Геном
Автобиография вида в двадцати трех главах
Для кого эта книга?
«Геном» Мэтта Ридли – невероятное путешествие в мир познания человеческого естества. Эта книга рассказывает об основе основ нашего биологического вида. Почему мы такие, какие есть? Рыжие, темноволосые, блондины, низкие и высокие, здоровые и больные, разные и одновременно одинаковые? Ответ на эти сложнейшие вопросы умещается всего лишь в ядре клетки, которую мы даже не можем разглядеть без помощи микроскопа. А сама молекула ДНК настолько мала, что ее форму до недавнего времени невозможно было различить и через самые мощные увеличители. Ученым пришлось вычислять ее, словно следователям. И геном человека, построенный из ДНК, – поистине увлекательное чтение. О том, как люди изучали его, читайте в нашем обзоре!
Откройте для себя чудеса человеческого генома и то, что он говорит о нашем виде.
В 2003 году родилась овечка Долли – первое генетически клонированное животное, и это вызвало всемирную дискуссию об определении биологической жизни и о том, можем ли мы позволить себе «играть в Бога».
Следует ли нам манипулировать матерью-природой? Или это приведет к ужасающим последствиям?
В последние десятилетия изучение генетики пролило свет на строение всей жизни нашего вида. Несомненно, история, которую рассказывают нам гены, очень увлекательна. Мы гораздо больше похожи на других животных, чем думали раньше, и человеческая эволюция все еще продолжается.
И теперь, когда мы полностью собрали для себя человеческий геном, ответы на вопросы «почему?» и «как?» в отношении человеческой жизни становятся все более ясными. Мы расскажем вам историю гена и покажем, что ждет наш вид согласно нашей ДНК.
Из этого обзора вы узнаете:
- что каждая из ваших клеток на самом деле является мини-библиотекой;
- почему бактерии адаптивны по своей природе, а мы – нет;
- и почему раковые клетки не умирают – а только размножаются.
Геном человека – это самая важная «книга» в истории нашего мира.
Когда 26 июня 2000 года премьер-министр Великобритании Тони Блэр и американский президент Билл Клинтон объявили о том, что геном человека расшифрован, это стало важным поворотным моментом в истории человечества.
Впервые мы получили доступ к «книге», описывающей историю человеческой жизни!
Чтобы понять всю серьезность этого научного подвига, нам прежде всего необходимо постичь основы генетики.
Человеческий геном, или полная генетическая карта здорового человека, состоит из 23 пар хромосом. Хромосома имеет форму буквы Х, и гены складываются на каждой из «рук» буквы. Каждая пара хромосом отличается по размеру и количеству генов в каждой из них.
Сам ген живет на длинной нити ДНК (то есть кислоты), которая состоит из ряда молекул, называемых нуклеотидами: аденина, цитозина, гуанина и тимина. Эти молекулы часто обозначаются их первыми буквами, А, С, G и T. Эти пары «вписаны» в геном, который можно «прочитать», чтобы воспроизвести себя.
Подумайте вот о чем: гены в наших хромосомах подобны рассказам, что делает человеческий геном самой большой и самой информативной «книгой» на планете!
Имея более миллиарда «слов», человеческий геном может быть одной из самых длинных и сложных книг в мире, и в ней можно обнаружить каждую главу жизни, когда-либо написанную.
Более того, десятки тысяч генов, составляющих человеческий геном, – вся эта информация – помещаются в крошечное ядро крошечной клетки, которая может легко уместиться на кончике булавки.
В нашем геноме вы можете обнаружить историю эволюции жизни от бактерий, рыб и обезьян до, наконец, людей. Благодаря геному, мы можем узнать о том, как появились такие болезни, как болезнь Гентингтона, или почему людям нравится ощущение прохладной океанской воды.
Давайте же приоткроем книгу о человеческой жизни и рассмотрим несколько глав, которые определили сущность каждого отдельного человека на планете.
Все люди уникальны, но мы не являемся конечной точкой эволюции.
Возможно, вы все еще считаете, что человеческий вид является конечной точкой естественного отбора и что эволюция остановилась на Homo Sapiens. Ведь подобные нам виды, например, шимпанзе, находятся под угрозой исчезновения, но люди продолжают процветать.
Но если человеческий вид уникален, значит ли это, что мы какие-то особенные?
С генетической точки зрения, нет. На самом деле, мы разделяем большую часть генов с другими видами животных.
Например, только 2% генетического состава человека отличаются от нашего ближайшего генетического родственника, шимпанзе. Тот факт, что мы менее волосаты и обладаем мозгом покрупнее, объясняется всего лишь крошечной частью «истории» нашего генома.
Однако самое поразительное различие в наших геномах заключается в том, что у нас на одну пару хромосом меньше, чем у шимпанзе: у человеческого вида две хромосомы слились в одну.
Так почему же наши гены так похожи на гены шимпанзе? Вероятно, несколько миллионов лет назад существовала одна группа обезьян, которая развивалась двумя разными путями. Одна группа превратилась в современных, знакомых нам шимпанзе. Другая, спустя поколения и после нескольких генетических тупиков, стала нами, Homo Sapiens.
Еще одна интересная тема здесь – адаптация. Генетическое развитие не происходит случайным образом: гены эволюционируют в течение поколений, позволяя каждому поколению адаптироваться к новым условиям лучше, чем предыдущее.
Любопытно, что бактерии более генетически адаптированы, чем люди. Дело в том, что, поскольку люди имеют относительно длинную продолжительность жизни, нам требуется больше времени (или больше поколений), чтобы генетически адаптироваться к изменяющейся окружающей среде.
Тысячи лет назад люди были намного ниже ростом. Но с улучшением питания и условий жизни естественный отбор благоприятствовал особям, которые могли бы наилучшим образом использовать эти новые условия. В результате, средний рост людей увеличился.
И напротив, поскольку продолжительность жизни бактерий короче, чем у человека, их генетическое развитие происходит гораздо быстрее. Количество человеческих поколений за последние пять миллионов лет может быть воспроизведено бактериями менее чем за 25 лет! В результате бактерии могут очень быстро адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды.