Сиддхартха Мукерджи, часть II

green_fr — 01.11.2023 В какой-то момент я запутался в понятиях «ДНК» и «хромосома». Первое — двойная спираль, четыре буковки, геном человека, всё такое. В ней хранится генетическая информация. Второе — 23 штуки, делятся пополам, X и Y, мальчики / девочки. В них хранится генетическая информация. Стоп! И как одно связано с другим? Позвонил tapka, попросил объяснений, она выдала прекрасную картинку:



То есть, если ДНК — это нить, то хромосомы — это клубки из этой нити (и ещё из много чего, но нас интересует именно это отношение). Вот здесь есть подробный рассказ, как именно ДНК упаковывается в хромосому.

При этом, чего я всё равно не понимаю: на картинке видно, как ДНК «вышивает» одну хромосому — а как получается 46 хромосом? ДНК рвётся на кусочки? Или хромосомы связаны между собой тонкой нитью единой ДНК? Скорее первое, потому что в половых клетках не 23 пары хромосом, а просто 23 хромосомы.

В другом месте автор пишет, что «парные хромосомы» могут восстанавливаться после повреждения за счёт копирования информации со своей пары. То есть, получается, в ДНК есть какая-то сильная избыточность, да ещё и с нужной периодичностью, чтобы после упаковывания ДНК в хромосомы похожие кусочки физически оказались друг напротив друга в соответствующих хромосомах. Понятно, что упаковка тоже не случайна, ленточка заворачивается только в определённых местах, но всё равно красиво.

---

А ещё, автор рассказывает гипотезу, почему именно Y-хромосома самая короткая. Все остальные хромосомы парные (в случае с X — только у женщин, но всё равно, у X-хромосом принципиально бывает пара), и в случае повреждения они могут восстанавливаться за счёт копирования напарника (могут и за счёт внутренних механизмов восстановления, но здесь важно восстановление через копию). А у Y пары нет, ей остаются только внутренние механизмы. Поэтому постепенно гены «переползают» с этой хромосомы на другие, более надёжные (как обычно в теории эволюции, «переползают» не в смысле осмысленности решения генов сменить место обитания, а в смысле того, что те гены, которые оставались на ненадёжной хромосоме, постепенно утерялись).

---

Ещё одна прекрасная история про хромосомы X и Y. У нас в организме все хромосомы парные, кроме вот этих X и Y. А точнее, у женщин даже и X парные. Но при этом (автор не вдаётся в детали) в рамках одной клетки гены обеих хромосом X не могут быть активированы одновременно. Поэтому в каждой клетке активируются либо одни (X1, что от папы), либо другие (X2, что от мамы). Таким образом, тело женщин это как бы мозаика из двух принципиально отличающихся друг от друга видов клеток: X1 и X2. И если какой-то видимый невооружённым глазом признак кодируется именно генами из хромосомы X, то может получаться красиво, например — окраска кошек. У кошек какой-то цвет «базовый» (например, белый), а цвет пятен (например, чёрный или рыжий) определяется генами хромосомы X. И если хромосом X две, то пятна могут быть двуцветными (а кошка — трёхцветной), а если одна — то нет.

Википедия уточняет, что и у котов бывают мутации, при которых у них в клетках две Y хромосомы, и тогда они тоже получатся трёхветными. От себя добавлю, что там наверняка есть какая-то связь между соседними клетками (наподобие той, что Тьюринг описал, как раз для окраски кошачьих), чтобы получались именно пятна, а не шум из пикселей трёх цветов.

---

Отличный принцип «картирования» генов. Ещё до открытия ДНК люди поняли, что наследственная информация находится в хромосомах, и начали «картирование» генов (Морган и дрозофилы) — создание карты, какой кусок хромосомы за что отвечает. Логика прекрасная: если наследственная информация передаётся хромосомой, и если какие-то признаки записаны на одной хромосоме, то эти признаки должны передаваться вместе, одним пакетом. Первый уровень: мы пытаемся понять, какие признаки с какими находятся на одной хромосоме? При этом на практике иногда эти признаки передаются не пакетом — гипотеза, что хромосома может порваться, а потом склеиться не с оторвавшейся половинкой от того же родителя, а с кусочком от другого родителя. Вторая гипотеза: чем физически ближе гены признаков A и B находятся на хромосоме, тем менее вероятен разрыв между ними. А значит, мы может делать карты, кто с кем соседствует!

---

Я наконец-то понял, почему в школьных учебниках постоянно рассказывают про генотип и фенотип. В моей голове это было всегда как-то надуманно: мы изучаем генотип, а про фенотип пишем для детей, чтобы они их не путали (хотя, лишнее сложное слово — лишняя путаница). Либо для того, чтобы сразу привить детям отторжение расизма (дети! нужно смотреть внутрь, а не на внешние признаки!). На самом деле, смысл есть, и он даже принципиален. Как работает эволюция? У нас происходят какие-то мутации генотипа, которые приводят к изменению фенотипа. Но отбор идёт именно по фенотипу. И лишь потому, что фенотип зависит от генотипа, получается отбор генотипа.

Автор приводит пример с носом боксёра, в форме которого отражается не только наследственность, но и специфика выбранной профессии. Собственно, эксперимент с отрезанием хвостов мышам туда же: невозможно поменять генотип, меняя фенотип. Но когда фенотип зависит от генотипа, то отбор фенотипа обеспечивает и отбор вызвавшего его генотипа.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив