извлечение и перестановки участков ДНК - генетических элементов, включая разнообразные гены - в другие генетические системы: в векторы, в чужие хромосомы (трансгеноз), под промоторы других генов, в разные гетерологичные системы (принадлежащие другим организмам).
Самые элементарные случаи многоуровневого рефрейминга - когда в несколько чужеродную биологическую систему перенесен лишь один элемент нижнего уровня - тоже биологический, достаточно сложный, сформированный сотнями миллионов лет эволюции. Эти феномены я назвал «гетерологичными транспозициями». Системы, в которые они произведены, - тем более продукты эволюции. И элементы, и системы, участвующие в гетерологичных транспозициях, существовали до человека, но сами эти транспозиции производит только человек. Потому что в природе встречаются, образно говоря, «стенка на стенку». Так, был период в кайнозое, когда сошлись северная и южная американские флора и фауна; так, при половом размножении встречаются геномы двух полов - «геном на геном». Но только человек может взять лишь один элемент и направленно перенести его в некую систему, для него не типичную.
Гетерологичные транспозиции очень познавательны. В них можно одинаковыми элементами «тестировать» разные системы, - выясняя, как и почему эти системы могут интерпретировать их по-разному. (Примеры - изучение различий в работе какого-либо конкретного гена человека в клетках дрожжей, бактерий и т.д.). А можно, наоборот, «тестировать» знаковые сходства и различия разных элементов по интерпретациям их одной и той же системой. (Пример - изучение работы разных генов после помещения их в одинаковые места одинаковых генных конструкций и введения их в одинаковые клетки.)
Конкретные факты систематизированы в следующей таблице. Здесь я классифицировал гетерологичные транспозиции, имевшие место на трёх структурных уровнях биосистем: генном, клеточно-организменном и надорганизменном - биоценотическом. Три горизонтальных блока таблицы - это названные уровни.
На уровне так называемой экзосемиотики - биоценотическом - представлены интродукции отдельных видов в далёкие, новые для них биоценозы. На среднем уровне - надклеточные внутриорганизменные эксперименты: пересадки тканей, органов и клеток. Третий уровень - генноинженерный: это пересадки различных генов и прочих ДНК-текстов в системы «вектор/чужеродная клетка-хозяин» для их гетерологичной экспрессии. Столбцы таблицы соответствуют всем логически возможным типам исходов этих ситуаций. Всего их - три: транспонируемый элемент либо не проявляется, либо своими проявлениями губит всю систему, либо слегка изменяет систему в нужном направлении. В первом столбце - три «под-столбца», три «подтипа»: не проявляясь, элемент либо выбрасывается из системы, либо остается, не проявляясь, либо изменяется сам. В полученных ячейках таблицы - конкретные группы известных фактов. По таблице можно сравнивать логически сходные ситуации по вертикалям - на разных уровнях биосистем.
Так, сопоставляя по результатам гетерологичных транспозиций экосистемы с генно-инженерными системами, мы видим вот что. Когда интродуцирован вид в новую экосистему, либо это проходит безвредно для неё (вид «скромно» вписывается или же гибнет - система его истребляет по тем или иным причинам), либо вид нарушает экосистему. Но никогда он не повышает её биоразнообразия (если не считать добавления его самого - как в первом случае). А известно, что разнообразие всегда коррелирует с устойчивостью. Значит, экосистема с интродуцентом либо остаётся столь же устойчивой (если он «скромен»), либо более или менее теряет устойчивость. Используя по аналогии это соображение на нижнем структурном уровне - для генно-инженерных систем - мы можем сказать, что в общем тот или иной ген, перенесенный в чужой геном, тоже не может повысить устойчивость клеток и организмов - реципиентов. И действительно, все полученные генно-инженерные «монстры» - это существа с пониженной жизнеспособностью. Или повышенной - но лишь в определенных условиях, контролируемых человеком (примеры: бактерии, устойчивые к тому или иному антибиотику, имеют преимущества лишь при его наличии в среде; трансгенные растения, устойчивые к гербициду «раундап», - тоже лишь при обилии этого гербицида). Так или иначе, - в нормальных условиях эти организмы менее жизнеспособны, чем их природные прототипы. С прагматических позиций - «Что плохо для биоценозов, то хорошо для генно-инженерных систем»: последние не так опасны, как в триллерах. Всегда ли так?
