Странная обезьяна. Куда делась шерсть и почему люди разного цвета

Конечно, перед разработчиками такой методики возникает множество трудностей. Хотя генов, влияющих на нашу пигментацию, изучено немало, механизм их работы понятен далеко не всегда. Тем более сложно разобраться в том, как эти гены взаимодействуют друг с другом. Например, вы помните, что мутации гена MC1R связывают с рыжеволосостью и бледной кожей. Парадоксально, но в некоторых популяциях эти «рыжие» мутации, даже в гомозиготном виде, не дают ожидаемого эффекта. Например, у коренных жителей Лигурии (северо-запад Италии) очень редко можно увидеть рыжие волосы, а также — и это привлекло внимание медиков — снижена частота меланомы. Оказалось, что у лигурийцев, как и у других европейцев, встречаются мутации MC1R, но почему-то их носители далеко не всегда рыжеволосы и бледнокожи^{1}. Исследователи предположили, что влияние каких-то других генов может «маскировать» эффект мутантного MC1R. Было показано, что такое маскирующее действие производит ген HERC2². В генетике подобная ситуация называется «эпистаз». Теперь представьте, что мы будем пытаться угадать цвет волос человека по тому, какой у него вариант MC1R. В случае лигурийцев наша методика даст осечку. Другой пример: тот самый вариант «гена рыбы-зебры» SLC24A5, который связывают со светлой кожей у европейцев, встречается на севере Индии у некоторых очень смуглых индивидов. Вероятно, другие гены, усиливающие пигментацию, как-то нейтрализуют его действие. Если бы мы равнялись только на SLC24A5, ни за что бы не подумали, что у этих людей темная кожа^{3}.

Чтобы избежать таких ошибок, необходимо изучать особенности работы генов в самых разных человеческих популяциях. Значительная часть исследований до недавнего времени была сосредоточена на особенностях европейцев — в частности, на том, чем эти люди отличаются от африканцев. По мере того как накопились данные по жителям Меланезии, Юго-Восточной Азии, Нового Света, юга Африки, стало понятно, что ученые лишь в начале пути. Вспомним недавнее исследование южноафриканских койсанов, которое показало, что 50 известных генов пигментации объясняют только 20 % изменчивости цвета кожи этих людей^{4}.

Нужно разобраться и с тем, как влияют друг на друга разные аллели одного и того же гена. Каждый ген мы получаем от родителей в двух копиях — аллелях. Из законов классической генетики следует, что если аллели разные, то один из них, доминантный, подавляет другой, рецессивный. Оказывается, бывает и по-другому — например, проявляются оба аллеля (кодоминирование) или работа одного из них подавляется частично, и получается промежуточный вариант.

Прекрасно понимая все эти трудности, ученые в последние десять лет постарались создать работоспособные методики. Первыми поддались анализу глаза и волосы. Почему? Дело в том, что подавляющая часть разнообразия глаз и волос встречается у людей европейского происхождения. Это удобно: генетикам проще изучать группу людей относительно однородную, эволюционировавшую в пределах конкретного континента. С кожей — совсем другая, более сложная, всепланетная история. Вспомним, что на востоке и на западе Евразии кожа светлела разными путями. Поэтому метод, испытанный на европейцах, в другой части света работать не обязан.

Один из первых эффективных инструментов, определяющих цвет глаз по генетическим маркерам, был создан международной группой ученых во главе с американским генетиком Сьюзен Уолш. Система, названная IrisPlex, использовала шесть снипов, чтобы определить, к какому типу относятся глаза индивида — голубым, карим или «промежуточным».

Чуть позже исследователи добавили еще 18 снипов и получили HIrisPlex, которая предсказывала цвет не только глаз, но и волос (H — англ. hair, волосы, Iris — радужка). Методику оттачивали на крупных базах данных, включавших информацию о тысячах людей в основном европейского происхождения, чтобы добиться хорошей предсказательной способности (например, рыжие волосы верно определяются в 92 % случаев)^{5}.

Методику предлагали использовать для самых разных задач, в частности для идентификации останков исторических личностей. Эффективность HIrisPleх проверяли на зубе польского генерала Владислава Сикорского, погибшего в авиакатастрофе 1943 года, на останках из средневековых склепов и на жертвах войн^{6}. Кстати, такие работы показывали, что условия, в которых находился образец, бывают важнее для его сохранности, чем даже срок давности: порой из зуба, хранившегося под полом церкви несколько веков, удавалось получить ДНК лучшего качества, чем из костей человека, погибшего пару лет назад.