Знайте свои гены - [21]

Глава 5 Вы и ваши гены

Обезумевшие от горя родители в моей приемной тяжко переживают, услышав, что они передали вредный ген своему пораженному болезнью ребенку. И в чем разница, спрашивают они, между генами и новым термином ДНК, о котором постоянно читаешь и слышишь в новостях? «Это химическое вещество, — отвечаю я, — которое образует гены».

Свести нашу наследственность к химическим веществам — дело не легкое. Однако разобраться в этом нужно. О химических соединениях, образующих Вселенную, говорят уже довольно давно, и мысль о том, что эти соединения составляют основу человеческого существа, равно как и атмосферы, скал и почвы, в наше время не кажется чем-то странным и удивительным. Попытаемся перенести эти представления в область генетики.

ЧТО ТАКОЕ ГЕНЫ?

Наши 46 хромосом, содержащихся почти в каждой клетке, сами образованы тысячами мельчайших частичек, соединенных вместе и невидимых по отдельности даже в электронный микроскоп. Эти мельчайшие частицы носят название ДНК, акроним (или сокращение) для дезоксирибонуклеиновой кислоты, и структура их весьма сложна. Это и есть наши гены[17]. Они представляют собой наши наследственные «матрицы», которые делают нас в физическом и умственном отношении тем, чем мы являемся.

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], 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] 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.

КАК НАСЛЕДУЮТСЯ ГЕНЫ?

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.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОТ ОДНОГО ИЗ РОДИТЕЛЕЙ

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.}