Как интересно было ученым ХХ века изучать генетическую рекомбинацию

СНОБ18+

Секс в эпоху ядерной угрозы

Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой части речь о том, как интересно было ученым ХХ века изучать генетическую рекомбинацию

Алексей Алексенко

1_VSTnx8H.jpg
Иллюстрация: Лика Сочкина

Глава двадцать восьмая, в которой замечена связь между сексом и ядерной войной, а также упоминается Анджелина Джоли

В одной из первых глав нашего цикла я заинтриговал читателей загадкой: почему среди сотен потомков Льва Толстого нет ни одной копии великого писателя, зато есть шведская джазовая певица Виктория Толстой (!), парижский фотограф Дмитрий Толстой и даже заместитель председателя ГД РФ Петр Олегович Толстой. Ответ предлагалось искать в генетической рекомбинации, которая все эти годы тасовала гены Льва Николаевича, и вот о ней-то сейчас и пойдет речь.

На самом деле подробный рассказ о мейозе следовало бы начать не с рекомбинации, а с той стадии, когда схожие хромосомы двух родителей (то есть «гомологичные») находят друг друга в клеточном ядре. Однако мы сперва обсудим рекомбинацию, и на это есть две причины. Во-первых, уже на стадии узнавания гомологичных хромосом рекомбинация вполне может играть важную роль, как, впрочем, и на всех остальных стадиях, вплоть до правильного расхождения этих хромосом по ядрам после мейоза. Во-вторых, первичное узнавание хромосом от папы и мамы в самом начале мейоза — до сих пор наиболее темная часть этой таинственной истории, и если сперва не рассказать про рекомбинацию, мы в ней точно запутаемся.

Собственно, в середине ХХ века все части этой истории были в равной степени темными. Во-первых, было непонятно, как клетка умудряется находить похожие ДНК, чтобы они прорекомбинировали. Подумайте сами: ДНК — это двойная спираль, причем, если вы смотрите на эту спираль снаружи, не очень-то видно, какая там последовательность букв-нуклеотидов находится внутри, потому что они спарены друг с другом. И как же нам теперь прикажете искать в клетке схожие, то есть гомологичные, куски ДНК, чтобы перетасовать их? Во-вторых, как и было сказано, непонятно, как при мейозе находят друг друга гомологичные хромосомы — еще до того, как начнется эта самая рекомбинация.

При нашей склонности все упрощать есть большой соблазн решить, будто вопросов не два, а один: поиск последовательностей, подходящих для рекомбинации, и поиск гомологичными родительскими хромосомами друг друга — это вполне мог быть один и тот же процесс. Шесть десятилетий назад еще казалось, что стоит немного напрячься, и за всей махиной жизни откроется какая-то прекрасная универсальная простота. Ах, если бы. На самом деле с тех пор за ней много чего открывается, но махина от этого становится только сложнее.

И все же именно с рекомбинацией биологам удалось в общих чертах разобраться раньше всего. В 1980-х студенты (в том числе и автор) с замиранием сердца следили за развитием событий в этой области науки. Этому интересу всемерно способствовал мой преподаватель Юрий Павлович Винецкий (уже известный лояльному читателю своими импозантными брюками), чьи остросюжетные рассказы о рекомбинации сопровождались его любимой присказкой «таинственная тайна потайного тайника». Кроме означенного тайника, эпитет «таинственного» неизменно носил белок RecA (о нем чуть позже), а также «генная конверсия».

С этой самой генной конверсии и начал распутываться клубок. В прошлой главе цикла упоминался гриб по имени «красная хлебная плесень», или Neurospora crassa. Напомню, что в его стручках-асках в образцовом порядке уложены восемь спор — продукты одного мейоза. Если родители стручка имели красные (К) и белые (Б) споры, то порядок спор вообще-то должен быть такой: ККККББББ. Но если произошла рекомбинация, то споры лягут по-другому: ККББККББ. Две хромосомы прорекомбинировали между собой, перетасовав гены, но у потомства, как мы видим, маминых и папиных генов осталось поровну. Вот картинка, где изображена как раз такая ситуация у нейроспоры: на ней можно видеть разные типы стручков, или, как говорят серьезные люди, «тетрад».

1.jpg

Но внимательный читатель может увидеть на этой картинке и другую ситуацию: например, шесть белых, две красных. И вот это с точки зрения генетики никуда не годится, потому что нарушает законы Менделя: генов теперь вовсе не поровну, и, похоже, в одной паре спор красный ген превратился — или «конвертировался» — в белый. Это надо как-то объяснять. Попытки объяснить конверсию, со всеми ее частными случаями и хитростями, о которых мы тут умолчим, начались в 1960-х и в конце концов привели к созданию нескольких моделей рекомбинации. Из них, как водится, одна оказалась верной, а остальные нет.

Должен со смущением признаться, что эта тема завораживает меня до сих пор: это же надо было из наблюдений за разноцветными спорами (или, скажем, колониями бактерий) выводить какие-то догадки насчет того, что там произошло на уровне молекул! Когда у автора есть подобные idees fixes, читатели обычно скучают, и я надеюсь, что смогу себя контролировать. Но все же позволю себе уделить этой странице истории науки чуть больше времени и места, чем допускает здравый смысл. Итак: вот, кажется, самая первая из моделей рекомбинации. Пожалуйста не бойтесь, тут только картинка, чтобы поверхностно любоваться, а ее объяснение самые въедливые из читателей могут найти самостоятельно.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Владимир Мартынов: «Сейчас не время Эйнштейнов или Ньютонов» Владимир Мартынов: «Сейчас не время Эйнштейнов или Ньютонов»

Об актуализации генетической памяти и принципе пестрых овец Иакова

СНОБ
Расстрел Петроградской церкви Расстрел Петроградской церкви

100 лет с момента расстрела четырех фигурантов «петроградского процесса»

Наука
Почему мужчина не отвечает на сообщения: 4 самые распространенные причины Почему мужчина не отвечает на сообщения: 4 самые распространенные причины

Почему мужчина вам не пишет и причем тут гостинг?

