспособленных к скромным возможностям мелко раздробленной науки. В генетике эукариот все части биологии переплелись с кибернетикой, с рядом сложных разделов физики, с химией, теорией нелинейных колебаний и т.п. Оттого-то за четверть века ни в одном научном журнале и не нашёлся рецензент, способный разобраться в очень важной, но, к сожалению, комплексной, мультидисциплинарной проблеме. Это нельзя назвать виной. Скорее, это беда, большая беда современной науки.

 

От  КСГ – к  стереогенетике

Таким образом, попытки добиться понимания концепции структурогенеза отдельным биологом или химиком, физиком, кибернетиком и т.д. совершенно безнадёжны. Данная статья написана с иных позиций – она рассчитана на чтение и одновременное обсуждение коллективом высококлассных специалистов многих отраслей:

молекулярной биологии,

радиофизики,

оптики,

генетики,

биологии развития,

кибернетики,

теории нелинейных колебаний,

физики диэлектриков,

химии,

теории систем,

методологии науки и т.д.

Как показал опыт прошедших десятилетий, только таким способом узко специализированная наука может постигнуть принципы организации генетической системы эукариот. Даже последовательное (или параллельное) чтение статьи специалистами многих профилей, но без общего глубокого обсуждения по ходу её изучения, абсолютно бесперспективно.

*        *        *

Высокое положение концепции структурогенеза, как основы всей биологии эукариот, требует от её доказательств особой надёжности. Но пример ТДС показал, что надеяться на прямое доказательство концепции в эксперименте не приходится – при исследовании управления геномом живой клетки остаётся много неучтённых факторов, ставящих результаты опытов под сомнение. Надёжную оценку концепции способна дать только солидная общая сумма её совпадений (или расхождений) с биологическими фактами. По сравнению с ТДС, проверку облегчает яркая специфика оптического способа управления, заложенного в концепцию – действие оптики трудно перепутать с работой иных механизмов.

Накопилось довольно много свидетельств в пользу КСГ. Перечислим только те из них, что наиболее наглядны и доступны для понимания.

 

► Косвенные данные подтвердили существование в клетках эукариот химических волн (Pohl, 1983), лежащих в основе КСГ. Есть основания полагать, что эти волны распространяются по всему организму.

► С позиций КСГ, для управления работой генов эукариот принципиально важна оболочка клеточного ядра, играющая роль линзы. Это оправдывает само существование ядерной оболочки, которая со всех остальных точек зрения лишь затрудняет протекание процессов в клетке. Оптической ролью ядерных оболочек при интеграции клеток в многоклеточный организм объясняется непонятное для ТДС отсутствие многоклеточных прокариот.

► В половине случаев – когда матрицей служит так называемая „отстающая” цепь ДНК – и при транскрипции, и при репликации, сначала синтезируется РНК (которая при репликации позже заменяется на ДНК) и только с 11-го нуклеотида репликация начинает отличаться от транскрипции. Различия между репликацией и транскрипцией невелики, и потому тем более показательно, что репликация не требует разрыхления хроматина, а транскрипцию Природа во всех организмах сделала зависимой от такого разрыхления. КСГ объясняет это тем, что разрыхление хроматина, как регулятор транскрипции, природа выбрала основным (хотя и не единственным) регулятором всей жизнедеятельности эукариот. Соответственно, секрет формирования организма скрыт, прежде всего, в механизме управления выборочным разрыхлением структурных генов, а такое разрыхление могут выполнить только сфокусированные колебания.

► Оптическое управление генами через разрыхление хроматина требует определённого пространственного расположения генов. И, действительно, благодаря многоточечному прикреплению ДНК к ажурному белковому матриксу и ядерной оболочке, гены эукариот (в отличие от прокариот) располагаются в пространстве ядра строго определённым образом.

► Переключение активности с одних групп генов на другие при дифференцировке клеток, в соответствии с КСГ, требует перемещения генов относительно активных зон акустического поля ядра, и факт такого перемещения генов при дифференцировке реально зарегистрирован.

