Генная инженерия. Спасение или гибель человечества? - Дягтерев Николай (читаем книги онлайн бесплатно TXT) 📗
У более высоко организованных животных самка не посягает на жизнь самца, но выбирает из десятка претендентов именного такого, который выделяется своими достоинствами. Впрочем, не всегда побеждает самый сильный или самый ловкий самец. Природа дала шанс и тем, кто не отличается мощными мышцами и быстрой реакцией. У наших родственничков-приматов победителем часто оказывается наиболее хитрый противник. Впрочем, в животном мире хитрость – синоним человеческой смекалки. Если вспомнить наши сказки, так победителем в них выходит тоже не богатырь с мышцами Шварценеггера и не луноликий красавец вроде Филиппа Киркорова, а ушлый веселый малый, чутко реагирующий на любую ситуацию. Перечтите хоть одну, и убедитесь сами.
В половом естественном отборе побеждает тот, кто умеет создавать новые качества и находится в активном состоянии. Движение – это жизнь. На генетическом уровне это тоже полная истина. Побеждает только тот, кто постоянно к чему-то движется, меняется, разрушает стереотип, создает собственное «новое».
Именно поэтому природа и выбрала для динамического развития видов борьбу за место под солнцем как лучший метод регулирования качества потомства. Иначе мир населяли бы одни женщины. И их дочери. И дочери дочерей…
Ген управляет эволюцией
Можно сказать, эволюцией управляет невидимый глазом ген. Именно он ведет нас вперед. Именно от Y-хромосомы зависит, будет ли новое существо вести человеческий род по дороге перемен. Интуитивно все мы радуемся рождению мальчиков. И правильно. Мальчик – это будущее. Девочка – стабильность.
Когда ученые столкнулись с загадкой Y-хромосомы, они долго недоумевали. Ведь эта хромосома несет только половой признак! Оказалось – не только. В эту странную хромосому «впрессовано» много вроде бы посторонней информации. «В ней нет ничего интересного, не так ли? Просто несколько генов, кодирующих сперму», – говорят генетики. Однако Y-хромосома оказалась шкатулкой с сюрпризом. Чем больше ее изучали, тем больше приходилось переосмысливать процессы эволюции.
Выяснилось, например, что всего триста миллионов лет тому назад никакой Y-хромосомы не было (было две Х-хромосомы, и половые признаки формировались в зависимости от температурного режима окружающей среды). Аналогичные процессы до сих пор происходят у рептилий. При наборе из двух Х-хромосом партеногенез был явлением обычным и традиционным. Но на смену холоднокровным пришли теплокровные животные – мир вступил на новый виток эволюции. И однажды у какого-то теплокровного существа (у кого – доподлинно неизвестно) в результате положительной мутации появился ген, создавший Y-хромосому, носительницу мужского пути развития. Потом новорожденный ген заблокировал возможность замещения крошки Y аллелями Х-хромосом. Так первобытный мир разделился на самок и самцов.
Теперь достаточно проследить мутационные сдвиги в Y-хромосоме любого мужчины, чтобы понять, от какого общего генетического «дедушки» он произошел. Например, выяснилось, что постоянно враждующие между собой палестинцы и евреи – потомки единого предка и около восьми тысяч лет назад были одним народом. А предки современного человечества родом из черной Африки. Изучение этой мужской хромосомы показало, что «Ева» на восемьдесят четыре тысячи лет старше «Адама».
У женщин мужской хромосоме соответствует «женская» генетическая информация, которая передается от матери к дочери. Эта информация записана в так называемой митохондриальной ДНК (митохондрии – специальные энергетические образования в клетках, клеточные электростанции). По данным генетики, «Еве» около ста сорока пяти тысяч лет, а «Адаму» – чуть больше шестидесяти тысяч. У многих людей, далеких от науки, после этого сообщения в прессе возникло недоумение. Как же это? Значит, Ева не современница Адама? И они вовсе не родители Авеля и Каина? Когда ученые говорят о возрасте «Евы» и «Адама», они вовсе не имеют в виду библейских персонажей. Старшинство «Евы» показывает лишь, что сто сорок пять тысяч лет назад в результате мутации возникла m-ДНК, передающая «женскую» информацию от матери к дочери (время матриархата, время главенства женщины, когда передаваемые признаки контролировались по женской линии). А через восемьдесят четыре тысячи лет мутации породили Y-хромосому, и «мужская» информация пошла по новому каналу (шаг к патриархату, времени главенства мужчин).