Psychologies
Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста

Как определить начало кризиса среднего возраста?

Psychologies
Пища для лайков: что такое перформативное питание и как еда транслирует наши ценности Пища для лайков: что такое перформативное питание и как еда транслирует наши ценности

Чем мы рискуем, подчиняя наш рацион заботе об имидже?

Forbes
Безопасно ли тренироваться, когда у вас уже болят мышцы? Безопасно ли тренироваться, когда у вас уже болят мышцы?

Если у вас болят мышцы после тренировки, то нужно двигаться как можно больше

ТехИнсайдер
«Все мои болевые точки находятся в семье» «Все мои болевые точки находятся в семье»

Наталия Мещанинова про наблюдения в Стране чудовищ

Weekend
Как живут интроверты с социофобией: 15 искренних высказываний Как живут интроверты с социофобией: 15 искренних высказываний

Что чувствуют и думают те, кто страдает социофобией?

Psychologies
Золото Мирмекия: монеты Александра Великого в крымской земле Золото Мирмекия: монеты Александра Великого в крымской земле

Откуда на берегах Керченского пролива так много кладов?

N+1
Вредно ли часто мыться, и что произойдет если долго не принимать душ Вредно ли часто мыться, и что произойдет если долго не принимать душ

Мыться часто — плохо, но разве лучше быть грязным?

ТехИнсайдер
Лучший друг человека: как собаки работают в социальных проектах и помогают людям Лучший друг человека: как собаки работают в социальных проектах и помогают людям

Что делают собаки, вовлеченные в социальные проекты для помощи людям

Forbes
Самые красивые грузинки — артистки, модели, телеведущие, которых ты точно знаешь! Самые красивые грузинки — артистки, модели, телеведущие, которых ты точно знаешь!

Грузинки славятся своей красотой, стилем, характером и утонченными манерами

VOICE
6 мифов об ангине 6 мифов об ангине

Ангина опасна своими осложнениями – от заболевания почек до ревматизма

Лиза
Нормальный мужчина XXI века: какой он? Часть 3. Альтернативная маскулинность Нормальный мужчина XXI века: какой он? Часть 3. Альтернативная маскулинность

Правда ли, что маскулинность раньше была лишь одного типа?

Psychologies
5 советов на основе научных исследований, которые помогут стать счастливее 5 советов на основе научных исследований, которые помогут стать счастливее

Как повысить субъективный уровень счастья и благополучия?

Inc.
Надежный щит для иммунитета Надежный щит для иммунитета

Средства, которые поднимут твои защитные силы на новый уровень

Лиза
«Меня уже мало что пугает»: Настя Красильникова о подкасте про домогательства в ЛЭШ «Меня уже мало что пугает»: Настя Красильникова о подкасте про домогательства в ЛЭШ

Настя Красильникова — о домогательствах и всеобщем молчании свидетелей

Forbes
Интервью с Николаем Изволовым о реставрации фильма «История гражданской войны» Дзиги Вертова Интервью с Николаем Изволовым о реставрации фильма «История гражданской войны» Дзиги Вертова

В чем ценность восстановленного фильма «История Гражданской войны»?

СНОБ
Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами

Как химики перевернули подход к поиску и синтезу лекарств

Forbes
10 самых скверных женских вопросов на первом свидании 10 самых скверных женских вопросов на первом свидании

Иногда лучше мычать, чем говорить: самый страшный опыт знакомств.

Maxim
Время для счастья Время для счастья

Эти женщины доказывают, что можно оставаться привлекательными в любом возрасте

Добрые советы
Урожая — выше крыши Урожая — выше крыши

Как сити-фермеры превращают городские многоэтажки в сады и огороды

РБК
Френч или стилеты: о каких чертах характера говорит твой маникюр Френч или стилеты: о каких чертах характера говорит твой маникюр

Если ты думаешь, что руки выдают только твой возраст, то ошибаешься

VOICE
Почему Римская империя распалась на Западную и Восточную? Почему Римская империя распалась на Западную и Восточную?

Какие причины привели к тому, что Римская империя перестала существовать?

ТехИнсайдер
Распутанная Вселенная: как квантовая запутанность принесла Нобелевскую премию Распутанная Вселенная: как квантовая запутанность принесла Нобелевскую премию

Ученые доказали, что Бог все-таки играет в кости

Forbes
14 секретов долгого брака — узнайте, как живут счастливые пары 14 секретов долгого брака — узнайте, как живут счастливые пары

Секрет долгой и счастливой семейной жизни — делать то, что важно для вас двоих

Psychologies

Людмила Касаткина в воспоминаниях своих друзей и коллег

Караван историй
Может ли астроид стереть Землю с лица Вселенной? Отвечают ученые Может ли астроид стереть Землю с лица Вселенной? Отвечают ученые

Каким должен быть астероид, чтобы вся наша планета разлетелась на куски?

ТехИнсайдер
Сколько друзей может быть у одного человека. 10, 50, 100 или 150? Сколько друзей может быть у одного человека. 10, 50, 100 или 150?

Число Данбара — действительно ли у человека может быть только 150 друзей?

ТехИнсайдер
Живые впечатления от Haval Dargo: что хорошо, а что реально плохо Живые впечатления от Haval Dargo: что хорошо, а что реально плохо

Может ли кроссовер с внешностью внедорожника съехать с асфальта

Maxim
Открыть в приложении