► Согласно КСГ, наиболее точно должны фиксироваться структурные гены, каждый из которых включается только в клетках определённых типов. Они не должны располагаться в центральной области ядра, где, по законам кариооптики, не могут фокусироваться акустические волны. И действительно, структурные гены строго фиксированы в периферийной части ядра, и никогда не встречаются в центральной области, где расположено ядрышко.

► Плотность расположения активных генов монотонно, нелинейно возрастает от оболочки ядра к ядрышку, что соответствует оптическим расчётам плотности расположения ядерных проекций активных зон волнового поля организма.

► Так как все акустические волны, активирующие структурные гены, перед фокусировкой на гене проходят в расфокусированном состоянии через центральную область ядра, то средняя интенсивность колебаний в этой области пропорциональна общей активности структурных генов, и соответственно, потребностям клетки в белках и рибосомах. Это обстоятельство использовано природой для управления синтезом рибосом – все гены рибосом (кроме наименьшего 5S-гена) расположены в центральной области ядра и приспособлены к активированию слабыми, расфокусированными колебаниями. Приспособление заключается в том, что обычные гистоны периферийного хроматина заменены здесь более кислыми белками, слабее связывающимися с ДНК.

► В крупных ооцитах амфибий, где существенно затруднён транспорт веществ, гены рРНК на стадии синхронного деления не собраны в центре ядра, а удачно распределены в тысяче мелких ядрышек вблизи ядерной оболочки. Переход к асинхронному делению, совпадающий, согласно КСГ, с включением структурогенного химического волнового поля (СХВП), сопровождается удалением генов рРНК от оболочки ядра, и появлением нормального ядрышка в центре ядра каждой клетки (Белоусов, 1980). Это показывает, что ради волнового управления активностью генов (в данном случае – генов рибосом), природа идёт на значительные трудности в других областях.

► Согласно КСГ, из-за локальных особенностей картины химического волнового поля организма, одни и те же гены, нужные для формирования разных органов, при оптическом активировании должны многократно повторяться в разных местах генома. Тем самым оптическое активирование объясняет характерное для эукариот (в отличие от прокариот) многократное повторение „батарей” одинаковых генов, разбросанных по разным хромосомам.

► При оптическом управлении работой генома, чтобы совместить структурные гены с проекциями активных зон волнового поля организма, понадобились вставки между генами в виде неинформативной ДНК. Такая, казалось бы, ненужная фракция, действительно, существует в хроматине эукариот, вызывая удивление биологов.

► Необходимость активирования большого числа разных генов в разных точках организма, при различных картинах местного волнового поля, усложнила требования к системе управления, потребовала введения „многоразрядного кодирования”, при котором ген включается проекцией не одной, а нескольких активных зон волнового поля. Для этого гены эукариот поделены природой на экзоны, расстояние между которыми увеличено за счёт вставки неинформативных интронов. Реальность факта „многоразрядного кодирования” подтверждается подчинением экзонов правилу эффективного кодирования – чем меньше процент клеток организма, где проявляется активность данного гена, тем в среднем больше у него экзонов. Если повсеместно действующие гены гистонов, тРНК, рРНК состоят из 1-3 экзонов, то a-амилазный ген печени мыши состоит из 11-ти, s-кристаллиновый ген глаза курицы – из 16-ти, Al-вителлогениновый ген полового тракта лягушки – из 34-х экзонов и т.п. Характерно, что каждый отдельный экзон не приспособлен к химическому управлению – не имеет собственных промоторов и терминаторов. Это тоже, при всей неясности деталей процесса, говорит в пользу оптического способа независимого активирования экзонов.

► По мере роста организма, происходит смещение оптических проекций активных зон в ядрах клеток. Чтобы при этом не прекращалось активирование нужных структурных генов, они, как правило, представлены цепочками (кластерами) однотипных (но не идентичных, а с возрастной спецификой) генов, которые по ходу онтогенеза поочерёдно включаются и выключаются. Поскольку оптическое управление активированием не предъявляет требований к ориентации генов, они, вопреки строгой очерёдности использования, имеют произвольную ориентацию – могут располагаться на прямой или на обратной нити двойной спирали ДНК. Это резко отличается от ориентации генов в оперонах прокариот, и отражает специфику оптического способа управления.

