1. Нейроэндокринные механизмы регуляции генетических процессов.

Пытаясь понять механизмы реализации наследственной информации в отношении поведенческих признаков, В. В. Пономаренко предложила гипотезу нейроэндокринной регуляции процесса реализации генетической информации.

В своей гипотезе В. В. Пономаренко исходила из положения, что регуляция активности генов не только присуща процессу развития организма, но и играет важную роль в повседневной жизнедеятельности организма и в его адаптации к окружающей среде. Именно этот адаптационный аспект регуляции активности генов представляет наибольший интерес при исследовании физиологии поведения животных. При этом возникает вопрос: какие механизмы используются для приведения сигналов внешней среды в соприкосновение с организменными факторами регуляции работы генов и для включения этих средовых сигналов в регуляцию работы генов?

Представление о системном контроле генетических и цитогенетических процессов было высказано М. Е. Лобашевым в 1947 году. Будучи развитым в работах М. Е. Лобашева и его учеников, оно и послужило формированию концепции, согласно которой каждый генетический и цитогенетический процесс находится под контролем ряда соподчиненных систем, начиная от систем генотипа клетки, в которой этот процесс происходит, далее систем ядра, клетки, ткани, органа и, наконец, организма. Каждая из этих систем реагирует на внешние по отношению к ней факторы как целое. В результате такого контроля протекание различных генетических процессов в разных клетках организма в меру созданных в эволюции механизмов оказывается адаптивным по отношению к внешней среде и коадаптивным для разных клеток организма. Ведущее место в адаптации и коадаптации занимает нейроэндокринная система.

В настоящее время можно считать доказанным, что постоянная нмпульсация необходима для упорядоченного синтеза белков и для поддержания динамического постоянства структурно-химической организации клеток организма. Нервная система необходима для обеспечения реактивности клеток организма к действию факторов клеточного и центрального регулирования обмена, что, вероятно, и является важной, а может быть, и важнейшей стороной адаптационно-трофической функции нервной системы.

Одной из существенных функций нервной системы является регуляция активности генетического аппарата по принципу обратной связи в соответствии с текущими нуждами организма, влиянием греды и индивидуального опыта.

Доказательством того, что индивидуальный опыт может быть ректором воздействия на протекание генетических и цитогенетических процессов, является работа Р. И. Цапыгиной. Она вырабатывала у мышей оборонительный условный рефлекс на световой сигнал, подкрепляемый электрическим током. Последний, будучи поданным изолированно от условного сигнала, вызывал уменьшение частоты митозов и частоты индуцированных рентгеновским облучением хромосомных аберраций в роговице глаза. После выработки условного рефлекса изолированное действие условного раздражителя вызывало изменения митотического индекса, аналогичное действию тока. Дифференцировочный раздражитель не влиял ни на частоту митозов, ни на частоту хромосомных аберраций.

Являясь по сути дела развитием и распространением на генетический аппарат клетки теории кортикальной регуляции функций И. П. Павлова и К. М. Быкова, эта концепция предполагает существование на молекулярном уровне общих механизмов, которые используются как для регуляции активности нервной системы, так и для регуляторных воздействий на хромосомный аппарат. Изложенные выше факты относительно системы вторичных посредников и стероидных гормонов позволяют предположить, что именно эти факторы регуляции представляют собой интеграцию функций нервной и эндокринной систем на молекулярном уровне.

Однако транскрипцией, процессингом, трансляцией не исчерпываются проявления активности генетического аппарата у эукариот, и одним из важнейших проявлений ее является рекомбинация генов, или кроссинговер. Изучение этого лабильного процесса, чувствительного к изменениям факторов внешней (температура, радиация) и внутренней среды (генотип, возраст, пол, баланс ионов кальция), открывает возможность понимания того, каким образом осуществляется адаптация на уровне популяции к изменяющимся условиям ее существования. Во многом этому способствовала бы демонстрация влияния на рекомбинацию вторичных посредников.