The epigene hypothesis

Abstract

The possibility of storing hereditary information outside DNA genome molecules is discussed. A hypothesis of epigene as a unit is put forward. According to this hypothesis: a) hereditary information is coded for not only by the sequences of DNA nucleotides, but also by other means such as the presence or absence of some regulatory proteins; b) storage of hereditary information during the cell life cycle is provided by the feedback mechanism; c) the information inherited from parents to offspring is transmitted through the distribution of extragenomic macromolecules of regulatory substances. Models of the simplest systems with epigenic properties are considered. Depending on the concrete state of epigenes observed in different states and individual ontogenetic patterns, intercrosses may produce the following effects: 1) absorption (offspring will have epigenes in similar states; 2) formation of epiheterozygotes yielding gametes of various kinds; 3) formation of variants each reproducing gametes of only one kind and the variants producing different kinds of gametes. To detect epigenic effects the special interbreeding experiments are suggested.

Запропоновано гіпотезу про епіген – одиницю, у якій: а) спад­кова інформація кодується не лише послідовностями основ у молекулах ДНК, але й іншим способом, наприклад, при­сутністю або відсутністю визначених регуляторних білків; б) зберігання спадкової інформації протягом життя клітини забезпечується наявністю зворотних зв'язків; в) передача спадкової інформації від батьківської особини до нащадків здійснюється шляхом розподілу позагеномних макромолекул регулюючих речовин. Розглянуто моделі найпростіших систем з ознаками епігена. При схрещуванні особин, що містять епіген у різних станах в залежності від конкретного виду епігена та особливостей онтогенезу, у потомстві від схрещу­вань можуть статися наступні події: поглинання (нащадки матимуть епігени в однакових станах); 2) виникнення епігетерозиготи, яка дає гамлети різних сортів; 3) формування таких особин, кожна з яких виробляє лише один сорт гамет, але різні особини здатні виробляти різні сорти гамет. Запропоновано ідею експеримента, що дозволяє виявити епігени шляхом схрещування.

Предложена гипотеза об эпигене – единице, в которой: а) наследственная информация кодируется не только последовательностью оснований в молекулах ДНК, но и другим спосо­бом, например, присутствием или отсутствием определен­ных регуляторних белков; б) хранение наследственной инфор­мации в течение жизни клетки обеспечивается наличием обратных связей; в) передача наследуемой информации от родительской особи к потомству происходит путем распреде­ления вне геномных макромолекул регулирующих веществ. Рассмотрены модели простейших систем, обладающих свойства­ми эпигена. При скрещивании особей, содержащих эпигены в разных состояниях в зависимости от конкретного вида эпи­гена и особенностей онтогенеза, в потомстве от скрещиваний могут произойти следующие события): 1) поглощение (потомство будет иметь эпигены в одинаковых состояниях; 2) образование эпигетерозиготы, дающей гамлеты разных сор­тов; 3) образование таких особей, каждая из которых произ­водит лишь один сорт гамет, но разные особи могут произво­дить разные сорта гамет. Предложена идея эксперимента, позволяющего выявить эпигены путем скрещиваний.