► Известно о выключении структурных генов (а часто и всего генома) во всех клетках жидкостей внутренних сред организмов – крови, лимфы, жидкости амбулакральных каналов офиур и т.п. Отсутствуют ядра в эритроцитах млекопитающих (ядро выбрасывается клеткой после окончания её оседлого существования в костном мозге, как раз в момент выхода сквозь стенку капилляра в кровоток). Выключен геном в эритроцитах птиц. В лейкоцитах ядра сохраняются, но деградируют, сморщиваются перед выходом в кровоток, а после путешествия клетки по кровотоку и остановки в зоне воспаления её ядро снова обретает округлую форму, демонстрируя готовность к работе оптики. Эти феномены объясняет только КСГ. Они объясняются тем, что в жидкостях внутренних сред оптическое управление генами невозможно из-за „кувыркания” клеток (тогда как для химического управления сохраняются идеальные условия).

► Сегодня феномен гетерозиса – повышения жизненной силы гибридов – прокармливает до миллиарда человек. Но природа этого явления неясна. КСГ указывает, что квадратичный характер электрострикционного эффекта, преобразовывающего химические волны в акустические, делает его зависящим от постоянного электрического потенциала на оболочке ядра. Например, если химическая волна создала на оболочке ядра перепад потенциала от нуля до 70 мВ, то такую же деформацию мембраны вызовет перепад всего 22 мВ, если одновременно к ней приложена постоянная разность потенциалов в 100 мВ. Чем выше постоянный электрический „пьедестал” на мембране, тем эффективнее выполняется электрострикционное преобразование энергии химических волн в акустические. Обнаружено, что гибриды, проявляющие гетерозисные свойства, обладают по сравнению с инбридными растениями более высоким постоянным электрическим потенциалом на оболочках ядер (Шахбазов, 1989). Причины этого явления пока неясны. Однако сам факт достаточен, чтобы оптическое управление активированием генов объяснило загадочный механизм гетерозиса.

► Трисомии, деформации ядра, внедрение вирусов и другие факторы способны изменять в ядре пространственное расположение генов и оптических проекций активных зон волнового поля. При таких отклонениях от нормы нарушается согласование конфигурации генома с проекциями активных зон организма, что приводит к тяжёлым последствиям – к смерти зародыша либо к патологиям развития, часто – к канцерогенезу.

► Поскольку доля активных генов в каждой клетке невелика (порядка процента), главная трудность работы оптической системы управления заключается не столько в активировании, сколько в защите от активирования волновым полем огромного количества ненужных данной клетке генов. Это достигается расположением всех выключенных генов в промежутках между активными зонами акустического поля ядра. Поэтому нарушение оптического согласования волнового поля с геномом ведёт, прежде всего, к нарушению защиты ненужных клетке генов от активирования. Если нарушение возникает, оно, как правило, носит массовый характер, включает множество ненужных генов, намного превышающее возможности белкового синтеза. Так выглядит канцерогенез.

► Характерной патологией, возникающей из-за рассогласования волнового поля с геномом, является формирование злокачественной опухоли при имплантации в брюшную полость крысы зеркальной пластины из любого материала („зеркальный канцерогенез”). Оптическая природа явления подтверждается тем, что шероховатая пластина из такого же материала опухолей не вызывает (Karр et al., 1973; Ferguson, 1977), и первая переродившаяся клетка, дающая начало всему клону клеток опухоли, никогда не появляется в контакте с вызвавшей её поверхностью (Мойжесс, Пригожина, 1973; Brand et al., 1973), а всегда на некотором расстоянии – вероятно, в пучности волнового поля.

► Непонятное для теории диссипативных структур перемещение центра тяжести генетических изменений, по ходу эволюции, с молекулярного строения генов на вариации в длинах некодирующих участков ДНК, на характер расположения генов в пространстве ядра, КСГ объясняет переходом от чисто химического кодирования и управления, характерных для прокариот, к эукариотной оптической системе управления геномом.

