Как концепция гена изменила мир

N+1Наука

«Ген. Очень личная история»

Как концепция гена изменила мир

«АСТ: Corpus», книжное издательство

Мы наследуем от своих родителей все: от цвета волос и глаз до болезней. Хотя о механизме наследования науке известно относительно недавно, сегодня мы умеем изучать и менять гены не только в пробирке, но и в человеческих клетках. Это позволяет узнавать о пагубных мутациях у ребенка еще до рождения и дает надежду на победу над наследственными заболеваниями в будущем. В книге «Ген. Очень личная история» (издательство «Corpus»), переведенной на русский язык Ольгой Волковой и Ксенией Сайфулиной, врач и ученый Сиддхартха Мукерджи рассказывает о зарождении и развитии науки о наследственности и концепции гена, а также о том, как его семья столкнулась с психическим заболеванием, передающемся из поколения в поколение. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным экспериментам биохимика Пола Берга по созданию рекомбинантной ДНК, то есть объединению генов разных организмов.

Кроссинговер

Что за мастерское создание — человек! Как благороден разумом! Как беспределен в своих способностях, обличьях и движениях! Как точен и чудесен в действии! Как он похож на ангела глубоким постижением! Как он похож на некоего бога! Уильям Шекспир. Гамлет, акт II, сцена 2 

Зимой 1968-го Пол Берг вернулся в Стэнфорд после 11-месячного академического отпуска, проведенного в Ла-Хойе, в Институте Солка. Бергу исполнился 41 год. У него было атлетическое телосложение и привычка слегка горбиться при ходьбе. Детство в Бруклине наложило едва уловимый отпечаток на манеры Берга — это ощущалось, скажем, в том, как в пылу научного спора он вскидывал руку и начинал предложение со слова «смотри». Его восхищали люди искусства, особенно художники и особенно абстрактные экспрессионисты: Поллок и Дибенкорн, Ньюман и Франкенталер. Берга очаровывала отлично удавшаяся им трансмутация старого языка в новый: то, как художники сумели приспособить ключевые инструменты абстракционизма — свет, линии, формы — к сотворению гигантских холстов, пульсирующих необыкновенной жизнью.  

После защиты диссертации Берг занимался биохимией в Университете Вашингтона в Сент-Луисе вместе с Артуром Корнбергом, и с ним же потом основал кафедру биохимии в Стэнфорде. Большую часть своей академической жизни Берг изучал синтез белков, но поездка в Ла-Хойю дала ему возможность обдумать и другие темы. Забравшийся на высокое плато над Тихим океаном, Институт Солка по утрам часто прятался за плотной стеной тумана, напоминая монашескую обитель. Присоединившись к группе вирусолога Ренато Дульбекко, Берг сфокусировался на из учении вирусов животных. Все 11 месяцев он размышлял о генах, вирусах и передаче наследственной информации.  

Особенно заинтересовал Берга обезьяний вирус 40, или SV40, поражающий клетки обезьян и человека. Каждый вирус, образно выражаясь, профессиональный носитель генов. У этих существ очень простая структура: часто это не более чем генный комплект в оболочке — «плохие новости в белковой упаковке», по выражению иммунолога Питера Медавара. Внедряясь в клетку, вирус теряет оболочку и начинает использовать клетку как фабрику для копирования своих генов и производства новых оболочек, в результате чего наружу выходят миллионы новых вирусов. Это жизненный цикл, дистиллированный до самого необходимого, до чистого смысла. Вирусы существуют для того, чтобы заражать и размножаться, а заражают и размножаются для того, чтобы существовать.  

Но даже в таком незамысловатом мире кристаллизованных сущностей жизненный цикл SV40 казался экстремально упрощенным. Его геном — ничтожный клочок ДНК: он в 600 тысяч раз короче генома человека и содержит всего семь генов (для сравнения: у человека их примерно 21 тысяча). В отличие от большинства вирусов, как узнал Берг, SV40 может достаточно мирно сосуществовать с некоторыми типами зараженных клеток. Вместо того чтобы сразу запускать производство миллионов новых вирионов и губить тем самым клетку. SV40 может внедрять свою ДНК в хромосому хозяина и впадать в репродуктивную дрему, ожидая особых активирующих сигналов.  

Эффективность проникновения в клетку и компактность генома SV40 делали его идеальным транспортом для доставки генов в клетки человека. Берга поглотила эта идея: если суметь экипировать SV40 «чужим» геном (чужим для вируса, по крайней мере), вирус контрабандой протащит его в клетку человека и, соответственно, изменит ее наследственную информацию. Такой трюк определенно откроет новые горизонты генетики. Но прежде чем мечтать о модификации человеческого генома, Бергу нужно было решить техническую задачу: найти способ внедрить чужеродный ген в геном вируса. Требовалось искусственно сотворить генетическую химеру — гибрид вирусной и чужой ДНК. 

В отличие от генов человека, которые распределены по линейным хромосомам, как нанизанные на гитарные струны бусины, гены SV40 собраны на кольцевой ДНК. Такой геном подобен молекулярному ожерелью. Когда вирус заражает клетку и вносит свои гены в ее хромосомы, «застежка» раскрывается, «ожерелье» распрямляется и внедряется в клеточную ДНК. Чтобы вставить чужой ген в геном SV40, Берг должен принудительно открыть застежку, прикрепить ген и заново соединить концы ожерелья. Остальную работу проделает

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Экологи усомнились в существовании «эскалатора вымирания» Экологи усомнились в существовании «эскалатора вымирания»

Экологи проверили правдоподобность популярной гипотезы об эскалаторе вымирания

N+1
Миф или реальность: раскрываем всю правду о 25-м кадре Миф или реальность: раскрываем всю правду о 25-м кадре

Неужели 25-ый кадр действительно работает?

