Книга: Супергены. На что способна твоя ДНК?

Новая генетика говорит «нет» «Геном человека» и другие исследования

Новая генетика говорит «нет»

«Геном человека» и другие исследования

Благодаря генетической революции, которая происходит вокруг нас, у людей появился новый мощный союзник в борьбе за счастье. Идея о том, что ДНК содержит в себе код жизни, не нова. Но идея, что свои гены можно использовать, явно новая. ДНК не закрыта как замороженный банковский счет, с которым ничего нельзя сделать. И железная хватка концепции «биологии как предназначения», о которой мы уже упоминали на страницах этой книги, уже не так сильна, как прежде. Наука изменений рассказывает о бесконечных возможностях, которые заключены в ДНК. Но чтобы в полной мере это понять, мы должны изучить ДНК во всей ее фантастической сложности.

Эволюция всей жизни на планете заключена в дезоксирибонуклеиновой кислоте – таково полное научное название ДНК. Длина одной нити ДНК составляет три метра, но в ядре клетки она занимает пространство всего в 2–3 кубических микрона (1 микрон = 1 миллионной части метра). Около 3 % ДНК сосредоточено в генах, обеспечивая ресурс для белков и рибонуклеиновых кислот (РНК). Вместе с жирами, водой и огромным количеством полезных микроорганизмов они образуют ваше физическое тело. С точки зрения генетика, вы – сложноорганизованная колония, которая построена при помощи ДНК и постоянно перестраивается.

Надстройки организма проходят постоянную проверку, в основе которой лежит ваш образ жизни. То, что носит название экспрессии генов – а именно тысячи химических соединений, которые гены постоянно производят, – крайне пластично. Это идет вразрез с тем, что в основном известно многим людям и во что они верят. Например, сколько раз вы слышали такие расхожие фразы, как «Да он просто вылитый N», «Яблоко от яблони недалеко падает» или «Он весь в своего папашу»? Насколько же эти поговорки правдивы? Действительно ли мы всего лишь повторяем биологию и продолжаем личность своих родителей с небольшими изменениями?

Новая генетика говорит: нет. Как и ваш мозг, который постоянно реагирует на каждый выбор, который вы совершаете, ваш геном так же восприимчив. Пока гены, которые вы унаследовали от родителей, не изменятся, ваши уникальные схемы останутся неизменными на протяжении всей вашей жизни; экспрессия генов изменяется очень плавно и зачастую очень быстро. Но есть и другие гены, восприимчивые к негативным изменениям, происходящим под влиянием диеты, заболевания, стресса и других факторов. Поэтому каждый выбор, который мы делаем в отношении образа жизни, находит отражение на генетическом уровне. Информация, которая воспринимается телом, обретает физическую форму целиком и полностью через экспрессию генов. Что еще удивительнее, как мы увидим дальше, то, как вы обращаетесь со своим телом сейчас, может отразиться на благополучии ваших детей и внуков в далеком будущем.

Кроме ДНК, геном включает в себя особые белки, которые составляют его опору и «подушку». Сама ДНК состоит из четырех химических оснований, пары которых образуют перемычки на двойной спирали.

Двойная спираль ДНК

Четыре основания – это аденин (сокращенно А), тимин (Т), цитозин (Ц) и гуанин (Г). То, что основу каждой формы жизни на Земле составляют всего четыре буквы, никогда не перестает удивлять. Именно так из простого возникает сложное: «А» образует пару с «Т», «Ц» – с «Г». Ваш уникальный геном несет в себе 3 миллиарда оснований, которые вы унаследовали от каждого из родителей. Эти 3 миллиарда оснований делятся на 23 хромосомы, пронумерованные от 1 до 22, плюс половые хромосомы X и Y. От матери ребенок всегда наследует хромосому X. Если ребенок наследует от отца хромосому Y, его пол мужской, если хромосому X – женский. Поскольку каждый из родителей отдает вам 23 хромосомы и 3 миллиарда оснований ДНК, ваши клетки содержат в целом 46 хромосом и 6 миллиардов оснований. Этого уже достаточно, чтобы увидеть, как природа запаслась строительным материалом, чтобы всего из четырех букв вылепить моль, мышь или Моцарта.

Завершение в 2003 г. эпохального проекта «Геном человека» и последующих исследований принесло удивительные, а порой даже ошеломляющие результаты. Например, факт, что наш геном содержит 20 000 генов, что намного меньше, чем мы могли себе представить. Мы считаем Homo sapiens самой высокоразвитой формой жизни на Земле, но это не означает, что у него больше всех генов. Так, в геноме риса, в котором содержится всего 12 пар хромосом, насчитывается 55 000 генов! Как же наш вид обходится меньшим количеством генов, чем рисовое зернышко? Ответ заключается в том, насколько эффективными стали наши гены и какое количество различных белков могут они произвести. Ключ ко всему – экспрессия генов.

В отличие от генов риса, каждый из наших генов может производить множество различных версий одного и того же белка, каждый из которых выполняет свою функцию в организме, слегка отличающуюся от функции другого; они могут либо служить строительным материалом клеток, либо регулировать их работу. Благодаря эволюции человеческой ДНК мы получили больше биологических функций при меньшем количестве генов. Экономия на масштабе вместе с избыточностью (которая обеспечивает запасной материал, благодаря чему выживание не зависит от одной только генетической системы) – основное правило эволюции. Наши гены до сих пор эволюционируют, чем, так сказать, и повышают свою ценность. Более того, у самых ценных для выживания нашего вида генов есть резервные копии на случай, если какой-нибудь из них будет поврежден из-за вредоносной мутации.

А теперь давайте поговорим об эффективном и продвинутом мышлении!