► Род Рlethodon показал способность эукариотной системы генетического управления увеличивать геном разных видов саламандр от 20 до 70 пикограмм при сохранении анатомии и остеологии настолько, что „наиболее далеко отстоящие друг от друга виды остались почти неразличимыми для нетренированного взгляда” (Макгрегор, 1986, с. 315). В разных видах существенно колеблется средний размер клеток и общее количество клеток в организме, но внешний вид особей остаётся более или менее стабильным. Этот удивительный феномен был чётко объяснён оптическими расчётами на основе КСГ (Барбараш, 1998) в реальной ситуации, когда „кариотипы всех видов идентичны по относительным длинам, центромерным индексам и соотношениям плеч соответствующих хромосом”, а „новые /неинформативные/ последовательности ДНК накапливались в каждой хромосоме пропорционально существующему в данный момент количеству ДНК” (Макгрегор, 1986, с. 316).

*        *        *

Перечисленные два десятка соответствий между биологическими реалиями и КСГ можно было бы продолжить. Сюда можно добавить объясняемые оптическими законами особенности одноклеточных эукариот. Можно раскрыть проявления КСГ в развитии моллюсков со спиральными раковинами, и у растений, углы между ветвями которых соответствуют отношениям чисел из ряда Фибоначчи (Барбараш, 1998). Но описывать (и понимать) эти случаи сложнее, чем предыдущие (длиннее цепочки логических связей с КСГ), тогда как новые факты мало изменили бы общую, достаточно ясную картину (как говорили древние, „разумному – достаточно”).

Концепция структурогенеза возникла в форме гипотезы, но быстро обросла множеством подтверждений, превративших её в основу новой научной дисциплины – стереогенетики (Барбараш, 1996б; 1997б; 1998). В отличие от теории диссипативных структур, здесь фактов, противоречащих теории, обнаружено не было. Характерно, что от заявки на открытие (1982 г.) и до настоящей статьи, сущность описываемой системы оптического управления генами эукариот не изменилась ни в одном пункте.

 

Анализ  замечаний

Целесообразно проанализировать замечания одного из оппонентов (Зелеев, 2005) в адрес КСГ. Например, по его мнению, оптические законы „предполагают абсолютную точность” построения соответствующей системы.

Для биолога, стоящего на таких позициях, наши глаза, очевидно, не могут являться органами зрения. Ведь точность поверхностей хрусталика не идёт ни в какое сравнение с точностью линз объективов. К тому же, объектив содержит набор линз с разными показателями преломления, без чего нельзя устранить хроматическую аберрацию. Мало того, перед сетчаткой глаза расположена хаотичная сеть кровеносных сосудов, заслоняющих видимое изображение. Достаточное количество фоторецепторов есть только в центральной зоне сетчатки, а за пределами этой зоны плотность их расположения быстро падает. Да и в центральной зоне есть участок („слепое пятно”), где отсутствуют рецепторы. Наконец, убийственный факт – все фоторецепторы человека (в отличие от осьминога) обращены не к воспринимаемому изображению, а повёрнуты и погружены „лицом” в расположенную сзади чёрную массу светопоглощающего меланина. Куда уж более!

Такими же рассуждениями можно „доказать”, что ухо не является органом музыкального слуха (в нём нет ничего, похожего по точности на камертон), а мозг – вовсе не логическая система, поскольку точность и упорядоченность его организации немыслимо далеки от упорядоченности кристаллов и печатных плат ЭВМ. Но тот, кто знаком с информационными системами животных, знает, что судить об эффективности их работы по анатомическому строению нужно с большой осторожностью. Их анатомия никогда не соответствует идеалу, сформированному в нашем представлении на основе знакомства с техническими аналогами. Кариооптика в полной мере отвечает этому правилу.        

