Генетика на пальцах - читать онлайн книгу. Автор: Андрей Шляхов cтр.№ 21

Горизонтальный перенос генов может происходить не только от «простых» прокариот к «сложным» эукариотам, но и в обратном направлении. Для этого требуется тесный физический контакт, который имеет место при паразитизме или симбиозе, и векторный переносчик какого-нибудь вируса. Доказательством такого переноса служит наличие эукариотических генов в геномах внутриклеточных паразитов риккетсий и хламидий. Вот интересный пример того, как может использоваться чужой генетический материал. В числе прочих «подарков», которых в целом более двух десятков, хламидии получили от эукариот гены белков, осуществляющих транспортировку молекул аденозинтрифосфата (АТФ) и аденозиндифосфата (АДФ) – аккумуляторов клеточной энергии. Самим хламидиям для внутреннего, так сказать, употребления такие белки не нужны, но бактерии сумели найти им применение. С помощью транспортных белков они начали забирать молекулы АТФ и АДФ у клетки-хозяина, экономя таким образом собственные энергетические ресурсы. Раньше коварные хламидии крали у своего хозяина только питательные вещества, а затем начали красть и энергию. Как говорится, нашему вору все впору.

Предупреждение: из всего сказанного не следует, что генетический материал съеденных нами продуктов питания способен встраиваться в наш геном. Ешьте вашу пищу спокойно, а мы еще вернемся к этому вопросу позднее, когда станем говорить о том, вредны ли продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов? (Этому актуальному вопросу будет посвящена отдельная глава).

При помощи генетического анализа ученые изучают наследственность.

Прежде чем переходить к теме, необходимо сделать одно уточнение.

На бытовом уровне термином «генетический анализ» обозначают анализ крови, позволяющий определить отцовство или же подтверждающий наличие каких-то генетических отклонений у данного человека. В целом термин используется по назначению, поскольку анализом называется метод исследования, для которого характерно выделение и изучение отдельных частей объектов исследования. Взяли кровь, отделили плазму от форменных элементов, то есть, грубо говоря, отделили жидкость от «сухого остатка», определили наличие конкретных веществ…

Но кроме генетических исследований крови и прочего биологического материала (волос, слюны и т. д.) существует также научный генетический анализ, представляющий собой исследование генотипа отдельных особей, групп особей и генетической структуры популяций.

При чем тут анализ как таковой? А при том, что генетический анализ представляет собой разложение совокупности признаков организма на отдельные признаки и изучение соответствующих им генов.

Главным и древнейшим методом генетического анализа, появившимся за многие тысячи лет до рождения науки генетики, является скрещивание, тайнам которого будет посвящена отдельная глава. Пока что мы с вами ограничимся только представлением о скрещивании как методе анализа.

Прежде всего определяется признак, который нужно изучить в ходе скрещивания, и выясняется, наследуется ли этот признак вообще. Затем проводится одно или несколько скрещиваний с целью получения данного признака в потомстве, то есть для подтверждения его наследуемости. Если серия скрещиваний не проявила признак в потомстве, то это означает, что он по наследству не передается, и на этом его изучение с генетической точки зрения надо заканчивать.

На втором этапе нужно выяснить число генов, контролирующих проявление данного признака, и установить, как эти гены взаимодействуют между собой. Проще говоря, узнать, какой из парных генов подавляет своего аллельного собрата, и уточнить еще несколько нюансов.

На третьем этапе нужно определить группу сцепления для изучаемого гена. Группа сцепления – это группа генов, находящихся в одной хромосоме и наследующихся совместно, сцепленной группой. Соответственно, так же сцепленно наследуются и признаки, контролируемые данными генами.

Вот вам очередной вопрос на сообразительность: сколько групп сцепления у человека? Ответ вы найдете в конце главы.

Предупреждение: этот вопрос только кажется сложным, а на самом деле он простой, нужно только направить мышление в правильном направлении.

На четвертом этапе изучения производится так называемое картирование гена, о котором будет рассказано в девятнадцатой главе: создается генетическая карта, на которой отображается взаимное расположение генов в хромосоме. Первым организмом, для которого была получена генетическая карта, стала плодовая муха, чернобрюхая дрозофила, которая наиболее часто используется в генетических экспериментах. Такую «привилегию» дрозофила получила из-за быстрых темпов своего размножения: от откладки самкой яйца до выхода взрослой мухи из куколки в среднем проходит всего десять дней.

Для общего представления – вот как выглядит генетическая карта дрозофилы чернобрюхой

В 2003 году была получена целостная картина человеческого генома. Со временем наука дойдет до создания генетических карт каждого человека еще на стадии его внутриутробного развития. Такая индивидуальная генетическая карта будет очень полезной с медицинской точки зрения, ведь корни всех заболеваний кроются в генах. И не только с медицинской, поскольку гены определяют все развитие организма в целом.

Скрещивание – дело долгое. Скрестили – ждите потомства. Оценили результат – скрестили снова, и снова ждите потомства… Генеалогический метод генетического анализа дает результат гораздо быстрее. В сравнении со скрещиванием можно сказать, что практически мгновенно. Но этот замечательный метод может применяться лишь в том случае, когда известны прямые родственники обладателя наследственного признака. Как предки, так и потомки по материнской и отцовской линиям, причем в нескольких поколениях. Проще говоря, суть генеалогического метода заключается в составлении родословной и ее анализе. Этот метод используется для изучения генов медленно размножающихся организмов, а также для изучения генов человека, у которого аналитическое скрещивание использовать невозможно по этическим соображениям.

Именно при помощи генеалогического метода было доказано, что при родственных браках значительно возрастает вероятность появления в потомстве различных уродств и болезней. Причины этого явления мы рассмотрим ниже, а пока что в качестве примера неблагоприятности родственных браков для потомства можно ознакомиться со схемой наследования гемофилии в правящих домах Европы. Источником гена, вызывающего развитие этого заболевания у мужчин, стала британская королева Виктория.

Схема наследования гемофилии в правящих домах Европы