ТехИнсайдер
Астрономы увидели старт образования экзопланет в протопланетном диске Астрономы увидели старт образования экзопланет в протопланетном диске

Как образовываются твердые тела в диске протозвезды

N+1
Боль и слова Боль и слова

Актеры сериала «Содержанки» – о любви

Новый очаг
«Это просто лютеиновая фаза»: как на самочувствие женщин влияет менструальный цикл «Это просто лютеиновая фаза»: как на самочувствие женщин влияет менструальный цикл

Что на самом деле происходит с женским организмом во время цикла?

Forbes
Мария Киселева. Блиц-интервью Мария Киселева. Блиц-интервью

Блиц-интервью со звездой шоу «На выход!» Марией Киселевой

Лиза
Алексей Ботян: легенды и быль майора Вихря Алексей Ботян: легенды и быль майора Вихря

Когда заходит речь о Алексее Ботяне, его называют «спасителем Кракова»

Дилетант
Твой камень-талисман по знаку зодиака Твой камень-талисман по знаку зодиака

Хочешь привнести волшебство в свою жизнь и обзавестись талисманом на удачу?

VOICE
Ой, мамочки! Ой, мамочки!

Женщины, которые воспитывают нескольких детей и успевают жить полной жизнью

Здоровье
Ложимся на крыло? Ложимся на крыло?

Парусные суперъяхты могли бы легко решить проблему декарбонизации

Y Magazine
Родители-манипуляторы: 3 типичные тактики Родители-манипуляторы: 3 типичные тактики

Три типичные манипулятивные тактики, их возможные причины и последствия

Psychologies
Так как правильно: крайний или последний? Поставим точку в вечном споре Так как правильно: крайний или последний? Поставим точку в вечном споре

Споры в очереди в поликлинике не стихают. "Кто последний?"

ТехИнсайдер
Мыло на драму Мыло на драму

«Нолли»: бенефис Хелены Бонем Картер

Weekend
Вакуумный корабль Вакуумный корабль

Отличным грузовым транспортом могут стать дирижабли, наполненные вакуумом

ТехИнсайдер
Что нужно знать, если вы решили подать на развод: 7 фактов Что нужно знать, если вы решили подать на развод: 7 фактов

Семь вопросов, которые нужно задать себе, прежде чем разводиться

Psychologies
Таяние Гренландии приближается к точке невозврата Таяние Гренландии приближается к точке невозврата

Таяние Гренландского ледового щита, скорее всего, остановить уже не удастся

ТехИнсайдер
Раскрыта тайна смерти Бетховена: из-за злоупотребления алкоголем у композитора было заболевание печени и гепатит В Раскрыта тайна смерти Бетховена: из-за злоупотребления алкоголем у композитора было заболевание печени и гепатит В

Учёные провели генетический анализ сохранившихся волос Людвига ван Бетховена

ТехИнсайдер
Музыка, грим, спецэффекты: за какие фильмы женщины впервые получали «Оскар» Музыка, грим, спецэффекты: за какие фильмы женщины впервые получали «Оскар»

Женщины, которые шаг за шагом отвоевывали свое место в киноиндустрии

Forbes
Трудоголики, боссы и паникеры: кто работает по выходным и придется ли это делать вам Трудоголики, боссы и паникеры: кто работает по выходным и придется ли это делать вам

Останутся ли в ближайшем будущем выходные у «белых воротничков»?

Forbes
Беременная (опять) Рианна и Сальма в Беременная (опять) Рианна и Сальма в

Модный парад на "Оскаре-2023"

VOICE
Пять знаменитых женщин, которые любили выпить Пять знаменитых женщин, которые любили выпить

И среди великих женщин встречались яркие личности, неравнодушные к алкоголю

Maxim
Отцы и дочери: как драма «Солнце мое» стала инди-хитом 2022 года и попала на «Оскар» Отцы и дочери: как драма «Солнце мое» стала инди-хитом 2022 года и попала на «Оскар»

«Солнце мое»: почему авторский фильм нашел популярность и у массового зрителя

Forbes
Как жалит муравей-пуля, самый опасный муравей в мире Как жалит муравей-пуля, самый опасный муравей в мире

Как муравей-пуля, или Paraponera clavata, получил свое название?

ТехИнсайдер
«Пес со мной» «Пес со мной»

Как понять собаку и сделать ее счастливой

N+1
Недостающая деталь пазла: как ChatGPT может улучшить экономику брокеров Недостающая деталь пазла: как ChatGPT может улучшить экономику брокеров

Как ChatGPT помогает создавать дешевый контент

Forbes
Почему феминистки ошибаются, а мужчин надо любить, жалеть и оберегать Почему феминистки ошибаются, а мужчин надо любить, жалеть и оберегать

Мужчины тоже вполне себе жертвы жестокой гендерной эксплуатации

Maxim
Не только «против мужчин»: зачем нужна женская дружба Не только «против мужчин»: зачем нужна женская дружба

Зачем женщины нужны друг другу

VOICE
Александр Малинин выдает дочерей замуж: что известно о девушках и их избранниках Александр Малинин выдает дочерей замуж: что известно о девушках и их избранниках

Рассказываем о дочерях Александра Малинина

VOICE
Мы идем по Африке: как бывший врач стал организатором охотничьих сафари в ЮАР Мы идем по Африке: как бывший врач стал организатором охотничьих сафари в ЮАР

Бывший врач Георгий Рагозин строит бизнес исходя из своих увлечений

Forbes
Малая панда: 7 интересных фактов Малая панда: 7 интересных фактов

Факты о малых красных пандах: информация об их жизни, среде обитания и питании

ТехИнсайдер
Открыть в приложении