Далее оппонент пишет: „Несколько озадачивает … расчёт, /основанный/ на сферической (в идеале – шарообразной) форме ядра, что редко имеет место … Кроме того, маловероятно, чтобы форма ядра оставалась постоянной, в таком случае все построения автора, основанные на оптических законах, оказываются несостоятельными.” (Зелеев, 2005, c. 158)

Вернёмся к примеру глаза. Как известно, форма глазного яблока нестабильна, в течение дня множество раз изменяется. Но это не только не мешает нам наблюдать окружающий мир, а, наоборот, обеспечивает максимальную резкость восприятия объектов, находящихся на разных расстояниях. Хотя механизм деформирования клеточных ядер пока не исследован, можно быть уверенным, что их длительная эволюция обеспечила рациональность построения не в меньшей степени, чем у более молодой системы управления формой глазного яблока.

Теперь об идеальной форме ядра. Каждый квалифицированный оптик знает, что сферическая форма оптической преломляющей (или отражающей) поверхности отнюдь не является наилучшей. Гораздо более высокие параметры оптики достигаются при использовании асферических поверхностей. Интересно заметить, что и при исследованиях формы клеточных ядер, сфероидная форма с соотношением осей около 1,2 оказалась более благоприятной, чем строго сферическая, которая чаще коррелировала со злокачественным перерождением клеток (Самойлов и др., 1978).

*        *        *

Выше упоминалось закономерное возникновение злокачественной опухоли при имплантации в брюшную полость крысы зеркальной пластины из любого материала. КСГ объясняет это отражением химического волнового поля от зеркальной поверхности, интерференцией и возникновением неестественных для организма стоячих волн, аномально воздействующих на геном клетки. Однако вся литература по химическим волнам, например, (Жаботинский и др., 1988) отрицает возможность их отражения и интерференции. Если распространённая точка зрения стопроцентно верна, то даваемая КСГ трактовка данного вида канцерогенеза ошибочна. Но согласиться с абсолютным отрицанием возможности отражения и интерференции химических волн нельзя.

Химизм структурогенных волн пока, к сожалению, не известен (вспомним, что и химизм генов определился почти через век после их открытия Грегором Менделем). Но можно с высокой вероятностью полагать, что в соответствующих реакциях принимают участие некоторые крупные органические молекулы, возможно, белки-ферменты. Это резко изменяет ситуацию по сравнению с известными сегодня химическими волнами, в которых участвуют лишь вещества с малыми размерами молекул. Например, волны БЖ формируются на базе лимонной и серной кислот (последней – в качестве буфера), сульфата церия и бромата калия. Молекулы таких веществ вступают в реакцию при любом направлении соударений с партнёром. В таких случаях говорят, что стерический фактор реакции равен единице.

Иначе протекают реакции с участием крупных органических молекул – последние реагируют на партнёра лишь при строго определённой ориентации в момент соударения, отчего стерический фактор оказывается очень низким. Для белков и многих других органических молекул стерический фактор реакции составляет малые доли процента. Это приводит к резкому отличию свойств волн. У волн БЖ за фронтом волны не остаётся не прореагировавших молекул, отчего столкновение со встречной волной ведёт к гашению обеих волн. По этой же причине волны БЖ не отражаются от преграды, а гасятся на ней. Отсюда и возникло неверное представление экспериментаторов, будто химические волны принципиально не способны к отражению и интерференции.

Опыты по „зеркальному канцерогенезу” однозначно говорят о способности структурогенных химических волн и к отражению, и к интерференции. По-видимому, это связано с участием в волновых реакциях крупных органических молекул, резко снижающих стерический фактор. По этой причине за фронтом структурогенной волны (в отличие от волн БЖ) всегда сохраняется высокая концентрация не прореагировавших молекул, готовых вступить в реакцию при другом (например, противоположном) направлении движения волн.

Другие замечания в адрес КСГ не вызывают особого интереса.

*        *        *

Выше упоминалось введенное С.В. Македоном представление о макропликации. Этим термином предложено обозначать реализацию на макроуровне информации, хранящейся в молекулярной форме. Поскольку формирование организмов (вплоть до самых крупных) происходит на основе информации молекулярного уровня, то характерной чертой макропликации оказывается масштабирование. Выше обсуждались два теоретически возможных варианта макропликации – на основе теории диссипативных структур и на основе концепции структурогенеза. Никакая другая теория или гипотеза под понятие макропликации, как было отмечено, не подходит. Больше того, нельзя даже чисто умозрительно представить себе ещё какие-то способы „изменения масштаба информации” кроме уже рассмотренных способов диффузии и химического взаимодействия молекул, с одной стороны, и оптического масштабирования – с другой. Это открывает перед нами уникальную возможность оценки ситуации с позиций Альберта Эйнштейна.

