Советы залетевшим - [23]

И в это же самое время, в том же самом 1865-м году, австрияк Грегори (это имя он возьмёт позже) Иоганн (а этим именем его крестили) Мендель [7](это вообще фамилия!) опубликовал свою работу «Опыты над растительными гибридами». Суть её заключалась вовсе не в установлении правил расщепления признаков в потомстве от скрещивания гибридов у гороха. А в том, что в результате количественного анализа расщепления по отдельным чётким качественным признакам у потомства Грегори Иоганн Мендель предположил существование элементарных единиц наследственности, не смешивающихся с другими такими же единицами и свободно комбинирующимися при образовании половых клеток. Не очень понятно? На самом деле — проще пареной репы! (Вот уж чего на самом деле никто из нас никогда не видел — пареная репа! Но мы считаем, что «пареная репа» — это проще простого.) Мендель понял, что есть некий код передачи наследственной информации! Он назвал этот код «элементарной единицей наследственности». Все уже догадались, как мы его называем сейчас?..

Итак, вспомним элементарный школьный курс: менделевское триединство, менделеевский «горох-отец», «горох-сын» и «горох-дух святой»:

Закон единообразия: наследственные задатки не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных единиц — наследственных факторов.

Забавно, что гипотеза, сформулированная Менделем, оставалась забытой, пока на сцену не вышел термин (для тех, кто не догадался двумя абзацами выше) «ген». Ген — и есть та самая «дискретная единица наследственных факторов».

Закон расщепления: Каждый признак в организме обусловлен двумя парными генами (будем формулировать привычнее для современного уха, заменим «дискретную единицу» на «ген»). Парные гены называются аллелями. Каждый отдельный признак (будь то цвет глаз, волос или способности к математике) кодируется одним из двух различных аллелей — доминантным или рецессивным. В процессе мейоза каждая пара аллелей разделяется и каждая гамета получает по одному аллелю.

Ничего не поняли? А между тем нам всем в школе это объясняли. По крайней мере — плюс-минус моим ровесникам. Но я постараюсь стать популярней плинтуса. Дамы, возьмите одну пару ваших туфель (проверено, дамам на туфлях — понятней). Например, красных. Эта пара туфель и есть пара аллелей. Пусть стоят себе аккуратно рядышком. Теперь возьмите другую пару ваших туфель — например, чёрных, — поставьте аккуратно рядышком невдалеке от первой. Это другая пара аллелей. Попробуем изобразить процесс мейоза: произвольно расшвыряйте две пары ваших туфель по помещению. Теперь у вас имеются четыре независимые одиночные туфли. Как их не компонуй, даже при наличии самой буйной фантазии у вас получится всего четыре комбинации. В двух из них (правая красная — левая чёрная; левая красная — правая чёрная) вы будете смотреться весьма забавно (хорошо англоговорящим, у них слово funny — и тебе «забавно» и тебе «странно», и контекст ясен, и не обидно никому, сплошной tolerate). В двух других (правая красная — левая красная; правая чёрная — левая чёрная) — нормально, привычно. Но как бы вы не тасовали две пары — красных и чёрных — туфель, у вас из них не получится пары зелёных сапог или жёлтых сабо.

Закон независимого распределения генов: При образовании гамет происходит независимое распределение генов в различных комбинациях: в каждую гамету может попасть любой аллель из пары генов одновременно с любым другим из другой пары.

Сметите с обувных полок всё, что у вас имеется, и произвольно тасуйте. Если в результате произвольного и независимого перемешивания разнообразных галош, босоножек, лаптей, ботильонов и прочих обувных «аллелей» у вас получится симпатичное пальтишко — вам или в нобелевский комитет или в психиатрическую лечебницу. Ну, или просто на вас шкаф рухнул. Тогда это к имеющемуся в доме мужчине: ласково поинтересоваться откуда у него руки растут. Если он в ответ поимеет наглость на встречный интерес, мол, чем это ты, дорогая, тут занимаешься? — отвечайте ему спокойно, с налётом лёгкого высокомерия: изучаю законы Менделя. Потому как даже самому Менделю были не слишком понятны второй и третий закон — расщепления и независимого распределения. Он его, скорее, как модно сейчас говорить — проинтуичил. Чем создал предпосылки для развития хромосомной теории наследственности.

Хромосомная теория наследственности была разработана Томасом Морганом. Не в одиночку, разумеется, а в хорошей компании единомышленников, учеников и последователей.

Работы Моргана показали, что ограничения в свободной комбинаторике некоторых генов обусловлены расположением этих генов в одной хромосоме и их физическим сцеплением. Было установлено, что сцепление генов, расположенных в одной хромосоме, не является абсолютным. Во время мейоза хромосомы одной пары могут обмениваться гомологичными участками между собой с помощью процесса, который называется кроссинговером. (Знаете, спрячьте обувь подальше в шкаф, не то нам придётся менять от пары к паре каблуки, пуговки, змейки, стразики. Во-первых, шпилька на кедике — это очень нелепый результат кроссинговера, — увы, нелепые результаты кроссинговера случаются; а во-вторых, в мою задачу входит изложить вам историю вопроса и дать название основных понятий, а вовсе не опустошить ваш гардероб; тем более что не всё так просто, как окажется позже!) Чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем чаще они разделяются кроссинговером. На основе этого феномена была предложена мера силы сцепления генов: процент кроссинговера, — и построены первые генетические карты хромосом для разных видов дрозофилы. У дрозофилы гигантские хромосомы слюнных желез представляли собой идеальный объект для цитологического изучения. И не только. Морган и его сотрудники использовали хромосомные мутации слюнных желез дрозофил как цитологические маркеры расположения генов. Собственно такое совмещение цитологического и генетического изучения хромосом и создало особый раздел генетики, который называется цитогенетикой. Чтобы стало ясно, насколько важным для генетики всех высших организмов является установление точного расположения генов в хромосомах, можно указать, что в проекте «Геном человека» создание точных генетических карт было и остаётся одним из основных направлений исследований. Впервые предположение о том, что хромосомы являются носителями наследственной информации в клетке, было высказано еще в 1902-м году, но тогда оно основывалось на цитологических доказательствах поведения хромосом во время деления клеток.