Генетика на пальцах

Если ограничиться только четырьмя ведущими генами, то мы получим девять комбинаций, определяющих цвет кожи человека:

1. А1А1А2А2

2. А1а1А2А2

3. А1А1А2а2

4. А1а1А2а2

5. А1А1а2а2

6. а1а1А2А2

7. А1а1а2а2

8. а1а1А2а2

9. а1а1а2а2

Генотип А1А1А2А2 определяет наиболее темный цвет кожи, а генотип а1а1а2а2 – самый светлый.

Вот вам задание, последнее в этой главе. Дайте аргументированный ответ на вопрос, может ли у пары мулатов с одинаковыми генотипами А1а1А2а2 родиться совершенно белокожий ребенок. При условии, что сцепленного наследования в этом случае нет. Ответа в конце главы не ищите, его не будет. Проверьте правильность своего решения самостоятельно, вы уже можете это сделать.

В генетике существует термин «возвратное скрещивание», который непосвященному человеку может показаться абсурдным.

В самом деле, как может скрещивание быть возвратным?

Оно к чему-то возвращается? Но как такое может быть? Ведь любое скрещивание – это движение вперед, к грядущему потомству…

Оно что-то возвращает? Но это тем более странно…

Возвратным скрещиванием, или беккроссом генетики называют скрещивание гетерозиготных гибридов первого поколения (Аа), полученных от гомозиготных родителей (АА или аа), с родительскими особями или же с гомозиготными особями, сходными по генотипу с родительскими.

В чем смысл подобного скрещивания?

В том, чтобы дополнить (генетики употребляют слово «насытить») генотип гибрида генами одного из родителей. Скрещивание возвратное, поскольку генотипы стараются вернуть к исходным вариантам. Условно говоря, сначала получаем от АА и аа генотип Аа, а затем возвращаем его к АА или аа.

Для насыщения генотипа нужно проводить многократные возвратные скрещивания с одной и той же гомозиготой. В принципе, можно было бы назвать возвратное скрещивание «очищающим скрещиванием», поскольку в результате серии таких скрещиваний «грязные» гетерозиготные генотипы (Аа) очищаются от «примесей» – от другого аллельного гена.

Разновидностью возвратного скрещивания можно считать анализирующее скрещивание, о котором было сказано выше.

ОТВЕТ НА ВОПРОС. При помощи кроссинговера, обмена тождественными участками между гомологичными хромосомами.

Глава 11

Эпигенетика и материнский эффект

В организме взрослого человека насчитывается более двухсот различных типов клеток. И все они такие разные…

Но при этом во всех клетках любого организма, хоть одноклеточного, хоть многоклеточного, содержится один и тот же набор хромосом с одинаковым набором генов. Одна-единственная генетическая программа, созданная при оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом, определяет столь масштабное разнообразие. Одна последовательность букв или одна последовательность нот дает одно литературное или музыкальное произведение, а одни и те же гены кодируют образование разных белков для совершенно разных клеток.

Было время, когда ученые считали, что разные клетки имеют разные геномы. Мол, в процессе развития организма «ненужные» гены из исходного набора, полученного при слиянии сперматозоида и яйцеклетки, утрачиваются клетками, а остаются только непосредственно нужные для жизнедеятельности. Вообще-то, на первый взгляд, такое предположение кажется логичным, поскольку от ненужного в организме положено избавляться. Например, ненужные белки расщепляются на аминокислоты, из которых затем синтезируются нужные белки. А зачем, к примеру, клеткам слизистой оболочки желудка нужны гены, обеспечивающие развитие мышечных волокон?

Но вы уже, наверное, привыкли к тому, что все, кажущееся правильным и логичным на первый взгляд, на второй уже таковым не кажется. Клеткам для нормальной жизнедеятельности необходим полный набор хромосом, присущий данному биологическому виду. Полный набор хромосом со всеми положенными генами. Точка[53]!

На начальных стадиях развития многоклеточного организма перед его клетками открывается множество путей, и дальнейшая судьба каждой клетки зависит от того, какой путь она выбирает. Выбор клеточного пути, то есть генетической программы развития, называется детерминацией.

Код у нас один-единственный. В этом коде содержится информация обо всех-всех-всех клетках нашего организма. Код всеобъемлющ и универсален, а каждая клетка считывает ту часть кода, которая нужна ей. Выражаясь научным языком (а мы с вами уже продвинулись настолько, что научный язык нам понятен), можно регулировать экспрессию генов и фенотип, не изменяя при этом последовательности ДНК, то есть можно управлять считыванием, не меняя кода.

Раздел генетики, изучающий механизмы изменения экспрессии генов или фенотипа клетки без влияния на последовательность ДНК, называется эпигенетикой. У этой науки очень точное название, переводящееся как «над генетикой» (греческое «эпи-» означает расположение над чем-то, поверх чего-то). Термин «эпигенетика» ввел в 1942 году британский биолог Конрад Уоддингтон.