По последним данным, мы действительно произошли от единой праматери. В журнале Science генетики Хенрик Кэссман и Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии Макса Планка опубликовали статью о своих исследованиях ДНК людей и шимпанзе. Результаты исследований таковы: если шимпанзе имеют достаточно много разных предков, то люди произошли от очень ограниченного числа сородичей. А это означает, что в эволюции человека принимало участие гораздо меньшее количество начальных пар (может быть, даже одна), чем у приматов. Вывод сделан на основании исследования гена Xq 13.3, расположенного на Х-хромосомах людей и шимпанзе. Шимпанзе генетически разнятся между собой гораздо больше, чем люди. Общеизвестно, что чем больше разница, тем больше разных предков вносили свои гены в общий геном. Это показывает, что генофонд «братьев меньших» гораздо богаче человеческого. Их гены сильнее отличаются друг от друга, чем гены людей двух разных рас – к примеру, европейцев и африканцев, африканцев и монголоидов, монголоидов и аборигенов Австралии. Кстати, показатель меньшей вариабельности генов человека свидетельствует еще и о том, что для этого биологического вида характерна большая стабильность, более консервативное закрепление положительных мутаций.
Но вернемся к Y-хромосоме. Именно по ее милости сохраняются «некорректные» гены при копировании. При образовании яйцеклетки и сперматозоида части парных хромосом меняются местами, поврежденные участки ДНК отбраковываются, и создается нацеленная на стабильность модель. Но Y-хромосома не занимается проверкой на некорректность, она продолжает переносить весь материал, который накопился: и полезные приобретения, и мусор, и разрушительную информацию. В этом есть свой шарм: мужская хромосома имеет в запасе «дополнительный аргумент», который используется в случае необходимости. Она замечательна еще тем, что не отвергает так называемые «прыгающие гены». Это такие гены, которые не любят сидеть на своем месте и с легкостью путешествуют по всему геному. Они вторгаются на чужие территории, пытаются «прихватить» соседние гены, создают новые союзы и разрушают уже существующие. Транспозоны (таково их научное имя) – странные образования, однако именно им мы обязаны позитивными мутациями. Так вот, в нормальных хромосомах неукоренившиеся транспозоны периодически выкидываются вон и уничтожаются. Но стоит им попасть в мужскую хромосому, там они и остаются, там им позволено делать все, что пожелают, – и они именно этим и занимаются. Транспозоны в Y-хромосоме соединяют и разъединяют гены, образуют новые признаки и новые последовательности. Именно это постоянное чередование нового и старого создает толчок для эволюции вида.
Например, транспозонный ген DAZ, вторгшийся в мужскую хромосому, отвечает за выработку сперматозоидов и формирование зародыша мужского пола. Если этот ген поврежден или неправильно откопирован, возникает мужское бесплодие. Судя по всему, этот ген любит передаваться по наследству. Результат его работы – огромное количество случаев наследственной невозможности семяобразования. Плохой подарок мужчинам? Плохой. Но Y-хромосома дарит и выгодные мутации. Сейчас среди специалистов принята гипотеза, что благодаря некому гену-транспозону у людей возникла речь. Этот ген речи был в 1909 году обнаружен в Y-хромосоме. Интересно, что в таком виде он имеется только у человека. У высших обезьян аналог этого гена расположен в Х-хромосоме. Выявлена и прямая связь гена речи с самыми важными событиями в эволюции человека. Около трех миллионов лет назад ген речи способствовал резкому увеличению объема мозга, а около ста двадцати – двухсот тысяч лет назад ген был модифицирован, и тогда же у людей появилось абстрактное мышление и символьная передача информации.
