Гомеостатика - Страница 20

Гены-модификаторы изменяют уровень активности онкогена и при его пов-

реждении либо нормализуют функцию онкогена, либо, напротив, усиливают

эффект имеющегося нарушения. Так, в эмбриогенезе гены- модификаторы мо-

гут либо нормализовать функцию поврежденного онкогена и тем обеспечить

развитие, либо усилить полулетальный эффект мутационно поврежденного он-

когена. Селекция на жизнеспособность линии животных, которая несет пов-

режденный онкоген с полулетальной мутацией, приводит к отбору особей с

активно функционирующим геном-модификатором, что и обеспечивает нормали-

зацию развития эмбрионов.

Активно функционирующие гены-модификаторы, накопленные в ходе селек-

ции, выполняют по существу функцию компенсаторного комплекса генов, ко-

торый при скрещивании такой линии животных с диким типом, обеспечивает

по современным представлениям эффект гетерозиса за счет гиперфункции в

клетках гибридного организма компенсаторного комплекса генов.

Онкоген и регуляторные гены организованы по принципу полимерного ге-

на: каждый из них представлен в геноме группой до 10-12 аллелей, которые

взаимно компенсируют функцию друг друга. Такая полимерная организация, в

частности гена-репрессора, позволяет с единых генетических позиций

объяснить как многостадийный, так и двухстадийный канцерогенез. При на-

личии 5-6 существенно необходимых стадий развития новообразования (нап-

ример, лейкоз) можно предполагать последовательное повреждение по типу

генных мутаций 5-6 отдельных аллелей полимерного гена-репрессора. При

двухстадийном варианте развития злокачественной опухоли (например, опу-

холи солидного типа) можно допустить повреждение значительной части ал-

лелей полимерного гена-репрессора в результате двух последовательных ре-

цессивных мутаций, связанных с хромосомными или геномными реорганизация-

ми.

ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТКАНЕВЫХ СИСТЕМ (ОРГАНОВ)

Тканевые системы (органы) формируются в процессе эволюционного разви-

тия для выполнения жизненно важных целей функционирования единого орга-

низма. Здесь мы обнаруживаем явные параллели в целях функциональных ор-

ганизаций органов с клеточными органеллами в одноклеточных организмах.

Единство целей разных интеграционных уровней создает функциональные ана-

логи точно также, как простейшая форма единичного фрактала повторяется

на определенных стадиях интеграции множества единичных однотипных по

форме фракталов.

Движущие силы индивидуального развития создаются по мере дифференци-

ровки зародыша в результате взаимодействия продуктов этой дифференциров-

ки. Взаимодействие разных частей ведет к новым дифференцировкам и

дальнейшим взаимодействиям. Устойчивость организации покоится не на

прочности каких-либо структур, а на сложности системы взаимодействий

(корреляций) и на регуляторном их характере [51]. Шмальгаузен подчерки-

вает, что взаимоотношения между соседними частями растущего организма

сопровождаются обменом продуктами метаболизма, оказывающего контрольные,

регуляторные функции формообразовательного процесса. Продукты орга-

но-специфического метаболизма служат для детерминации менее дифференци-

рованных соседних зачатков. Система связи используется в одном направле-

нии для передачи директивной информации (детерминация формообразования)

и в другом направлении для передачи обратной информации (контроль формо-

образования). Таким образом, создаются сложные системы взаимодействия

частей, являющиеся основой регулируемого саморазвития [51, c. 329].

Практически еще в начале 60-х годов выдающийся ученый И.И. Шмальгау-

зен описал в общем виде принцип работы гомеостатической системы в виде

сложной системы авторегуляционных циклов передачи и реализации информа-

ции (наследственной и ненаследственной) в процессе индивидуального раз-

вития организма.

Гистологически орган состоит из системы разных тканевых образований,

подчиненных выполнению единой функции. Входная информация преобразуется

в каждой из тканей в соответствующий только ее специфике носитель. Сово-

купность и пространственно-временная последовательность носителей преоб-

разованной входной информации есть отраженная органом (гомеостатом) ин-

формация, которая выражается в активном воздействии на внешнюю среду.

Для примера рассмотрим гомеостат мышцы как органа, с помощью которого

осуществляется механическое движение. Гомеостат состоит из мышечных во-

локон экстрафузальных и интрафузальных, моторных концевых пластинок, яв-

ляющихся входом информации из внешней среды, детекторов обратной связи

(проприорецепторов, располагающихся на интрафузальных волокнах, телец

Пачини, свободных нервных окончаний, рецепторов Гольджи в сухожилиях),

мотонейронов соответствующего сегмента спинного мозга, сухожилий, лимфа-

тического окружения, кровеносных сосудов.

Рис.13 Модель гомеостата мышечного аппарата движения конечности.

Как видно из модели, орган не является целостным (симметричным) гоме-

остатом, так как для организации функционального единства такого гомеос-

тата необходимо участие нескольких специализированных систем: нервной,

гуморальной и собственно мышечной.

Из анатомии и физиологии известно большинство структурно-функцио-

нальных единиц, составляющих гомеостаты органов единого организма. Как

уже отмечалось ранее, целостный организм приобретает новое качество -

симметричность. Симметричность низшего уровня организации (клетка) от

высшей (организм) отличается только широтой свободы воли, т.е. качест-

венно большим спектром компенсаторных реакций на изменения информацион-

ных потоков внешней среды.

О ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОРГАНИЗМА

КАК ЦЕЛОГО

Многоклеточный организм, как целое, обладает качественно новыми воз-

можностями, дающими ему преимущество в выживании по сравнению с более

низкоорганизованными формами. Эволюция многоклеточных форм симметричных

гомеостатов протекает главным образом по пути усложнения аппарата инфор-

мационной переработки сигналов внешней среды, что сопровождается соот-

ветствующими морфологическими изменениями. В результате этих усложнений

организм от непосредственной реакции на изменение потоков веществ и

энергии внешней среды эволюционирует К ОПЕРЕЖАЮЩЕМУ