ДНК. История генетической революции

Тем не менее все факты говорят за то, что приходит время, о котором мы говорим «ветер перемен». В Европе одобрены первые генно-модифицированные сорта кукурузы – появляется надежда, что рациональное мышление победит. Возможно, оно победит и в США, ведь уже сейчас там под серьезной угрозой оказывается одна из старинных национальных традиций. Вскоре можно лишиться того освежающего стакана апельсинового сока, который американцы привыкли выпивать по утрам, поскольку по миру стремительно распространяется «желтый дракон» – опаснейшая болезнь, также известная под названием «позеленение цитрусовых». Болезнь вызывает бактерия Candidatus liberibacter, переносчиком которой является сокососущее насекомое азиатская листоблошка. Болезнь появилась в Китае более ста лет тому назад и с тех пор постепенно перемещалась на запад – в Африку, Южную Америку, а в 2005 году была обнаружена во Флориде. По ежегодному производству апельсинового сока Флорида уступает лишь Бразилии. Всего за десять лет ситуация оказалась на грани катастрофы: количество насаждений цитрусовых сократилось на 30 %, продажи упали на 40 %, а оптовые цены на апельсины утроились. Позеленение цитрусовых не удается победить ни повышенными дозами пестицидов, ни поисками путей повышения естественной резистентности растений: по-видимому, культурные цитрусовые не обладают иммунитетом к этой болезни. Сейчас испытываются новые бактерицидные химикаты, в том числе аэрозоль Zinkicide на растительной основе, но фермеры из Флориды, выращивающие цитрусовые, все охотнее присматриваются к трансгенным апельсинам – пусть даже переход на них потребует полностью пересмотреть само понятие «100 % натуральный продукт». Один перспективный вариант, одобренный EPA, связан с внедрением в апельсины гена шпината, который кодирует белок против этой бактерии. Один читатель, прокомментировавший статью об этом в New York Times, выразился так: «По-видимому, у нас всего три альтернативы: больше никакого апельсинового сока из Флориды, апельсиновый сок, напичканный пестицидами, или апельсиновый сок со шпинатом. Я бы выбрал апельсиновый сок со шпинатом».

На фото: полный набор человеческих хромосом, окрашенных специфичными флуоресцентными красителями. В каждой клетке содержится сорок шесть хромосом – два полных набора, по одному от каждого из родителей. Геном – это полный хромосомный набор. Двадцать три хромосомы – это двадцать три очень длинные молекулы ДНК

Глава 7 Геном человека. Сценарий жизни

Человеческий организм очень сложен. Традиционно биологи сосредоточивались на изучении какого-то отдельного органа и старались понять, как он устроен. Такой подход не изменился и в эру молекулярной биологии. Как правило, ученый специализируется на одном гене либо на группе генов, образующих какой-либо биохимический путь. Однако не существует машины, детали которой работали бы независимо друг от друга. Если бы я собрался изучить карбюратор в моторе моего автомобиля, даже в мельчайших деталях, мне все равно нужно представлять себе, как работает весь двигатель, не говоря уже обо всей машине. Чтобы понять, для чего нужен мотор и как он функционирует, мне нужно изучить весь механизм: рассмотреть карбюратор в контексте, рабочий элемент среди множества других. Это же касается и генов. Чтобы понять генетические процессы, лежащие в основе жизни, нужно не просто детально представлять себе, как именно работают те или иные гены в биохимических путях; нужно рассматривать эту информацию в контексте целостной системы – генома.

Геном – это полный набор генетических инструкций, содержащийся в ядре каждой клетки (фактически любая клетка содержит два генома, по одному от каждого родителя; две копии каждой хромосомы, которые мы наследуем, каждая хромосома содержит свою копию гена, как раз поэтому – у нас две копии генома). Размер генома у разных видов различается. Измерив, сколько ДНК содержится в каждой клетке, можно понять, что геном человека включает примерно 3,2 миллиарда пар оснований, или 3 200 000 000 А, Т, Г и Ц.