Академик Николай Янковский – о «белой», «серой» и «черной» областях генетики
Академик Николай Янковский рассказал изданию scientificrussia.ru о «белой», «серой» и «черной» областях генетики.
«С одной стороны, существуют общепринятые традиционной наукой факты, и обычно исследователи предпочитают оперировать этими установленными фактами и признанными понятиями. С другой — есть явления, которые традиционная для нас наука признает, как несуществующие, например выход за рамки закона сохранения энергии. Я условно отношу такие явления к «белому» и «черному» полям науки.
Однако существует еще и «серое» поле: недостаточно четко исследованные феномены, проблемы, к которым мы только подступаем и которые в результате могут оказаться либо в «белом» поле, либо в «черном». Но здесь мы по крайней мере знаем, как и что исследовать», — пояснил учёный.
Он добавил, что, согласно традициям западной науки, мы привыкли все исследовать, расчленяя на элементы и рассматривая эти элементы как будто бы в лупу: есть этот элемент или нет, какой он, что с ним происходит, если изменить условия его существования, и т.д. Это подход всех естественных наук — химии, физики, биологии.
«У меня есть своя, очень четкая система — что такое ген, где он находится, как он работает и т.д. Я не говорю, что традиционная для нас наука знает все. Многие явления будут открываться и изучаться все глубже, вероятно, в течение всего существования человечества, но сама система координат не отменяется, а лишь становится более дифференцированной.
Сейчас, применив новые генетические подходы, можно ставить задачи для таких исследований, о чем я раньше, в течение 50 лет проработав в генетике, даже не задумывался», — отметил исследователь.
Например, как применить генетический подход к изучению самого понятия сознания. Необходимо выявить объективные этапы уровней сознания, которые фиксируются объективными методами, и тогда генетический подход заключался бы в нескольких вещах.
Первое: индивидуальное развитие (онтогенез) повторяет развитие всего живого (филогенез). Что может означать термин «сознание» в отношении одной клетки? Или в отношении плода, то есть до того, как человек родился. Есть ли вообще сознание или его элементы у клетки? Плод умеет видеть и слышать, но еще ничего не умеет делать. Он реагирует на сигналы, сначала невербальные, затем начинает реагировать на слова, и это, наверное, уже новый этап сознания. Если кто-то из представителей других специальностей (физиологи, психологи, когнитивисты, философы) формализует этапы развития сознания у ребенка, то для генетика появится возможность понимания связи онтогенеза и филогенеза.
Генетикам более или менее понятно, что происходит в индивидуальном развитии, а ведь формирование признаков у ребенка в первые пять лет— это «развертывание» того, что происходило за миллионы лет эволюции у приматов, а до них — у млекопитающих, позвоночных, беспозвоночных.
Они, наблюдая этапы онтогенеза, могут ставить какие-то вопросы поэтапно, ориентируясь на то, что представляет собой сознание на предшествующих филогенетических этапах его развития.
«Каждый из этапов филогенеза и каждый из этапов его реализации в онтогенезе основан на том, что у нас есть определенный генетический материал, который позволяет конкретному признаку проявиться на своем уровне. В чем он заключается, мы не знаем, но понимаем, как вообще исследовать связь онтогенеза с филогенезом, регистрируя внешне наблюдаемые признаки с помощью приборов. То есть мы можем это объективизировать. Если мы определим этапы развития сознания, то сможем определить у него нарушения— признаки психических расстройств, искажение восприятия реальности, его переведение в собственное поведение. И психические расстройства могут служить моделью расстройства сознания.
Другой подход: выделение для исследования только определенной части наблюдаемого признака. Такую часть признака называют «эндофенотип». Эндофенотипы — это относительно более просто генетически контролируемые признаки. Скажем, тревожность может быть эндофенотипом каких-то психических болезней. Или эйфория— эндофенотип более простого уровня, который можно выделить при других психических болезнях.
Ну и третий подход— модельные животные. С его помощью также можно найти внешне наблюдаемые признаки сознания. Модельные объекты очень широко применяются и при изучении различных заболеваний— гипертонии, ожирения, и их можно попытаться применить в исследовании сознания. Только нужно четко определить, какие внешне наблюдаемые явления для животного соответствуют таким же внешне наблюдаемым признакам у человека. Все эти подходы пока не реализованы. но схема работы, генетический подход к предмету исследования понятен», — добавил Николай Янковский.
По словам академика, генетические исследования развиваются сейчас очень бурно, и для изучения новых явлений нужно определить новый объект или новый признак.
Поразительно быстро из почти «черного» явления в «белое» превратилось перепрограммирование клеток — когда развитие клеток, органов или тканей обращают «вспять во времени» и получают почти исходную клетку, из которой формируются все ткани и органы данного человека.
При этом последовательность нуклеотидов (четырех букв генетического текста) сохраняется одинаковой во всех клетках: в оплодотворенной клетке, в мозге, мышцах, печени. Но почему-то сердце — это сердце, а мозг — это мозг, их структуры и функции неодинаковы. Связано это с тем, что в этих органах по-разному произошла дополнительная «разметка» генетических букв (ее называют модификацией).
«Мутация внутри гена способна менять его структуру. Ген при этом может испортиться и не работать. Это известно более 100 лет. Но ген. как и лампочку, можно выключить, не ломая, а нажав, как и в лампочке, генетический переключатель- регулятор, расположенный очень далеко от него. И это знание имеет огромное значение и для науки, и для медицинской генетики, поскольку нас ведь интересует не то, что происходит с конкретным геном, а то, какой получится признак. А каждый признак — это сотни одновременно работающих и одновременно не работающих генов. Комбинаторика того, как работает весь генетический текст в формировании того или иного признака, фантастически велика. Вот это новое! И к этому привела нас геномика», — заключил Николай Янковский.