А. Эйнштейн указывал, что никакой эксперимент не способен дать прямое доказательство гипотезы. Эксперимент может лишь опровергнуть её. Истинное доказательство гипотезы, по его мнению, возможно только путём опровержения всех несовместимых с ней гипотез, если они составляют исчерпывающее множество.

Ситуация с двумя, и только двумя, возможными вариантами макропликации (составляющими поэтому исчерпывающее множество) указывает на безусловную справедливость одного из них. Но выше мы видели, что теория диссипативных структур, при всей математической корректности, отпадает, так как не согласуется со свойствами реальных организмов. Отсюда однозначно следует, что организмы развиваются по принципам концепции структурогенеза, по законам стереогенетики. Третьего не дано.

 

Стереогенетика  сегодня

Даже без использования подхода, предложенного А. Эйнштейном, множество фактов показывает, что многоклеточные организмы развиваются в соответствии с принципами КСГ. Выводы стереогенетики (в отличие от ТДС) совпали с биологическими реалиями во всех точках, где только можно было их сопоставить. Расхождений между ними нигде не найдено. Ясно, что стереогенетика дала искомое объяснение принципов организации генетической системы эукариот.

По моему глубокому убеждению, стереогенетика явилась одним из крупнейших научных достижений 20-го века. Данная наука объяснила природу гетерозиса, канцерогенеза, трисомий и т.д., указала новый путь к регенерации конечностей у млекопитающих (Барбараш, 1991б; 1995; 1998), что обещает кардинальное излечение многих инвалидов (вспомним тысячи детей Анголы, покалеченных противопехотными минами). К сожалению, из-за непонимания официальными научными структурами, стереогенетика не становится достоянием практики, её принципы год за годом не вносятся в программы биологических ВУЗов и школ. И каждый год продления такой ситуации – это новая ощутимая потеря.

Как пример отношения официальной науки, можно упомянуть журнал „Химия и жизнь”, куда в 2002–04 годах были посланы четыре статьи о стереогенетике. Мало сказать, что ни одна не была опубликована – журнал ни по одной даже не дал ответа по существу.

Тем не менее, дело не в чьей-то злой воле. Реальность прозаичнее. Генетическая система эукариот оказалась объектом такого рода, что для анализа статей нужно было объединить специалистов едва ли не всех естественнонаучных дисциплин. Конечно, журнал этого не делал.

Так выглядят факты. Четверть века непонимания стереогенетики явили миру крах узко специализированной науки. Столкновения раздробленной науки с реальными явлениями природы неминуемы и далее. Они будут тем болезненнее, чем сложнее и многограннее явления станут выходить на авансцену. А пока что, академическая наука не придумала ничего лучшего, как „в упор не видеть” стереогенетику.

Да только „закрыть” стереогенетику уже невозможно. Кроме ряда неакадемических публикаций, её основы более подробно представлены на разных сайтах Интернета и раскрыты во многих устных выступлениях автора.

Изучение генетической системы эукариот продолжается. Но стереогенетика делает лишь первые шаги. Предстоит глубоко познать её деликатные механизмы и научиться очень осторожно, скрупулёзно использовать эти знания. Предстоит доработка и дополнение, с учётом стереогенетики, других дисциплин, касающихся эукариот.

Объяснив ряд непонятных явлений, стереогенетика, конечно, подняла и новые вопросы. Все процессы в клетке оказались зависящими от совпадения М- и Д-генов с активными зонами волнового поля ядра, что придало особое значение пространственному расположению ДНК. Поскольку оно определяется процессом самосборки интерфазного ядра, одной из актуальных задач стала разработка методов компьютерного моделирования процессов самосборки на базе данных о полной последовательности нуклеотидов в хромосомах.

