Обри Милунски - Знайте свои гены

Каждая частичка ДНК представляет собой мельчайшую структуру, напоминающую лестницу (рис. 9).

Рис. 9. Структура и образование ДНК.

1 — спираль ДНК, образуемая многими «перекладинами», представляющими множество генов; 2— процесс «копирования», или репликации, при котором ДНК удваивает себя. Скрученная по длине спираль ДНК («лестница») выглядит так, — будто она расплетена, а ее элементарные химические звенья (содержащиеся в клетке) соединяются, образуя две новые спирали.

Химические вещества, входящие в ее состав, — это сахара, фосфаты и сложные азотистые соединения, погруженные в белковую оболочку. Каждая перекладина «лестницы» содержит только два азотистых основания, химически связанных между собой строго определенным способом. Стороны ее состоят из сахаров и фосфатов. В каждой хромосоме десятки миллионов «перекладин», расположенных одна за другой в строгом порядке. Эта структура и есть наша «матрица» для всего, что мы наследуем: для цвета глаз и волос, формы носа, типа волос, близорукости, дальнозоркости или нормального зрения и т. д. вплоть до наиболее сложных черт характера [18] См. примечание на стр. 73. — Прим. ред. , которые мы можем наблюдать у наших родных и друзей, — черт, переходящих из поколения в поколение.

Подсчитано, что одна-единственная клетка человеческого тела содержит примерно 6 млн. [19] Если автор под «перекладиной лестницы» имеет в виду одну пару азотистых оснований, то 6 млн. — это очень мало, что следует из несложных расчетов, вытекающих из этого же абзаца. На самом деле речь идет о возможном числе генов по оценкам начала 60-х годов, тогда как в конце абзаца приведены современные оценки. — Прим. ред. элементарных звеньев — «перекладин» ДНК. Один ген может состоять, по-видимому, из 500—2000 звеньев цепочки ДНК. Число генов, содержащихся в одной человеческой клетке, еще точно не известно, хотя, как полагают, оно находится где-то между 100 000 и 2,5 000 000 на клетку!

Для неспециалиста понятие гена и составляющей его ДНК станет более доходчивым, если привести для сравнения такие понятия, как «предложение» и составляющие его «слова».

Ген удваивается путем расщепления цепочки — «лестницы» ДНК по центру, а затем химические вещества— звенья соединяются, образуя две новые «лестницы». Назначение гена — направлять химические послания во все части тела, воздействуя на его рост и на бесконечный комплекс биохимических реакций организма.

Среди всех этих десятков тысяч генов нам не легко распознать «вредные» гены, носителями которых мы являемся как родители, или подметить их в детях, чьи родители ответственны за некоторые болезни и уродства. Новейшие достижения науки представляют возможность их обнаружить.

Теперь мы, как об этом говорилось в гл. 3 , определенно знаем, что одну половину наших генов мы получаем от отца, другую — от матери. Если у вас белая кожа и вы сильно страдаете от солнца, это может быть характерным признаком лишь одной линии вашей семьи. Легко различимой семейной чертой бывают высокие интеллектуальные способности. Можно указать на несколько известных примеров, в частности на род Дарвиных, который включал видных ученых в пяти поколениях, и на род Бернулли, в котором было девять выдающихся математиков и физиков.

С другой стороны, гении часто рождаются в самых обыкновенных семьях, не отличающихся особым уровнем развития интеллекта. Достаточно вспомнить Ньютона и Эйнштейна.

Так как мы часто похожи на одного из родителей больше, чем на другого (хотя, при этом рост, волосы и телосложение можем перенять от обоих), можно сделать вывод, — что унаследованный нами ген был сильнее другого, эквивалентного ему. Например, о темных волосах говорят, что они «доминируют». Подобного рода доминантные гены безвредны, но существуют доминантные губительные гены, несущие болезнь или аномалии (рис. 10).

Рис. 10. Доминантное наследование.

Вверху:пораженный болезнью отец имеет дефектный ген ( д), доминирующий над парным ему нормальным ( н) геном. Каждый ребенок имеет 50 %-ный шанс унаследовать либо дефектный ген (и в таком случае проявить болезнь), либо нормальный.

Внизу:типичная родословная с доминантным наследованием, как бывает» например, при хорее Гентингтона или при гиперхолестеринемии (часто сочетающейся с ишемической болезнью сердца) и при сотнях других заболеваний.

Родитель, несущий такой вредный ген, обязательно передает его половине своих детей, обычно независимо от пола ребенка, как при хорее Гентингтона (см. стр. 79). История одной семьи, с которой мне — пришлось иметь дело десять лет назад, дает хорошее представление об особенностях доминантного наследования.

Девушка по имени Энн, 21 года, собиралась выйти замуж. Ее отец уже несколько лет страдал от какой-то болезни, поражающей его мозг и нервную систему. Как называется болезнь, дочери не говорили. К несчастью, ей не сказали ничего и о значении этой болезни. Но когда за две недели до свадьбы Энн сообщили все факты об отце, который болел хореей Гентингтона, возникли весьма серьезные проблемы.

Разумеется, ее жених не знал ни о 50 %-ном риске для Энн оказаться пораженной хореей Гентингтона, ни о том, что эта болезнь может постепенно проявиться у нее через несколько лет после замужества. Не знал он и того, что если его будущая жена действительно поражена болезнью (пусть даже в данное время она и не проявляется открыто) и у них будут дети, то всегда существует 50 %-ный риск того, что у каждого из них может развиться хорея Гентингтона. Однако трезво взвесив все полученные сведения, жених Энн решил разорвать помолвку. Как ни печально, пятью годами позже у Энн развилась хорея Гентингтона.

Существуют сотни других доминантных болезней. Вы, возможно, обращали внимание на то, что у большинства цирковых карликов большие головы с выпуклым лбом, походка вперевалку. У них обычно нормальные умственные способности. Такое состояние носит название ахондроплазия (хондродистрофия) [20] Среди цирковых карликов часто бывают и такие, у которых обнаруживается недостаточная функция гормонов гипофиза, то есть совсем иное состояние, отличающееся от ахондроплазии. — Прим. ред. . Это доминантная болезнь. Поэтому если такой карлик вступает в брак, для него (или нее) существует 50 %-ный риск родить ребенка с той же болезнью. Возможно, кому-нибудь из вас доводилось видеть карликов, счастливых в браке с супругами нормального роста. Их дети здоровы и уже в шестилетием возрасте они такого же роста, как и их пораженные родители (между прочим, в США многие из пораженных ахондроплазией карликов принадлежат к знаменитому обществу «Маленькие люди Америки»). Оказывается, примерно у 7/ 8больных ахондроплазией карликов родители выглядят нормально, и, следовательно, такое состояние их детей могло возникнуть случайно. Однако ахондроплазия, как мы уже установили, — доминантно наследуемая болезнь. Дело в том, что в генах могут возникать спонтанные изменения, называемые мутациями. В этих случаях доминантный ген не унаследован из предшествующих поколений, а возникает в хромосоме заново.