Академик Николай Янковский рассказал изданию scientificrussia.ru о «белой», «серой» и «черной» областях генетики.
«С одной стороны, существуют общепринятые традиционной наукой факты, и обычно исследователи предпочитают оперировать этими установленными фактами и признанными понятиями. С другой — есть явления, которые традиционная для нас наука признает, как несуществующие, например выход за рамки закона сохранения энергии. Я условно отношу такие явления к «белому» и «черному» полям науки.
Однако существует еще и «серое» поле: недостаточно четко исследованные феномены, проблемы, к которым мы только подступаем и которые в результате могут оказаться либо в «белом» поле, либо в «черном». Но здесь мы по крайней мере знаем, как и что исследовать», — пояснил учёный.
Он добавил, что, согласно традициям западной науки, мы привыкли все исследовать, расчленяя на элементы и рассматривая эти элементы как будто бы в лупу: есть этот элемент или нет, какой он, что с ним происходит, если изменить условия его существования, и т.д. Это подход всех естественных наук — химии, физики, биологии.
«У меня есть своя, очень четкая система — что такое ген, где он находится, как он работает и т.д. Я не говорю, что традиционная для нас наука знает все. Многие явления будут открываться и изучаться все глубже, вероятно, в течение всего существования человечества, но сама система координат не отменяется, а лишь становится более дифференцированной.
Сейчас, применив новые генетические подходы, можно ставить задачи для таких исследований, о чем я раньше, в течение 50 лет проработав в генетике, даже не задумывался», — отметил исследователь.
Например, как применить генетический подход к изучению самого понятия сознания. Необходимо выявить объективные этапы уровней сознания, которые фиксируются объективными методами, и тогда генетический подход заключался бы в нескольких вещах.
Первое: индивидуальное развитие (онтогенез) повторяет развитие всего живого (филогенез). Что может означать термин «сознание» в отношении одной клетки? Или в отношении плода, то есть до того, как человек родился. Есть ли вообще сознание или его элементы у клетки? Плод умеет видеть и слышать, но еще ничего не умеет делать. Он реагирует на сигналы, сначала невербальные, затем начинает реагировать на слова, и это, наверное, уже новый этап сознания. Если кто-то из представителей других специальностей (физиологи, психологи, когнитивисты, философы) формализует этапы развития сознания у ребенка, то для генетика появится возможность понимания связи онтогенеза и филогенеза.
Генетикам более или менее понятно, что происходит в индивидуальном развитии, а ведь формирование признаков у ребенка в первые пять лет— это «развертывание» того, что происходило за миллионы лет эволюции у приматов, а до них — у млекопитающих, позвоночных, беспозвоночных.
Они, наблюдая этапы онтогенеза, могут ставить какие-то вопросы поэтапно, ориентируясь на то, что представляет собой сознание на предшествующих филогенетических этапах его развития.
«Каждый из этапов филогенеза и каждый из этапов его реализации в онтогенезе основан на том, что у нас есть определенный генетический материал, который позволяет конкретному признаку проявиться на своем уровне. В чем он заключается, мы не знаем, но понимаем, как вообще исследовать связь онтогенеза с филогенезом, регистрируя внешне наблюдаемые признаки с помощью приборов. То есть мы можем это объективизировать. Если мы определим этапы развития сознания, то сможем определить у него нарушения— признаки психических расстройств, искажение восприятия реальности, его переведение в собственное поведение. И психические расстройства могут служить моделью расстройства сознания.
Другой подход: выделение для исследования только определенной части наблюдаемого признака. Такую часть признака называют «эндофенотип». Эндофенотипы — это относительно более просто генетически контролируемые признаки. Скажем, тревожность может быть эндофенотипом каких-то психических болезней. Или эйфория— эндофенотип более простого уровня, который можно выделить при других психических болезнях.
Ну и третий подход— модельные животные. С его помощью также можно найти внешне наблюдаемые признаки сознания. Модельные объекты очень широко применяются и при изучении различных заболеваний— гипертонии, ожирения, и их можно попытаться применить в исследовании сознания. Только нужно четко определить, какие внешне наблюдаемые явления для животного соответствуют таким же внешне наблюдаемым признакам у человека. Все эти подходы пока не реализованы. но схема работы, генетический подход к предмету исследования понятен», — добавил Николай Янковский.
По словам академика, генетические исследования развиваются сейчас очень бурно, и для изучения новых явлений нужно определить новый объект или новый признак.
Поразительно быстро из почти «черного» явления в «белое» превратилось перепрограммирование клеток — когда развитие клеток, органов или тканей обращают «вспять во времени» и получают почти исходную клетку, из которой формируются все ткани и органы данного человека.
При этом последовательность нуклеотидов (четырех букв генетического текста) сохраняется одинаковой во всех клетках: в оплодотворенной клетке, в мозге, мышцах, печени. Но почему-то сердце — это сердце, а мозг — это мозг, их структуры и функции неодинаковы. Связано это с тем, что в этих органах по-разному произошла дополнительная «разметка» генетических букв (ее называют модификацией).
«Мутация внутри гена способна менять его структуру. Ген при этом может испортиться и не работать. Это известно более 100 лет. Но ген. как и лампочку, можно выключить, не ломая, а нажав, как и в лампочке, генетический переключатель- регулятор, расположенный очень далеко от него. И это знание имеет огромное значение и для науки, и для медицинской генетики, поскольку нас ведь интересует не то, что происходит с конкретным геном, а то, какой получится признак. А каждый признак — это сотни одновременно работающих и одновременно не работающих генов. Комбинаторика того, как работает весь генетический текст в формировании того или иного признака, фантастически велика. Вот это новое! И к этому привела нас геномика», — заключил Николай Янковский.