Полагаю, - до тех пор, пока переносимый элемент по размеру и сложности значительно меньше реципиентной системы. Когда будет создан вектор из У-хромосомы человека (над этим уже серьёзно работают), в них можно будет вставлять до 3, 3 миллиона нуклеотидов. Это - уже длина тысяч генов, и с их количеством непредсказуемость их комбинаций, полагаю, будет возрастать примерно экспоненциально. Тогда встанет вопрос о совместимости компонентов, сравнимых по сложности: «сборной» хромосомы и набор естественных хромосом. Полагаю, такие - всё более новые и сложные - сочетания знаков, которые будут входить в новые интерпретирующие их системы, потребуют новых уровней знания и новых методов изучения.
Конечно, рассказанные здесь результаты моих семиотических размышлений - это «взгляды со своей колокольни», во многом с позиций генетики. Полагаю, ботаник-эколог, зоо- или фитоморфолог, палеонтолог, нейрофизиолог и другие представители многочисленных разделов биологии смогли бы - каждый по-своему - продуктивно применять семиотические подходы, а затем тоже рассказывать немало впечатляющего. Свои аспекты миропонимания есть и у адептов семиотики, работающих в технических и гуманитарных науках.
В целом семиотические подходы - этот синтез концепций точных, естественных и гуманитарных наук - представляются очень плодотворными. Надеюсь, сейчас наши рассказы вас в этом убедили. Полагаю, уже сейчас эта система представлений о принципах мироздания, особенно об организации сложных систем - жизни, разума, культуры - многое позволяет понять гораздо больше и глубже, чем разнообразные философские системы… Не случайно мировое сообщество семиотиков работает всё интенсивнее, причём и его интерес к биосемиотике становится всё сильнее. К счастью, иногда и мы имеем возможности встречаться и сотрудничать с зарубежными коллегами.
С.Ч. Говоря о биосемиотике, нужно отметить, что она является не только узким научным направлением, но и как всякое такое направление, представляет собой один их продуктов культуры вообще. В этом контексте можно отметить связь биосемиотики и русской культуры, что определило длительный период лидерства в мире российской биосемиотики.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
Самые элементарные случаи многоуровневого рефрейминга - когда в несколько чужеродную биологическую систему перенесен лишь один элемент нижнего уровня - тоже биологический, достаточно сложный, сформированный сотнями миллионов лет эволюции. Эти феномены я назвал «гетерологичными транспозициями». Системы, в которые они произведены, - тем более продукты эволюции. И элементы, и системы, участвующие в гетерологичных транспозициях, существовали до человека, но сами эти транспозиции производит только человек. Потому что в природе встречаются, образно говоря, «стенка на стенку». Так, был период в кайнозое, когда сошлись северная и южная американские флора и фауна; так, при половом размножении встречаются геномы двух полов - «геном на геном». Но только человек может взять лишь один элемент и направленно перенести его в некую систему, для него не типичную.
Гетерологичные транспозиции очень познавательны. В них можно одинаковыми элементами «тестировать» разные системы, - выясняя, как и почему эти системы могут интерпретировать их по-разному. (Примеры - изучение различий в работе какого-либо конкретного гена человека в клетках дрожжей, бактерий и т.д.). А можно, наоборот, «тестировать» знаковые сходства и различия разных элементов по интерпретациям их одной и той же системой. (Пример - изучение работы разных генов после помещения их в одинаковые места одинаковых генных конструкций и введения их в одинаковые клетки.)
Конкретные факты систематизированы в следующей таблице. Здесь я классифицировал гетерологичные транспозиции, имевшие место на трёх структурных уровнях биосистем: генном, клеточно-организменном и надорганизменном - биоценотическом. Три горизонтальных блока таблицы - это названные уровни.
