Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Она сказала: «Я решила позвонить по телефону, а не назначать личную встречу, потому что в вашем материале не нашли ничего клинически важного. Карл, у вас прекрасные результаты!»

Сатти сообщила, что у меня нет ни одной доминантной мутации, которая могла бы вызвать заболевание, присутствуя всего в одном экземпляре. Не унаследовал я и двух копий опасных рецессивных мутаций. Однако секвенирование выявило аллели, которые могли бы повлиять на то, как я буду реагировать на прием определенных лекарств. Если случится так, что я заболею гепатитом, мне нежелательно будет использовать для лечения комбинацию интерферона и рибавирина.

Кроме того, как и многие другие люди, я был носителем. То есть у меня были рецессивные аллели в одном экземпляре. Если мои дети унаследовали этот вариант от меня, а второй такой же от Грейс, то у них могут развиться генетические заболевания. В начале 2000-х гг., когда мы с Грейс стали родителями, технология секвенирования ДНК была еще слишком незрелая, чтобы можно было получить список всех моих аллелей. Лучшее, на что мы могли тогда надеяться, – что наших дочерей проверят на несколько заболеваний, таких как фенилкетонурия.

Оказалось, что я носитель двух мутаций, вызывающих генетические заболевания, о которых я даже ничего не слышал: одно – недостаточность маннозсвязывающего лектина, другое – средиземноморская семейная лихорадка. Мне пришлось поискать информацию, чтобы понять, в чем заключаются эти конкретные заболевания. Я узнал, что недостаточность маннозсвязывающего лектина ослабляет иммунную систему, приводя у детей к таким заболеваниям, как диарея и менингит. Средиземноморская семейная лихорадка вызвана мутацией в гене mefv , она вызывает у людей приступы боли из-за воспалений в области живота, легких и суставов.

Я не знаю точно, от кого из родителей унаследовал эти мутации, но бьюсь об заклад, что дефектный ген mefv я получил от отца. Эта мутация распространена среди людей армянского, арабского, турецкого и еврейского происхождения. Среди других этнических групп, например, таких как ирландцы – предки Грейс, мутация встречается довольно редко. Вероятность того, что у Грейс тоже оказался дефектный вариант гена mefv , невероятно мала. В худшем случае мои дочки – просто носители, как и я.

И это все. Благодаря тому, что генетика развивается уже более 100 лет, мне удалось взглянуть на свой геном, хотя еще совсем недавно такой возможности не было, – но оказалось, что нам с Сатти почти нечего там обсудить. Через неделю после нашего телефонного разговора я сел в поезд до Бостона, чтобы принять участие во встрече «Узнай свой геном». Во время обеда представитель Illumina зарегистрировал меня на защищенной веб-странице, где в изящном оформлении были представлены мои результаты. В таблице с двумя столбцами цветных букв я мог посмотреть сравнение своего генома с эталонным. Где ДНК различалась, там цвета букв не совпадали. Помимо тех аллелей, что связаны с заболеваниями, Illumina выявила еще несколько – отвечающих за внешние признаки. Они мне показались малозначительными. Illumina утверждала: «Если вы европеоид, то у вас довольно высокие шансы облысеть». Меня, конечно, можно назвать европеоидом, но я обладатель густой копны волос. «У вас мощные мышцы», – сочинял сайт.

В целом у меня осталось ощущение, что это все мило, но скучновато. Конечно, я не хотел острых ощущений, которые получил бы, если бы у меня обнаружили херувизм. Но возможность посмотреть на свой собственный геном не должна быть скучной. Я был абсолютно уверен, что если бы мог копнуть глубже или, говоря точнее, если бы я заручился помощью некоторых ученых, чтобы копнуть глубже, то я бы смог узнать намного больше о наследственности.

После нескольких недель препирательств и бумажной волокиты мне удалось получить от Illumina необработанные данные. Однажды январским днем они появились у моей двери в белой картонной коробочке. Внутри коробочки был черный мешочек, укутанный зеленой пузырчатой пленкой, а в нем лежал тонкий металлического блеска жесткий диск. Он содержал 70 гигабайт данных – столько занимают несколько десятков фильмов высокой четкости.

Чтобы разобраться с этими данными, я отправился со своим геномом в путешествие. Сначала я съехал с магистрали I-95 к кампусу Йельского университета, а затем прошелся вверх до Сайнс-Хилл, чтобы попасть в офис Марка Герштейна. Кабинет Марка был забит всякими научными безделушками: галилеевскими термометрами, кофейными кружками в форме бутылки Клейна, фонариками, питающимися электрическим током с вашей кожи. Разговор с Герштейном получился столь же пестрым. Он так быстро перескакивал между геномами, облачными вычислениями и публикацией научных статей в открытом доступе, что мне приходилось заглядывать в свой блокнот, чтобы вспомнить, о чем я только что спрашивал.

Идея рассказать мне о моем геноме крайне заинтересовала Герштейна. За время своей работы он проанализировал множество геномов, он помогал направлять проект «1000 геномов» в самом его начале. При этом Марк никогда лично не общался ни с кем из тех, чей геном анализировал. Когда я протянул ему диск, чтобы тот мог скопировать мой геном себе на компьютер, он признался, что волнуется.

«Мне никогда не хватало смелости на это. Я слишком боязливый, – сказал он со смехом. – Я тревожный человек. Всякий раз, когда обнаруживалось бы что-то новое, я бы проверял, нет ли этого в моем геноме».

Пока Герштейн со своей командой приступал к работе, я отправился в Нью-Йоркский центр исследования генома, где группа ученых занимается созданием генеалогической базы данных под названием DNA.Land. Исследователи разработали сайт, куда каждый желающий может загрузить свои генетические данные, чтобы их можно было использовать для научных исследований. В обмен они анализируют ДНК этого человека и делятся всей найденной генеалогической информацией.

Мой брат Бен сделал анализ ДНК в компании Ancestry.com, не всего генома, конечно, но 682 549 генетических маркеров. Чтобы сравнить наши гены, я попросил его загрузить эти данные на DNA.Land.

Генетически мы с Беном различаемся – из-за мейоза. Наши геномы сложены из разных частей хромосом наших родителей. Но, несмотря на эти отличия, у нас есть довольно длинные идентичные участки ДНК. DNA.Land смогла распознать 112 одинаковых участков, длина каждого из которых – 100 млн пар нуклеотидов и даже больше [437] Более подробно о сходстве, связанном с происхождением, см.: Browning and Browning 2012; Donnelly 1983. . Поскольку мы еще не начали клонировать людей, на Земле нет человека, генетически более похожего на меня, чем мой брат.

Если сравнить меня с моими двоюродными братьями и сестрами, то найдется меньше одинаковых участков. У нас есть общие бабушка и дедушка, но мои кузены унаследовали часть своей ДНК от других бабушки и дедушки. Кроме того, наши общие участки будут короче, так как за те два поколения, что отделили нас от бабушки и дедушки, в процессе мейоза хромосомы разрезались на фрагменты большее число раз.