Боль в твоей голове. Откуда она берется и как от нее избавиться - [52]
С точки зрения гороха
Подход, более приближенный к знанию основ биологии, требует обратить взгляд на фактор наследуемости, проницательно отмеченный Томасом Уиллисом еще в 1654 г. Доминирование одинаковых признаков и, конечно же, болезней в семьях фиксировалось и в древние времена. Но лишь в конце XIX в. Грегор Мендель заложил научное направление, которое мы теперь знаем как генетику (от греч. genesis — «происхождение»).
Грегор был монахом-августинцем, жившим в Моравии (ныне Чехия). В течение семи лет, начиная с 1856 г., он увлеченно наблюдал за тем, что происходит, когда выращивал и скрещивал растения гороха, имевшие разные характеристики, такие как высота стебля, форма и цвет горошины и многие другие. Он понял, что существуют невидимые «факторы», которые определяют, какой признак передается потомству и в какой степени. Например, когда растение зеленого гороха скрещивалось с растением желтого гороха, первое поколение состояло только из растений желтого гороха. Это пример «доминантного признака»: желтый всегда преобладает. Однако любопытно, что в следующем поколении будут три желтых растения и одно зеленое, так что зеленый цвет не утрачивается полностью — это признак, который скрывается на заднем плане. Грегор назвал его «рецессивным признаком». Он не знал, что это за невидимые факторы, или «единицы наследования», как он их называл.
Свои результаты он опубликовал в 1866 г., что было очень удачно, потому что они оказались общедоступны. Если бы он так не сделал, эти знания были бы утеряны, поскольку после смерти Грегора в 1884 г. все его бумаги были сожжены, чтобы положить конец тяжбе по налоговому вопросу, которую он вел с местным правительством в качестве настоятеля монастыря[26].
Эти «единицы наследования», или гены, как мы их теперь именуем, были более четко описаны 30 лет спустя, когда работа Менделя была продолжена. Входящие в состав хромосом — генетического материала в каждом ядре каждой клетки, гены определяют то, какие белки синтезируются. Эти белки служат строительными блоками всех структур, которые можно найти в нашем организме. Как мы уже говорили в главе 5, окружающая среда также играет роль в этом процессе. Например, если у вас два генетически идентичных растения и вы выращиваете одно из них поливая обильно, а второе нет, то первое вырастет намного выше второго.
Другой пример — Долли, первая в истории клонированная овца. Родившаяся в июле 1996 г., Долли отличалась от овцы, пожертвовавшей ей исходную клетку с генетическим материалом. Кейт Кэмпбелл, Иэн Уилмут и их коллеги из Рослинского института в Шотландии пробовали использовать множество разных клеток с полным набором из 46 хромосом, но в конце концов остановились на клетках вымени. Именно потому, что эта клетка изначально произошла из молочной железы, клонированная овца получила свое имя>{7} — Долли…[27]
Прожила Долли чуть больше шести с половиной лет. Она произвела традиционным способом потомство из шести ягнят (Бонни, близнецы Салли и Рози и тройняшки Люси, Дарси и Коттон). Для овцы породы Финн-Дорсет у нее была довольно короткая жизнь, поскольку такие животные обычно доживают до 11 или 12 лет. Тем не менее справедливо считать, что поскольку генетической, или первой, маме Долли — белоголовой Финн-Дорсет — было шесть лет, когда она пожертвовала свою клетку молочной железы, то и Долли фактически при рождении было уже шесть лет, и существует несколько возрастных характеристик ее ДНК, подтверждающих это. Однако Кейт и Иэн полагают, что следует учесть другие обстоятельства. У Долли с четырех лет был артрит — заболевание, безусловно связанное с возрастом и необычное для четырехлетней овцы, но причиной ее смерти стал рак, а точнее, аденокарцинома легких. Его развитие было вызвано микроорганизмом под названием ретровирус овец Jaagsiekte[28], что довольно часто встречается у овец, особенно содержащихся в закрытых помещениях. Так содержали и Долли ради обеспечения ее безопасности. Ретровирус — неприятный микроорганизм, поскольку он проникает в ядро клетки и меняет ДНК, реплицируясь при делении клетки. Судя по всему, еще одна овца в стаде умерла от того же заболевания, так как оно заразно.
Мамой Долли была овца, пожертвовавшая яйцеклетку. Весь генетический материал этой клетки был удален. Поскольку это была половая клетка, она содержала только 23 хромосомы (см. главу 5). И также, поскольку это была половая клетка, она относилась к типу стволовых клеток и была рассчитана на неограниченное количество делений, необходимых для создания всех клеток при построении организма и всего, что входит в него. Итак, ДНК генетической «мамы» Долли была помещена в яйцеклетку, которую предоставила вторая «мама» Долли, и все это имплантировали в матку роженицы, то есть в третью «маму». Вторая и третья «мамы» были овцами породы шотландская черная (Scottish Blackface). Когда родилась Долли, единственная в результате 277 попыток, она была породы белоголовая Финн-Дорсет, что свидетельствует о том, что порода определяется генетическим материалом. Тем не менее среда, в которой она жила, — роскошный крытый овечий дворец, полностью отличавшийся от жилища любой из ее «мам», — говорит о различиях в условиях того, как эти гены экспрессировались.
