В основу главного направления в исследованиях в области морфогенеза растений в ВИРе мы положили представление о важнейшем факторе биологической интеграции организма, а именно: молекулярно-генетическое единство всех его частей, проявляющееся в биологической специфичности главным образом за счет белка — обязательного ингредиента всех биоструктур. Это единство является также фактором интеграции организмов в пределах биологического вида, а по отдельным признакам и свойствам оно сохраняется, как историческая память, до уровня трибы и даже семейства.
Целостность организма выражают такие биологические категории, как специфичность, биологическое узнавание и способность к интеграции на основе комплементарности принадлежащих ему молекулярных биоструктур.
В ряду многих факторов и механизмов, обеспечивающих целостность всего организма, особо выделяем структурную и функциональную сопряженность в нем генетических, метаболических и морфогенетических процессов. Структурно она проявляется в тандемном расположении генов как «истинное» их сцепление, функционально — в ходе метаболизма и морфогенеза с участием генетических, гормональных и других регуляторных систем, обеспечивающих четкую координацию работы всех генов. Такой механизм удачно назван функциональным сцеплением согласованно регулируемых генов.
Функциональное сцепление генов лежит в основе организации многих молекулярно-генетических систем метаболизма и морфогенеза. Особенно часто оно наблюдается при кодировании общих метаболических путей и субъединиц гетеромерных мультимолекулярных структур белка. Возможно даже межорганоидное функциональное сцепление, которое имеет место, например, при совместном кодировании геномами ядра и органоидами цитоплазмы. Классическим примером этого может служить биогенез мультифермента хлоропласта — рибулезобифосфаткарбоксилазы.
Структурную и функциональную сопряженность генетических, метаболических и морфогенетических систем в организме рассматриваем как одну из главных предпосылок к разработке методов биологического анализа растений путем их молекулярного маркирования, основанного на использовании двух категорий биологических молекул — белков и ДНК. Первые составляют основу метаболизма, биогенеза и функционирования всех клеточных структур, включая генетический аппарат; вторые — молекулярную основу всех генетических систем. Это ставит их в разряд наиболее важных факторов молекулярно-биологической идентификации генетических, а в случае белков и морфогенетических систем.
Первый обстоятельный обзор уже сложившихся в ВИРе исследований, с учетом результатов оренбургских и уфимских работ, опубликован в «Трудах ВИР» (Т. 52, вып. 1. 1973) под названием: «Белки, нуклеиновые кислоты и проблемы прикладной ботаники, генетики и селекции». Том посвящен статьям сотрудников отдела и назывался «Изучение белков и нуклеиновых кислот». Свое отношение к работам отдела и значению его в ВИРе выразил директор Института академик Дмитрий Данилович Брежнев в предисловии к этому монографическому сборнику. Мнение Д. Д. Брежнева — ученика Вавилова и главного реставратора его методологии в ВИРе после лысенковщины — мы высоко ценим и это предисловие приводим здесь полностью:
«Создание продуктивных сортов с высоким качеством урожая — одна из самых актуальных задач растениеводства. Для ее решения необходим соответствующий, т. е. исходный, материал. И он есть в числе десятков тысяч образцов мировой коллекции ВИР. Но чтобы выявить и эффективно использовать эти источники, необходимы соответствующие теоретические основы и принципиально новые методы генетического анализа исходного и селекционного материала. Для их разработки на основе достижений современной биологии и прежде всего молекулярной биохимии и генетики в 1967 году в Институте создана лаборатория белка и нуклеиновых кислот. В этом выпуске трудов публикуются основные итоги ее работы за истекшее время.
Сборник посвящен общим и прикладным вопросам молекулярной биохимии и генетики культурных растений, рассматриваются вопросы ультраструктурной и функциональной организации генетического аппарата, структура и активность генома, методы их оценки.
Одно из достижений лаборатории — разработка принципа белковых маркеров генома и использование этого принципа в решении теоретических и практических вопросов растениеводства, в частности происхождения культурных растений, в геномном анализе естественных и синтетических амфидиплоидов, в идентификации видов, сортов и линий по белкам, оценке исходного материала для селекции на те или иные хозяйственно ценные признаки.
Проводимые лабораторией исследования находятся в русле одного из направлений биологии, решающего важнейшую проблему современности — увеличение производства продуктов питания».
Свободное копирование
