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

На каких самолетах будут летать россияне в ближайшие годы На каких самолетах будут летать россияне в ближайшие годы

Как развивается гражданская авиаотрасль в России

СНОБ
Девственники поневоле: кто такие инцелы и за что они не любят женщин Девственники поневоле: кто такие инцелы и за что они не любят женщин

Инцел — это человек, который не может найти себе сексуального партнера

Maxim
Психологический рубеж: зачем нужен возраст согласия и какие проблемы он не решает Психологический рубеж: зачем нужен возраст согласия и какие проблемы он не решает

Как появился возраст согласия? Могут ли секс-преступники избежать наказания?

Forbes
Вино для друзей Вино для друзей

Российские виноделы меняют вектор экспортных поставок

Агроинвестор
«Это ведь не считается!»: 3 неочевидных признака эмоциональной неверности, которые опасно игнорировать «Это ведь не считается!»: 3 неочевидных признака эмоциональной неверности, которые опасно игнорировать

Как понять, что вы вот-вот измените, пусть и не в стандартном понимании?

Psychologies
Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца

Гибрид между двумя видами птиц, предок которых жил 10 миллионов лет назад

N+1
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
«Это жизни наших ребят» «Это жизни наших ребят»

Воспоминания Анатолия Черняева: Афганская война, январь 1989 года

Дилетант
На свою голову: правда и мифы о пересадке волос На свою голову: правда и мифы о пересадке волос

Самая достоверная информация о трансплантации волос

Правила жизни
Надежный щит для иммунитета Надежный щит для иммунитета

Средства, которые поднимут твои защитные силы на новый уровень

Лиза
Видео из офисов ИТ-компаний набирают миллионы просмотров, но могут привести к предупреждениям от HR или увольнению Видео из офисов ИТ-компаний набирают миллионы просмотров, но могут привести к предупреждениям от HR или увольнению

О правилах для работников-блогеров и плюсах для компаний — в пересказе The Verge

VC.RU
Микроб и бактерия — это разве не одно и тоже? Микроб и бактерия — это разве не одно и тоже?

Все бактерии являются микробами, но не все микробы являются бактериями

ТехИнсайдер
«Что я оплакиваю»: как перестать горевать о прошлом, вырвавшись на свободу «Что я оплакиваю»: как перестать горевать о прошлом, вырвавшись на свободу

Отрывок из книги «Так можно» — о том, как позволить себе ощущение свободы

Forbes
Что отличает людей от неандертальцев и обезьян? Объясняет нобелевский лауреат Что отличает людей от неандертальцев и обезьян? Объясняет нобелевский лауреат

Отрывок из книги «Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов»

Psychologies
Чем кормить ребенка Чем кормить ребенка

10 частых ошибок в питании, которые допускают мамы

Лиза
Штраф, отработка, арест? Штраф, отработка, арест?

Как могут наказать за доход, с которого ты не платишь налоги

Лиза
Повышенная чувствительность: в чем плюсы? Повышенная чувствительность: в чем плюсы?

Разбираемся, что такое повышенная чувствительность и как живут такие люди

Psychologies
Как научиться у ребенка тайм-менеджменту Как научиться у ребенка тайм-менеджменту

Могут ли дети научить нас все успевать?

Psychologies
Терапия ВИЧ: все, что необходимо знать Терапия ВИЧ: все, что необходимо знать

В чем заключается лечение ВИЧ-инфекции?

Psychologies
Как снизить нервозность у ребенка Как снизить нервозность у ребенка

Что делать, если ваш пятилетний ребенок заикается и грызет ногти?

СНОБ
Как самому выбрать гитару и не ошибиться? Подсказка Как самому выбрать гитару и не ошибиться? Подсказка

Гитара — сложное произведение искусства и науки. Что нужно знать перед покупкой?

ТехИнсайдер
9 книг о нацистской Германии 9 книг о нацистской Германии

Книги, авторы которых пытались осмыслить историю Третьего рейха

СНОБ
Салли Руни: «Прекрасный мир, где же ты». Отрывок из третьего романа Салли Руни: «Прекрасный мир, где же ты». Отрывок из третьего романа

Отрывок из новой истории взросления и поиска смысла жизни от Салли Руни

СНОБ
Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть

Чувство потерянности, бесцельности и опустошения?

ТехИнсайдер
Как определить размер кольца: 3 простых способа Как определить размер кольца: 3 простых способа

Когда и как лучше измерять размер кольца

ТехИнсайдер
Просо и ячмень оказались основными культурами у жителей средневекового оазиса Миран Просо и ячмень оказались основными культурами у жителей средневекового оазиса Миран

Несмотря на сложные условия, жителям Миран удавалось выращивать пшеницу

N+1
Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы! Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы!

Как сделать реминерализующую пасту своими руками

ТехИнсайдер
Как продолжать верить в себя в трудные времена: мнение психоаналитика Как продолжать верить в себя в трудные времена: мнение психоаналитика

Как научиться иначе смотреть на свои способности и возможности

Psychologies
Поиск суженого: откуда хромосомы знают, что они гомологичные Поиск суженого: откуда хромосомы знают, что они гомологичные

Как хромосомы встречаются и приступают к рекомбинации?

СНОБ
Когда близкий болен: как убедить пожилого родственника принять помощь Когда близкий болен: как убедить пожилого родственника принять помощь

Как найти с пожилыми родственниками общий язык и убедить принять заботу

Psychologies
Открыть в приложении