Именно для исправления любых ошибок в структуре нуклеиновых кислот и существуют защитные механизмы, но ведь к этим ошибкам также относятся и те мутации, которые, как мы считаем, необходимы организмам для процессов изменчивости и дальнейшей эволюции. Почему Природа закрывает на них глаза, в то время, когда должна исправлять? На этот вопрос нет ответа, но лишь в том случае, если не предположить, что информационная матрица ДНК имеет индивидуальную программу развития110, внешнюю по отношению к ней и выполняющую свою конкретную, поставленную перед ней задачу, но к этому мы вернемся чуть позже.
Сегодня мы знаем, что у одноклеточной бактерии существуют три параллельно работающих системы защиты, а у каждой из 30 трлн человеческих эукариотических клеток таких систем насчитывается пять. «Ремонтная бригада», состоящая из квалифицированных «специалистов», роль которых выполняют белковые ферменты, распознает возникшее повреждение, после чего «вырезает» поврежденный нуклеотид и заменяет его новым, нормальным. Во всей этой процедуре удивляет то, какой точнейшей информацией должен обладать защитный ферментный комплекс, чтобы знать «в лицо» каждое химическое соединение и место его расположения в нуклеотидной цепи.
Получается, что система защиты и репарации обладает объемом информации111 о строении всей молекулы ДНК целиком, поскольку она оказывается способной отличать патологию от нормы в самых различных участках ее двойной спирали.
При возникающих разрывах в цепи ДНК и последующих за ними нарушениями ее непрерывности происходит сращивание нуклеотидной цепочки. Процесс исправления повреждений в молекуле ДНК не только сложный, но еще и энергозатратный. Например, для исправления только одного разрыва, произошедшего одновременно в обеих цепочках ДНК, требуется не менее 10 000 молекул АТФ.
Принято считать, что основными потребителями «электроэнергии» в нашем организме являются сердечная мышца и система органов пищеварения. Однако это не так. На самом деле процессы, потребляющие максимальное количество энергии в организме человека – это работа мозга и заживление повреждений ДНК. Следует признать, что для того чтобы на планете Земля существовала жизнь со всем ее гигантским биоразнообразием, управляющая информационная программа, хранящаяся в ДНК, должна обеспечивать не только все жизненные процессы, но также тестировать и защищать саму себя от возможных ошибок. Иногда могут возникать такие ситуации, когда мутации выходят из-под контроля собственной защитной системы. В частности, считается, что высокая степень распространенности онкологических заболеваний связана именно с нарушениями в работе защитной репарационной системы и накоплением ошибок в геноме.
§ 3. Эволюция и мутации
Теперь мы знаем, что подавляющее количество возникающих в ДНК мутаций оказывают негативное воздействие: не столько улучшают «качества» организма, сколько делают его уязвимее. При нормальной работе «системы безопасности» мы можем надеяться на то, что все без исключения повреждения в ДНК будут устранены, но в реальности, как это обычно и бывает, все оказывается иначе. Дело в том, что без мутаций эволюция невозможна: зародившаяся жизнь навсегда осталась бы на самом примитивном уровне и, что вполне вероятно, даже подверглась бы постепенной дегенерации.
Итак, для развития всего разнообразия биосферы, имеющей в своем составе много миллионов видов112 живых организмов, мутации являются жизненно необходимыми.
Получается, что жизнь и эволюция (как одно из свойств жизни) постоянно балансируют между двумя противоположно направленными процессами: по одну сторону находятся мутации, необходимые для развития биосферы как единого планетарного организма, а с другой – вредные мутации и система контроля и «исправления» этих мутаций.