На уровне так называемой экзосемиотики - биоценотическом - представлены интродукции отдельных видов в далёкие, новые для них биоценозы. На среднем уровне - надклеточные внутриорганизменные эксперименты: пересадки тканей, органов и клеток. Третий уровень - генноинженерный: это пересадки различных генов и прочих ДНК-текстов в системы «вектор/чужеродная клетка-хозяин» для их гетерологичной экспрессии. Столбцы таблицы соответствуют всем логически возможным типам исходов этих ситуаций. Всего их - три: транспонируемый элемент либо не проявляется, либо своими проявлениями губит всю систему, либо слегка изменяет систему в нужном направлении. В первом столбце - три «под-столбца», три «подтипа»: не проявляясь, элемент либо выбрасывается из системы, либо остается, не проявляясь, либо изменяется сам. В полученных ячейках таблицы - конкретные группы известных фактов. По таблице можно сравнивать логически сходные ситуации по вертикалям - на разных уровнях биосистем.
Так, сопоставляя по результатам гетерологичных транспозиций экосистемы с генно-инженерными системами, мы видим вот что. Когда интродуцирован вид в новую экосистему, либо это проходит безвредно для неё (вид «скромно» вписывается или же гибнет - система его истребляет по тем или иным причинам), либо вид нарушает экосистему. Но никогда он не повышает её биоразнообразия (если не считать добавления его самого - как в первом случае). А известно, что разнообразие всегда коррелирует с устойчивостью. Значит, экосистема с интродуцентом либо остаётся столь же устойчивой (если он «скромен»), либо более или менее теряет устойчивость. Используя по аналогии это соображение на нижнем структурном уровне - для генно-инженерных систем - мы можем сказать, что в общем тот или иной ген, перенесенный в чужой геном, тоже не может повысить устойчивость клеток и организмов - реципиентов. И действительно, все полученные генно-инженерные «монстры» - это существа с пониженной жизнеспособностью. Или повышенной - но лишь в определенных условиях, контролируемых человеком (примеры: бактерии, устойчивые к тому или иному антибиотику, имеют преимущества лишь при его наличии в среде; трансгенные растения, устойчивые к гербициду «раундап», - тоже лишь при обилии этого гербицида). Так или иначе, - в нормальных условиях эти организмы менее жизнеспособны, чем их природные прототипы. С прагматических позиций - «Что плохо для биоценозов, то хорошо для генно-инженерных систем»: последние не так опасны, как в триллерах. Всегда ли так?
Полагаю, - до тех пор, пока переносимый элемент по размеру и сложности значительно меньше реципиентной системы. Когда будет создан вектор из У-хромосомы человека (над этим уже серьёзно работают), в них можно будет вставлять до 3, 3 миллиона нуклеотидов. Это - уже длина тысяч генов, и с их количеством непредсказуемость их комбинаций, полагаю, будет возрастать примерно экспоненциально. Тогда встанет вопрос о совместимости компонентов, сравнимых по сложности: «сборной» хромосомы и набор естественных хромосом. Полагаю, такие - всё более новые и сложные - сочетания знаков, которые будут входить в новые интерпретирующие их системы, потребуют новых уровней знания и новых методов изучения.
Конечно, рассказанные здесь результаты моих семиотических размышлений - это «взгляды со своей колокольни», во многом с позиций генетики. Полагаю, ботаник-эколог, зоо- или фитоморфолог, палеонтолог, нейрофизиолог и другие представители многочисленных разделов биологии смогли бы - каждый по-своему - продуктивно применять семиотические подходы, а затем тоже рассказывать немало впечатляющего. Свои аспекты миропонимания есть и у адептов семиотики, работающих в технических и гуманитарных науках.
В целом семиотические подходы - этот синтез концепций точных, естественных и гуманитарных наук - представляются очень плодотворными. Надеюсь, сейчас наши рассказы вас в этом убедили. Полагаю, уже сейчас эта система представлений о принципах мироздания, особенно об организации сложных систем - жизни, разума, культуры - многое позволяет понять гораздо больше и глубже, чем разнообразные философские системы… Не случайно мировое сообщество семиотиков работает всё интенсивнее, причём и его интерес к биосемиотике становится всё сильнее. К счастью, иногда и мы имеем возможности встречаться и сотрудничать с зарубежными коллегами.
С.Ч. Говоря о биосемиотике, нужно отметить, что она является не только узким научным направлением, но и как всякое такое направление, представляет собой один их продуктов культуры вообще. В этом контексте можно отметить связь биосемиотики и русской культуры, что определило длительный период лидерства в мире российской биосемиотики.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69