Геном как развивающаяся система: больше чем просто упаковка

Новое исследование доктора Эхуда Ламма из Института истории и философии науки и идей Коха при Тель-Авивском университете предлагает переосмыслить геном. Вместо статичного «контейнера» для генов его следует рассматривать как динамичную структуру, которая сама влияет на гены и их развитие.

Переопределение генома

• Новая парадигма: Геном — это не пассивный набор генов, а активная система с собственной «физиологией». Гены являются проявлением этой физиологии.
• Двусторонняя связь: Взаимосвязь между генами и геномом сравнима с взаимосвязью между индивидом и обществом: они формируют друг друга.
• Динамика структуры: Трехмерная структура генома постоянно меняется на протяжении всей жизни организма, начиная с эмбрионального развития.

Последствия для генетики и эволюции

• Геномные эпигенетические механизмы (GEMs): Это механизмы, отвечающие за изменения в геноме. Некоторые из них активируются в условиях экологического или геномного стресса и могут приводить к наследуемым изменениям, влияя на эволюционный процесс.
• Влияние на свойства генов: Взаимодействие генов и генома влияет на такие свойства, как рецессивность и доминантность, которые являются результатом работы развивающейся системы, а не внутренним, неизменным свойством гена.
• Пересмотр понятий: Существующие данные о структуре и динамике генома требуют переоценки ключевых понятий эволюционной биологии, включая само понятие «ген».

Необходимость новой концептуальной основы

В настоящее время отсутствует полезная теоретическая основа для понимания генома и генов как единой развивающейся системы. Доктор Ламм подчеркивает, что «пришло время начать думать о том, как геном и гены работают как система». Рассмотрение генома в дополнение к генам может заполнить концептуальные пробелы и предоставить ученым более совершенные инструменты для изучения этих ключевых биологических систем.