Предстоит огромная работа по составлению карт пространственного расположения М- и Д-генов внутри ядер клеток разных типов. Как раньше концентрировались силы на полном прочтении генома человека, так теперь предстоит описать пространственные конфигурации геномов в клетке каждого типа. Но составление таких карт окажется в значительной степени бесполезным, если параллельно не будут составляться карты активных зон структурогенного химического волнового поля (СХВП) организма. Сегодня об этих зонах известно мало. Косвенные данные указали только главную зону генерирования СХВП позвоночных – цереброспинальную жидкость в канале позвоночника и в желудочках головного мозга. Возможно, удастся установить связь между активными зонами СХВП и точками акупунктуры, что позволило бы использовать богатейший материал древней китайской медицины. Вероятно, это стало бы серьёзным шагом вперёд.

Нет сомнений, что стереогенетика на много лет останется необъятным полем работы. Как генетика и кибернетика были доминирующими направлениями развития науки в 20-м столетии, так стереогенетика обещает стать доминирующей научной дисциплиной 21-го века.

Но прежде, чем это сможет произойти, нужны серьёзные изменения в официальной науке. Четверть века беспомощности перед лицом уже описанного природного явления говорят о многом. Найдёт ли наука силы выйти из такого провала (тем более, что она сама провала не осознаёт)? Сможет ли перестроиться, приспособиться к реальной многогранности природных явлений? Вот в чём вопрос.

А без этого стереогенетику, конечно, не понять.

 

 

Литература

Артюшин Л.Ф., Барбараш А.Н., Гетероволновая оптика и особенности изображения при волновом управлении генами эукариот. - М., 1985. - 34 с. - Деп. в ОНТИ НИКФИ 20.05.85, N 62 кт-Д85.

Астауров Б.Л. Генетика и проблемы индивидуального развития // Онтогенез, т. 3. 1972, N 6, с. 547–549.

Барбараш А.Н. Гипотеза о механизме активирования генов эукариот в связи с канцерогенезом. - Киев, 1983.  - 23 с. - Деп. в УкрНИИНТИ, 22.11.83, N 1313 Ук-Д83.

Барбараш А.Н. Тезисы о гетероволновой оптической системе управления генами эукариот (тезисы о концепции структурогенеза). - Киев, 1985а. - 43 с. - Деп. в УкрНИИНТИ 9.09.85, N 2097 Ук-Д85.

Барбараш А.Н. Гипотеза о физиологии мышления, согласующая генетическое кодирование процессов развития мозга с концепцией структурогенеза. - Киев, 1985б. – 67 с.  - Деп. в УкрНИИНТИ 16.12.85, N 2757 Ук-85Деп.

Барбараш А.Н. Информационная роль медленно распространяющихся волн // XLVI Всесоюзная научная сессия, посвящённая Дню Радио. Тезисы докладов. - М.: Радио и связь, 1991а, с. 84.

Барбараш А.Н. Перспективы регенерации конечностей у человека в свете волновых представлений об активировании генов. - М., 1991б. - 19 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.10.91, N 4145-В 91.

Барбараш А.Н. Оптичні закономірності у властивостях клітинного ядра (рус.). - Київ, 1994а. - 14 с. - Деп. у ДНТБ України, 21.06.94, N 1237-Ук94.

Барбараш А.Н. Ознаки існування оптичних систем нового типу у клітинах організмів (рус.). - Київ, 1994б. - 16 с. - Деп. у ДНТБ України, 21.06.94, N 1238-Ук94.

Барбараш А.Н. Генетичне кодування анатомії організмів (рус.). - Київ, 1994в. - 25 с. - Деп. у ДНТБ України, 21.06.94, N 1239-Ук94.

Барбараш А.Н. Новий шлях до реабiлiтацiї iнвалiдiв, що втратили кінцівку (рус.). - Київ, 1995. - 32 с. - Деп. у ДНТБ України, 17.07.95, N 1823-Ук95.

Барбараш А.Н. Основні положення стереогенетики (рус.). - Київ, 1996б. - 19 с. - Деп. у ДНТБ України, 19.03.96, N 779-Ук96.

