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

«Сплошные уроды, еще и с двойным дном». Актер Илья Любимов о «Пророке», Жуковском, гениальности и «новых героях» «Сплошные уроды, еще и с двойным дном». Актер Илья Любимов о «Пророке», Жуковском, гениальности и «новых героях»

Актер Илья Любимов — о плате за гениальность и упрощении поп-культуры

СНОБ
Как прогрессирует деменция: 4 стадии Как прогрессирует деменция: 4 стадии

Как проявляются разные стадии деменции и как выявить ее приближение

Psychologies
Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами Кто такая пикми: разбираем феномен пикми-герл с психологами

Что стоит за пикми-поведением?

РБК
Комплекс неполноценности и непомерное эго: что значит ваше фото в соцсетях — анализирует психолог Комплекс неполноценности и непомерное эго: что значит ваше фото в соцсетях — анализирует психолог

Что именно сообщает другим пользователям ваша фотография в соцсетях?

Psychologies
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Индия Индия

Есть ли у Индии постоянные союзники — или только постоянные интересы?

Правила жизни
Как отключить экономию трафика в смартфоне: несколько простых способов Как отключить экономию трафика в смартфоне: несколько простых способов

Как отключить режим экономии трафика в Android или включить его, когда нужно?

CHIP
Боремся со стрессом: что такое медитация и как начать медитировать Боремся со стрессом: что такое медитация и как начать медитировать

Всего 20 минут медитации в день и вы снизите уровень стресса

ТехИнсайдер
Неделя над пропастью Неделя над пропастью

Карибский кризис удивительным образом продлился ровно одну календарную неделю

Наука
«Нельзя откладывать мечты на потом» «Нельзя откладывать мечты на потом»

Марина Ермошкина, несмотря на молодой возраст — успешная бизнесвумен

OK!
Грецкий орех Грецкий орех

Ядро грецкого ореха неспроста похоже на человеческий мозг

Здоровье
10 фактов о художнице поколения 1970-х Наталье Нестеровой 10 фактов о художнице поколения 1970-х Наталье Нестеровой

Наталья Нестерова — яркая советская художница

СНОБ
Углеродные единицы со многими нулями Углеродные единицы со многими нулями

Как получать прибыль на климатических проектах и борьбе с парниковыми газами

РБК
Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР

«Отец советской столовой» — так называли министра-долгожителя Анастаса Микояна

VOICE
Чтобы не было заломов: 5 работающих советов по спасению кожаной одежды и обуви которые стоит применить прямо сейчас Чтобы не было заломов: 5 работающих советов по спасению кожаной одежды и обуви которые стоит применить прямо сейчас

Хорошая кожа - идеальная инвестиция в гардероб

VOICE
Лиза в Cтране чудес Лиза в Cтране чудес

Для Елизаветы Базыкиной эта работа стала ярким дебютом в кино

OK!
Комедия одного положения Комедия одного положения

Смех без разрядки в фильмах Георгия Данелии

Weekend
«Нам надо поговорить»: 11 ловушек, которых стоит избегать в диалоге «Нам надо поговорить»: 11 ловушек, которых стоит избегать в диалоге

Как избежать наиболее распространенных подводных камней в общении?

Psychologies
Говорит и показывает Говорит и показывает

Фильм «Сказка для старых» — дебютная режиссерская работа Фёдора Лаврова

OK!
На изящном: история «Ночных птиц» Эдварда Хоппера — картины, повлиявшей на кинематограф На изящном: история «Ночных птиц» Эдварда Хоппера — картины, повлиявшей на кинематограф

Какой мир конструировал художник Эдвард Хоппер в своих полотнах?

Правила жизни
Как говорить, чтобы вас слушали: 6 советов — используйте в любых жизненных ситуациях Как говорить, чтобы вас слушали: 6 советов — используйте в любых жизненных ситуациях

Советы, как научиться говорить увлекательно и убедительно

Psychologies
Как рыба об лед: что такое ригидность и почему она мешает мыслить шире Как рыба об лед: что такое ригидность и почему она мешает мыслить шире

Что такое ригидное мышление в психологии, как его распознать и преодолеть

Forbes
«Бояться нечего»: 6 смелых уроков жизни от Илона Маска — узнайте секрет его успеха «Бояться нечего»: 6 смелых уроков жизни от Илона Маска — узнайте секрет его успеха

Почему Илон Маск настолько успешен?

Psychologies
«Ей сложно конкурировать»: Меган Маркл посоветовали создать собственный бренд, основанный не на жалобах «Ей сложно конкурировать»: Меган Маркл посоветовали создать собственный бренд, основанный не на жалобах

Биограф намекнула Меган Маркл, что ей пора перестать жаловаться

VOICE
Как мы обманываем себя, чтобы не добиться цели: 3 ловушки мышления Как мы обманываем себя, чтобы не добиться цели: 3 ловушки мышления

Мы не замечаем, что сознательно допускаем срывы

Psychologies
Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства

Как развить эмоциональный интеллект, по каким признакам определить уровень EQ

Forbes
ОСАГО изменилось с 1 октября: что важно знать всем водителям ОСАГО изменилось с 1 октября: что важно знать всем водителям

Схемы для выплат по ОСАГО изменили после распоряжения ЦБ

РБК
Женщина забыла под веком 23 линзы и обратилась к врачу. Вот что было дальше Женщина забыла под веком 23 линзы и обратилась к врачу. Вот что было дальше

Что будет, если забывать снимать линзы перед сном?

ТехИнсайдер
От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно

Как так получается, что вы весь день сидели на месте, но все равно устали?

ТехИнсайдер
5 книг, которые помогут заботиться о своем здоровье 5 книг, которые помогут заботиться о своем здоровье

Не поддаемся панике и надеваем маску сначала на себя

Maxim
Открыть в приложении