Гены и судьбы

Дело в том, что бромдезоксиуридин является аналогом тимина — одного из оснований ДНК, и, может включаться вместо него при образовании новой нити ДНК, в результате чего вновь синтезированная хроматида (в процессе деления клетки хромосома состоит из двух одинаковых нитей, называемых хроматидами) вместо тимина содержит бромдезоксиуридин и при специальном окрашивании выглядит более светлой. Вводя бромдезоксиуридин в культуру клеток до начала репликации хромосом, они получили дифференциальное окрашивание двух хроматид: одна темная, другая светлая.

Так был создан метод, которым сегодня пользуются во всем мире для выявления мутагенных факторов внешней среды. Дело в том, что под влиянием ряда химических факторов происходят разрывы одной нити ДНК, и при репликации может происходить обмен между «старой» и «новой» нитями. Такое событие легко констатировать, наблюдая обмен частями светлой и темной хроматиды.

Метод А. Ф. Захарова и Н. А. Еголиной, названной методом дифференциального окрашивания хроматид, вошел в исследовательскую практику для выявления генетической опасности химических веществ, находящих все более широкое применение в общечеловеческой деятельности.

Между тем история изучения хромосом человека продолжалась, и к началу 70-х годов появилось огромное количество работ, использующих новые методы изучения хромосом, что немедленно находило свой отклик в практике. Было открыто много новых форм болезней, обусловленных хромосомными перестройками. Но скоро, однако, метод дифференциального окрашивания хромосом и идентификации их в соответствии с Парижской номенклатурой не стал удовлетворять быстрорастущее направление по изучению хромосомных болезней. Ведь во всем хромосомном наборе (22 аутосомы, X- и Y-хромосомы) можно было различать к тому времени около 250 участков. Как сказать: только 250 или уже 250? Много это или мало?

Что ж, в жизни все относительно: сначала эта цифра казалась колоссальной, а спустя 5–7 лет уже незначительной. И ученые снова стали искать способы, повышающие разрешающие возможности изучения хромосом человека. На этот раз объектом их внимания стало изучение их на ранних стадиях деления клетки, когда они еще не очень конденсированы.

И действительно, эти исследования увенчались успехом. Разрешающие возможности тонкого анализа отдельных участков хромосом повысились в 3–4 раза.

Но и это достижение со временем не стало удовлетворять цитогенетиков. Сомнения возникали: всегда ли правильна сугубо морфологическая оценка? Как сделать ее более точной на химическом уровне и более разрешающей по размерам?

Для решения этой проблемы оказалось недостаточным использование сугубо световой микроскопии, а методы электронной микроскопии отдельных участков в то время еще не существовали. И тогда цитогенетики берут на вооружение методы генной инженерии, которые позволяют диагностировать все виды хромосомных изъянов — от даже самых маленьких недостатков хромосом (делеция) до избыточных (дупликация) или перемещения участка из одной хромосомы в другую (транслокация).

Как вы уже, наверное, убедились, цитогенетики постоянно ищут новые и новые методы и подходы для более глубокого проникновения в структуру и функции хромосом. Мне лично удавалось убедиться в этом при общении со многими цитогенетиками. Особенно это относится к А. А. Прокофьевой-Бельговской, сделавшей так много для развития советской генетики. Мне повезло, что я учился у нее и работал вместе с ней.

В 30-х годах Александра Алексеевна выполнила блестящую работу по определению размера гена вместе с Г. Меллером. Цитогенетический талант ее тогда проявился в полной мере. Многое ей не удалось сделать из-за лысенковского периода. Однако сразу после открытия хромосомных болезней она приступила к изучению хромосом человека, с которыми до этого не работала. Ее доклады запоминались по глубине содержания, ясности изложения предмета, блестящей (иногда в чем-то артистичной) манере контакта с аудиторией. Думаю, что ее лекции «столкнули» многих на путь генетики и цитогенетики человека. Она быстро организовала цитогенетические исследования в СССР, увлекла молодежь в научные поиски, обучила цитогенетиков для работы в медико-генетических консультациях.

Таков беглый экскурс в 30-летнюю историю изучения хромосом человека, который мы сообща совершили. Что же он показывает?

Самое главное, что проблемы, еще недавно считавшиеся «неподъемными», все чаще и все быстрее благополучно разрешаются. Причем основным фактором усовершенствования новых методов остается потребность в более точной диагностике хромосомных болезней, то есть чисто практическая потребность. А основой этих теоретических разработок — новые методы.