Кто главнее: ДНК или клетка?

Аббревиатура ДНК давно на слуху. Мы привыкли ассоциировать её с неким величественным механизмом, в котором сама матушка-природа запрограммировала нашу внешность, внутренне строение и даже характер. Но, несмотря на это, процесс появления и формирования жизни на самом раннем периоде её развития по-прежнему хранит не одну загадку.

Традиционно считалось, что гены (участки ДНК, содержащие информацию о строении жизненно необходимых молекулах белках) «руководят» развитием зародыша, однако недавно ученые выяснили, что на ранних этапах жизни геном клеток организма полностью выключен! Впоследствии перед тем, как вступить в свои права, он частично то «включается», то «выключается» в разных клетках эмбриона в определенной последовательности, которая определяется в том числе и химическими сигналами, которыми маленькие «кирпичики» одного «домика» обмениваются друг с другом. Здесь уже и задается вопрос о том, кто кем управляет. Некоторые теоретики даже успели заявить, что гены содержат вовсе не «программу зародыша», а являются неким набором инструментов, которые клетка использует по своему усмотрению.

Как же все-таки «маленький кирпичик» живет, находясь в состоянии дробления, пока не функционирует ДНК? На этот вопрос ученые нашли ответ. Дело в том, что после слияния зигота получает от яйцеклетки(женской половой клетки) уже готовые матричные РНК, по которым «кирпичик» строит молекулы, необходимые ему для жизни. Для тех, кто незнаком с синтезом белка, спешим объяснить, что сами по себе молекулы ДНК слишком велики, чтобы непосредственно участвовать в производстве подобных веществ, к тому же мешает еще и ядерная оболочка. Чтобы реакция пошла, клетка расплетает двойную спираль ДНК и копирует информацию с одной из них, подбирая, как матрицу, части будущей молекулы РНК. Последняя в свою очередь выходит из ядра и «прочитывается» на рибосомах – составляющих клетки, где транспортные РНК «подвозят» друг к другу аминокислоты («кирпичики» из которых состоят белки) в порядке, закодированном в ДНК и считываемом с матричной РНК.

Так что на первом этапе превращения в сложный организм, клетка обеспечена всем необходимым. Гораздо интересней другое: уничтожение материнских РНК и «включение» собственных генов и механизм этого процесса.

Есть три возможных варианта:

1) В результате дробления в дочерних клетках уменьшается концентрация некоего вещества, которое блокирует работу генов;

2) В зиготе изначально некие вещества блокируют работу ДНК;

3) Быстрая череда делений сама по себе мешает синтезу белка - первому этапу, транскрипции, когда молекула ДНК расплетается и под неё подгоняются частички будущей молекулы мРНК.

Здесь также стоит отметить, что большая часть живых организмов включает гены на стадии двухслойного зародыша, но млекопитающие делают это уже после появления 2 клеток!

Как же уничтожаются материнские мРНК, когда гены уже «запущены»? Оказывается, они уже заранее помечены определенным участком, который находится на конце молекул, что позволяет клетке их «опознать» с помощью специальных белков и «выключить».

Как видно, биологам уже удалось дать ответы на некоторые вопросы, но до полного открытия тайн взаимоотношений клетки и ДНК еще далеко. Решение этой проблемы также необходимо для достижения успехов в клонировании, которое на сегодняшний момент пытаются добиться путем пересаживания ядра обыкновенной клетки

одного животного в яйцеклетку другого. Видимо, это уже открытие будущего, ведь жизнь сама по себе по-прежнему остается чудом!