БИОХИМИЯ, 2018, том 83, вып. 4, с. 515–527
УДК 577.2
Нерешаемые проблемы биологии: нельзя создать два одинаковых организма, нельзя победить рак, нельзя картировать организм на геном
ФГБУН Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997, Москва, Россия; электронная почта: edsverd@gmail.com
Поступила в редакцию 12.11.2017
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: стохастические мутации, возникающие свойства, гетерогенность, биологический принцип неопределенности, фенотип, генотип, селектируемая функция.
Аннотация
В обзоре указано на существование трех категорий нерешаемых биологических проблем: 1) нерешаемые проблемы вследствие стохастических мутаций при репликации ДНК, из-за которых нельзя создать две идентичные особи, в том числе, две одинаковые сложные клетки (Свердлов Е.Д., Биохимия, 2009, 74, 939–944) и нельзя «победить» рак; 2) проблемы, нерешаемые вследствие взаимодействий в сложных системах, приводящих к непредсказуемым «возникающим (emergent) свойствам, из-за которых невозможно установить однозначную взаимосвязь между генетической архитектурой генома и ее фенотипическим проявлением, и нельзя с определенностью предсказать реакцию организма, его частей или патологических процессов на внешнее воздействие; 3) проблемы, нерешаемые вследствие существования принципа неопределенности и эффекта наблюдателя в биологии, из-за которых нельзя получить адекватную информацию о клетках в их тканевом микроокружении путем выделения и анализа отдельных клеток (single cells) и нельзя на основании культур стволовых клеток делать выводы о свойствах стволовых клеток в их нишах. Предлагается стратегия подхода к установлению максимально приближенной картины взаимосвязей генотипов с фенотипами путем построения сетей промежуточных фенотипов (эндофенотипов).