Ограничения все-таки есть!

Любые организмы в процессе жизни и смерти теряют множество макромолекул, которые некоторое время существуют независимо от синтезировавших их организмов. Многие макромолекулы в свободной среде сохраняются даже дольше, чем в организмах (их высокая концентрация в живых существах обусловлена постоянным воспроизводством). В организмах они быстро воспроизводятся, но и быстро распадаются, а в менее агрессивной в химическом отношении свободной среде лучше сохраняются (это подтверждает, например, широко используемое в криминалистике выделение специфических белков и нуклеиновых кислот из одежды). В организмах же макромолекулы долго сохраняются только в вечной мерзлоте (их не раз выделяли из останков ископаемых животных, например мамонтов). Между тем обрывки последовательностей нуклеиновых кислот обнаружены в горных породах возрастом 100 млн лет.
Иными словами, мы живем в среде, изобилующей макромолекулами, которые с пищей, водой, воздухом могут попадать в организм. Легче всего это происходит у сапротрофных организмов, питающихся органическими остатками, поглощая их через поверхность тела (высшие грибы), клеточные оболочки (сапротрофные простейшие) и мембраны (бактерии). «Горизонтальный» перенос путем захвата фрагментов чужих геномов особенно вероятен для бактерий. Химически агрессивная среда цитоплазмы обычно разрушает такие фрагменты гораздо быстрее, чем с них снимается копия для синтеза белка. Как и все организмы, бактерии живут только благодаря избирательному поглощению вещества из внешней среды. Вероятность захвата фрагмента чужого генома обратно пропорциональна его длине (молекулярному весу) и, следовательно, осмысленности и специфичности содержащейся в нем информации. А ведь этот фрагмент предстоит не только прочесть (что возможно благодаря универсальности генетического кода), но и «правильно понять», т. е. на основе полученной информации должны не только синтезироваться отдельные молекулы, но и правильно собраться в надмолекулярные функциональные системы клетки. Еще труднее представить себе подобную систему, эффективно работающую в чуждой для нее цитоплазматической среде. Обычно последствия такой работы оказываются негативными для клетки в целом. Иными словами, неспецифический «горизонтальный» перенос, если и отражается на физиологии клетки, то почти всегда разрушительно.
Все это справедливо и для вирусной трансдукции. Специфика лишь в том, что, как уже отмечалось, вирусы в процессе эволюции совершенствуют механизм «встраивания» своего генома в клетки хозяина.

Дата добавления: 2015-08-18