Книга: Супергены. На что способна твоя ДНК?

Падение случайности

Количество доказательств того, что генные мутации не просто случайность, неуклонно растет. В 2013 г. группа ученых из университета Джонса-Хопкинса опубликовала в известном журнале «Molecular Cell» результаты исследования, в ходе которого они намеренно вызывали мутации генов дрожжей, замедляя их рост, но тут же возникали новые мутации, чтобы вернуть прежний рост. Это называется «компенсаторные вторичные мутации». И они определенно не случайны. Компенсаторные мутации могут также возникнуть, если дрожжи растут в стрессогенной окружающей среде и им не хватает питательных веществ. Поскольку дрожжи – простейшие организмы, поучительно то, что при очевидных трудностях, обусловленных окружающей средой, геном может быстро адаптироваться и компенсировать с помощью необходимой (не случайной) мутации необходимые для выживания условия. Эпигенетические изменения генной активности можно использовать с той же целью.

Результаты другого исследования, связанного с бактерией E. coli, были опубликованы в журнале «Nature» и говорили о похожих выводах. Частота мутаций сильно менялась в зависимости от участка генома бактерий. Исследователи установили более низкую частоту мутаций в генах с большей активностью. В противоположность идее о том, что все мутации случайны, частота мутаций среди генов оптимизируется в процессе эволюции, чтобы снизить количество вредных мутаций в генах, которые наиболее важны для выживания. Но таким же образом частота мутаций там, где они особенно полезны, увеличивается, например, у иммунных генов, которым постоянно приходится перестраиваться, чтобы реагировать на патогенные факторы извне. Пока не известно наверняка, как мутации направляются к одному гену, а не к другим при возникновении проблемных условий в окружающей среде, лидирует гипотеза о том, что эпигенетика играет в этом ключевую роль.

Очевидно, что живший в XIX в. Дарвин не мог знать о том, что частота мутаций может изменяться в зависимости от участка генома, на котором они происходят. В XXI в. догматы ортодоксальных дарвинистов о том, что мутации происходят случайно и затем подвергаются естественному отбору, выдерживают все меньше критики. Фактическая частота мутаций на любом участке генома зависит от множества факторов, которые меняются в зависимости от цели ДНК защищаться или восстанавливаться, либо эпигенетических факторов. Этот процесс не случаен.

Может ли новая генетика с уверенностью заявить, что каждый человек эволюционирует непосредственно в этот самый момент? Пока нет. Ей предстоит преодолеть еще много препятствий, начиная от скорости эволюции, которая настолько мала, что некоторым видам требуются миллионы лет.

Существует также интересное доказательство тому, что мутации, которыми обусловлен рак, не полностью случайны, как мы считали прежде. Поскольку научные подробности достаточно многочисленны, откройте Приложения на стр. 418, где изложено техническое описание этого вопроса.