Кошки и гены

Правда, в последнее время все большее число представителей творческой интеллигенции начинает от этого родственника открещиваться. Возникает довольно удивительный парадокс: мало кто знает, что сделал Дарвин, но все убеждены, что Дарвин был неправ. Я считаю это результатом нашей неумеренной и неумной пропаганды дарвинизма. У читающей публики, наученной горьким опытом нашей пропаганды, сложилось устойчивое убеждение:если Дарвина так усиленно пропагандируют, то тут что-то нечисто. Значит, Дарвин был неправ. К этому еще примешивается давнее и вполне естественное нежелание числить обезьяну в своих родственниках. Вспомните чеховское «Письмо ученому соседу».

Но если не от обезьяны, то от кого? Тут нет определенности. Когда я спрашиваю об этом у наших доморощенных антидарвинистов, я слышу в ответ рассуждения о Шамбале, о пришельцах, о биополях и прочие великосветские туманности. Хорошо, я готов стерпеть пришельцев, но докажите мне это! Объясните мне, почему тогда у нас с обезьяной почти все гены одинаковые? Нет ответа. Если уж держаться’ за идею о нашем небесном происхождении и при этом оставаться на твердой почве научных фактов, то мы должны признать, что сами обезьяны, наши предки и предки ныне живущих обезьян происходят от столь дорогих нашему сердцу пришельцев. Но даже и это допущение не решает проблемы. Ибо не только с обезьяной обнаруживается наше генетическое сходство и, следовательно, достоверное родство, но и с кошкой. С кошкой? С моим котом Васькой? Да, да, вы не ослышались, именно с ним.

На заре молекулярной биологии был очень популярен довольно простой метод определения генетического сходства на уровне ДНК. Если денатурировать ДНК, вызвать разделение двойных спиралей на одиночные нити (это достигается повышением температуры раствора, в котором находится выделенная из клеток ДНК), а потом создать условия для ренатурации (снизить температуру раствора), то гомологичные последовательности вновь находят друг друга и восстанавливают двунитевые структуры, Можно смешать однонитевые фрагменты ДНК, выделенные из разных видов, В таком случае, если ДНК этих видов гомологичны, они образуют межвидовые гибридные молекулы. С помощью этого метода было показано, что с шимпанзе мы делим более 95% генов, а с кошкой около 75%.

Сейчас стало ясно, что сравнение сходства геномов на основе кинетики денатурции-ренатурации образцов ДНК разных видов, весьма ненадежно и, как правило, ведет к завышенной оценке генетических различий. Как я писал выше, геномы млекопитающих содержат множество некодирующих последовательностей. Количество и состав этих последовательностей не контролируется естественным отбором и поэтому может сильно варьировать как внутри видов, так и между видами. Различия между видами по этим последовательностям незначительно влияют на фенотипы их носителей, но значительно снижают эффективность ренатурации образцов ДНК. Сейчас, когда расшифрованы геномы человека, шимпанзе, кошки и множества других видов, мы можем проводить сравнения гораздо более точно. Мы сравниваем теперь не геномы вообще, а ген за геном, нуклеотид за нуклеотидом в каждом гене. Когда мы это делаем, мы обнаруживаем гораздо более значительное сходство между генами человека и шимпанзе (более 99%) и человека и кошки (около 85%).

Когда я говорю сходстве, я имею в виду не только гомологию отдельных генов, но и их положение в геноме. Понятно, что эта общая часть унаследована без изменений от общего предка приматов и кошачьих. Того самого, что гулял по Земле около 100 миллионов лет назад и был вашим и вашего Васьки пра-пра-пра- ...прадедушкой.

Первое, что поражает, когда рассматриваешь карту хромосом кошки, это ее удивительное сходство с человеческой картой. Рассмотрим, например, 11-ю хромосому человека и D1 -хромосому кошки. Не только по набору генов, нр и по их взаимному расположению эти хромосомы чрезвычайно сходны. У коровы и мыши те же гены разбросаны по трем-четырем различным хромосомам и порядок их совершенно другой. В целом же генетическая карта мыши отличается по расположению генов от карты человека в 3—4 раза больше, чем кошачья.

Это наше сходство, хотя и поражает воображение, вполне естественно. Но не всегда наличие гомологичных фрагментов ДНК может быть объяснено родством.

Есть целый ряд вирусов, способных как к автономному существованию в клетках хозяев, так и к встраиванию в хозяйский геном. В таком интегрированном состоянии они могут воспроизводиться в составе хромосом хозяина бесчисленное количество поколений. Если встраивание произошло не в соматические, а в половые клетки, то такой вирус будет унаследован потомками, которые передадут его дальше в череде поколений.