Смысл команд, выполняемых клеткой по ее наследственной программе, заключается в том, когда и какие материалы, инструменты и молекулярные приборы готовить. Эти «инструменты» (ферменты, превращающие одни вещества в другие; транспортеры, переносящие определенные вещества в нужный отсек клетки; рецепторы, улавливающие сигналы; сократительные элементы, осуществляющие механические движения, и др.) способны выполнять определенные операции по переработке и перемещению веществ, поступающих в распоряжение клетки из внешней среды. Преобразованные клеточными механизмами вещества образуют тело клетки. Клетки, произошедшие от первой и сохранившие дублированную программу, образуют организм с присущими данной особи свойствами. Клетки в организме совместно обрабатывают вещества. Их хорошо скоординированная работа обеспечивается сложными регуляторными связями. Форма частей организма, свойства его составляющих и всего организма в целом зависят от того, какие клеточные механизмы работают, и в конечном счете диктуются характером, интенсивностью и графиком поступления команд в соответствии с конкретной наследственной программой. Формирование любого значимого для кинолога-эксперта признака (например, окраса) в соответствии с этой схемой выглядит следующим образом. Окрас — это по сути количество, качество и расположение красящего вещества (пигмента) в наружных покровах тела собаки. Для образования пигмента необходимо поступление в организм определенных исходных веществ и работа специальных механизмов, преобразующих и перемещающих нужные вещества, полупродукты и продукты производства пигмента. Наличие и работа этих механизмов заданы типом и графиком поступления команд из наследственной программы особи.
Конечно, эта схема процессов, приводящих к реализации генотипа в фенотипе собаки, достаточно примитивна, но это обобщение позволяет наглядно представить, что происходит в организме животного, строящего себя в жестком соответствии с заданной программой, и определить возможные пути целенаправленного вмешательства в конечный результат. Очевидны следующие возможности:
1) воздействия на потоки поступающих в организм исходных веществ;
2) воздействия на готовые механизмы клеток;
3) вмешательства в систему регуляции, управляющей жизнедеятельностью клеток и систем организма;
4) провокация включения «спящих» участков программы действий или досрочное выключение «работающих»;
5) искусственное изменение содержания в организме отдельных молекулярных «инструментов», полупродуктов превращения веществ или допереработка продуктов жизнедеятельности клеток.
Как видим, даже не имея возможности редактировать текст наследственной программы, остается достаточно большой выбор путей коррекции фенотипа при заданном генотипе особи. Одновременно становится ясно, что для удачного вмешательства в каждом случае нужно отчетливо представлять физиологический и биохимический механизмы, лежащие в основе формирования данного признака и свойства организма, или хотя бы то, сколь сложную систему взялись подправлять.
Важно также заметить, что фактически команды наследственной программы не носят характер однозначного приказа, а всегда подразумевают некоторое обусловливание его выполнения. Дело даже не в том, что для того, чтобы из вещества А сделать вещество Б, кроме соответствующих «инструментов», нужно само исходное вещество А. Как правило, наследственная программа реализации признака включает комплекс команд, содержащих файл-условие: «при таких-то условиях делай так-то, при других — делай иначе!». Так, программа «одевания» тела собаки шерстью сводится к тому, что при низкой температуре окружающей среды следует производить столько-то шерсти, а при повышенной — существенно меньше. Иными словами, в генотипе во многих случаях кодируется не сам признак, а норма реакции на условия существования. Например известно, что у собак, типичных хищников, в генотипе заложено превалирование пищеварительных ферментов, необходимых для переваривания животной пищи (зоолитические ферменты), над ферментами, необходимыми для усвоения растительных продуктов (фитолитические ферменты). Оказалось, что, выращивая щенка на хлебе и кашах, можно существенно усилить фитолитическую активность желудочно-кишечного тракта, оставив программу производства зоолитических ферментов не до конца реализованной. Конечно, сдвиги возможны лишь в определенных рамках, простор которых генетически запрограммирован (пищеварительные способности собаки никогда не уподобятся возможностям кролика, хотя за столетия жизни возле человека фитолитическая активность ферментов желудочно- кишечного тракта собаки в среднем существенно возросла). Все же, оперируя с поставками различных исходных веществ в организм, можно заметно изменить многие черты экстерьера, поведения и работоспособности собаки. Воздействия на работу готовых «инструментов» клеток (ферментов, рецепторов, транспортеров и т.д.) могут быть оказаны путем замедления или ускорения их разрушения или созданием препятствий к их нормальному функционированию. Так, связывание ряда веществ с ферментами, рецепторами или транспортерами способно существенно изменить их работу или блокировать выполнение ими своих функций. Изменение температуры, кислотности среды, доступности энергии и кофакторов существенно отражается на продуктивности работы многих механизмов клеток. При соответствующем подборе воздействий или их комплекса удается достичь сдвига в работе организма в направлении, нужном человеку.
Велики возможности коррекции форм и свойств организма собаки путем направленного вмешательства в регуляторные связи функциональных систем. Внося в организм дополнительное сигнальное вещество, разрушая вырабатываемое естественным образом или нарушая восприятие сигналов, можно резко нарушить нормальный ход процессов в организме — замедлить или ускорить половое созревание, рост скелета, развитие мускулатуры и т.д.
Корректировка темпов считывания частей наследственной программы — довольно сложный, но вполне доступный прием. Для этого могут быть использованы как фармакологические средства (стероидные гормоны и пр.), так и физиологические методы. К последним можно отнести многие факторы выращивания собаки (тренировки, физиотерапевтические методы, стресс). Так, показано, что в условиях стресса резко ускоряются темпы созревания желудочно-кишечного тракта щенков-сосунков и, вероятно, других систем организма. Используя эту способность организма, можно влиять на темпы созревания собаки и сохранение в ее облике инфантильных черт, столь характерных для некоторых пород.
Примерами искусственного внесения в организм резервных веществ или клеточных «инструментов» могут служить переливания крови или введение в организм готовых ферментов (лучше ранее накопленных и сохраненных от того же животного), дезинтоксикация организма освобождением его от вредных веществ и недоокисленных продуктов (например, перенасыщением организма кислородом) или освобождением от полупродуктов жизнедеятельности (например, диализом), а также различные косметические процедуры.
Для точного воздействия тем или иным способом в желаемом направлении для каждого из корректируемых признаков нужна огромная вполне конкретная информация. Во многих случаях нужная информация о физиологии и биохимии клеток и организма долгое время отсутствовала, поэтому практики шли путем проб и ошибок.
Классическая фармакология действовала индуктивным методом (от частного к общему): регистрировали последствия воздействий различных веществ на организм, а затем на основании многих наблюдений строили предположения о том, как усилить эффект, как избавиться от побочных эффектов, какое новое вещество, сходное с известными, испытать в качестве возможного лекарства. Такой подход в информатике называют методом черного ящика — что в нем, как он устроен — неизвестно, но по ответам на те или иные воздействия создаем гипотезы, удобные для описания и пользования данным способом лечения.
Другой подход — дедуктивный (от общего к частному) — закладывается фармакофизиологией. Изучая детали, конструкцию и свойства физиологического механизма, строят концепцию технологии функционирования организма или органа. Понимание технологии функционирования системы открывает во