Барбараш А.Н. Кодування анатомії організму у геномi // VI конгрес Світової федерації українських лікарських товариств. Тези доповідей. - Одеса, 1996в, с. 228.

Барбараш А.Н. Принципи успадкування анатомії організму // Проблеми педагогіки вищої медичної освіти у вузах України. - Одеса: вид-во „Чорномор’я”, 1997а, с. 340-344.

Барбараш А.Н. Головні тези стереогенетики // Ідея. - Київ, 1997б, N 4-5, с. 80–90.

Барбараш А.Н. Волновые процессы в живом: основы стереогенетики и физиологии мышления. - Одесса: ОМ, ПОЛИС, 1998. - 352 с.

Барбараш А.Н. Сравнение двух моделей биополя. // Любищевские чтения, 2000 (сборник докладов). – Ульяновск, Гос. пед. унив-т: Оргком. Любищевских чтений. С. 23–24.

Барбараш А.Н. Стереогенетика – фундамент биологии многоклеточных. // XIX Любищевские чтения, том 2. – Ульяновск, Гос. пед. унив-т, 2005, с. 145–156.

Барбараш А.Н. Изучаем стереогенетику. // ХХ Любищевские чтения, – Ульяновск, Гос. пед. унив-т. 2006, с. 181–196.

Белоусов Л.В. Введение в общую эмбриологию.- М.: Изд-во МГУ, 1980 г. - 216 с.

Жаботинский А.М., Отмер Х., Филд Р. и др.  Колебания и бегущие волны в химических системах. М.: Мир, 1988. - 720 с.

Зелеев Р.М. Отзыв на работу А.Н. Барбараша „Стереогенетика – основа биологии многоклеточных” // XIX Любищевские чтения, том 2. – Ульяновск, Гос. пед. унив-т, 2005, с. 156–159.

Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология.  В 3-х т.. М.: Мир, 1982.

Макгрегор Г. Гигантские хромосомы и видообразование у амфибий // Эволюция генома. М.: Мир, 1986, с. 313–328.

Мойжесс Т.Г., Пригожина Е.Л. Локализация предопухолевых элементов при пластмассовом канцерогенезе. - Бюл. эксперим. биол. и мед. 1973, т. 9, с. 92–94.

Самойлов В.И., Ровенский Ю.А., Славная И.Л., Словачевский М.С., Изменения „реакции формы” и „реакции ориентации” клеточных ядер вследствие неопластической трансформации. // Цитология, 1978, т. 20, с. 321–328.

Шахбазов В.Г. Новое представление о роли температуры в формировании биоэлектрического потенциала и генетических функций клеточного ядра. Докл. АН СССР, 1989, т. 308, N 4, с. 994–997.

Шеррер К. Матриксная гипотеза направляемого ДНК морфогенеза, протодинамизма и контроля роста. // Труды 16-й конференции ФЕБО. М.: Наука, 1987, том 1, с. 292–304.

Barbarash A.N. The Concept of Structuregenesis // Acta Biotheoretica, 1992, vol. 40 (1), p. 89–90.

Brand K.G., Buoen L.C., Brand I.J. Foreign-body tumorigenesis in mice: Most probable number of originator cells. - J. Nat. Cancer Inst., 1973, v. 51, p. 1071–1074.

Ferguson D.J. Cellular attachment to implanted foreign bodies in relation to tumorigenesis // Cancer Res.  1977, v. 37, p. 4367–4371.

Karp R.D., Johnson K.H., Buoen L.C., Chobrial H.K.G., Brand I., Brand K.G. Tumorigenesis by millipore filters in mice: Histology and ultrastructure of tissue reactions as related to pore size. - J. Nat.  Cancer Inst., 1973, 51, p. 1275–1285.

Pohl H. A natural oscillating fields of cells // Coherent Excitad. Biol. Syst. Berlin a.e. 1983, p. 199–210.

Turing A.M. The chemical basis of the morphogenesis // Proc. Roy. Soc. B. 1952, v. 273, p. 37–71.