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

Как была устроена модная индустрия в СССР — отрывок из книги «Мода в стране дефицита» Как была устроена модная индустрия в СССР — отрывок из книги «Мода в стране дефицита»

Как в 1960–1980-х годах была устроена модная индустрия в СССР

СНОБ
Как ученые открыли в космосе силу, объясняющую аномалии Вселенной Как ученые открыли в космосе силу, объясняющую аномалии Вселенной

Загадка темной материи и темной энергии будет раскрыта

ТехИнсайдер
Манипуляции и травмы: пять книг о груминге и насилии Манипуляции и травмы: пять книг о груминге и насилии

Что помогает насилию и грумингу совершаться? Расскажут эти книги

Forbes
Большие перемены, разбитые мечты и отречение короля: какие предсказания сделал Нострадамус на 2023 год Большие перемены, разбитые мечты и отречение короля: какие предсказания сделал Нострадамус на 2023 год

Ряд пророчеств Нострадамуса относят к 2023 году. Чего же нам ждать?

VOICE
«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
Защита от набегов: почему Бен Бернанке и его коллеги заслужили Нобелевскую премию Защита от набегов: почему Бен Бернанке и его коллеги заслужили Нобелевскую премию

Бернанке, Даймон и Дибвиг исследовали роль банков в экономике и кризисах

Forbes
«У меня есть ты, у тебя есть я»: для кого сделан новый альбом «Земфира от Луки» «У меня есть ты, у тебя есть я»: для кого сделан новый альбом «Земфира от Луки»

Новый альбом Земфиры, который все столько ждали — разочарование?

Forbes
Кофе, помаду, вино, кровь, пот и слезы: как отстирать все? Кофе, помаду, вино, кровь, пот и слезы: как отстирать все?

Вооружись серьезными народными средствами и выведи ненавистные пятна!

Maxim
«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
За что вручили Нобелевскую премию по физике: трио ученых доказали, что Эйнштейн ошибался За что вручили Нобелевскую премию по физике: трио ученых доказали, что Эйнштейн ошибался

Ученые установили нарушения неравенств Белла

ТехИнсайдер
Геотермальные батареи решат главную проблему альтернативной генерации Геотермальные батареи решат главную проблему альтернативной генерации

Что такое геотермальные источники энергии?

ТехИнсайдер
Рассказ Ромы Зверя о том, как музыка объединила и трагически разлучила его с одним человеком и что дала взамен Рассказ Ромы Зверя о том, как музыка объединила и трагически разлучила его с одним человеком и что дала взамен

Рома Зверь — о том, как он впервые соприкоснулся с музыкой и куда она его повела

Правила жизни
Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури

Буревестники нетипично ведут себя в бурю

N+1
Несравненная Анджела Лэнсбери: почему звезде культового детектива трижды не дали Несравненная Анджела Лэнсбери: почему звезде культового детектива трижды не дали

Анджела Лэнсбери с юности входила в высший эшелон актерской гильдии

VOICE
«Они не знают, откуда берется чистое белье»: кто помогает социальным сиротам в России «Они не знают, откуда берется чистое белье»: кто помогает социальным сиротам в России

Директор фонда «Дети наши» рассказала, с какими трудностями они сталкиваются

Forbes
Выработать свой стиль в одежде? Легко! Простые советы Выработать свой стиль в одежде? Легко! Простые советы

Как привести свой гардероб в порядок?

ТехИнсайдер
Отложенное родительство: как заморозить сперму и яйцеклетки до лучших времен Отложенное родительство: как заморозить сперму и яйцеклетки до лучших времен

Что надо знать людям, которые хотят или вынуждены отложить родительство

Правила жизни
«Она оказалась не похожа на других»: Кейт Миддлтон очаровала дворецкого будущего короля «Она оказалась не похожа на других»: Кейт Миддлтон очаровала дворецкого будущего короля

Бывший дворецкий рассказал, какой Кейт Миддлтон пришла в королевскую семью

VOICE
«Как выяснить, изменяет мне муж или нет?» «Как выяснить, изменяет мне муж или нет?»

Иногда гармония семейной жизни нарушается подозрениями о неверности партнера

Psychologies
Почему в мире так много фонтанов с “писающими мальчиками” Почему в мире так много фонтанов с “писающими мальчиками”

Почему скульпторы использовали один и тот же сюжет - писающих мальчиков?

ТехИнсайдер
«Безумно ревную парня к порно»: что делать? «Безумно ревную парня к порно»: что делать?

Что делать, если вы испытываете ревность и считаете просмотр порно изменой?

Psychologies
Разделение на этапы при ударе о воду оказалось важным свойством игры в «блинчики» Разделение на этапы при ударе о воду оказалось важным свойством игры в «блинчики»

Физики углубились в детали подпрыгивания «блинчиков»

N+1
5 полезных привычек, которые помогут снизить уровень холестерина в крови 5 полезных привычек, которые помогут снизить уровень холестерина в крови

Есть хорошая новость! Уровень холестерина можно контролировать

ТехИнсайдер
«Рецидив вызвал у меня злость»: история читательницы о дважды пройденном онколечении «Рецидив вызвал у меня злость»: история читательницы о дважды пройденном онколечении

История читательницы о том, как онкология изменила ее жизнь

Psychologies
«Я притягиваю неподходящих мужчин»: как разорвать порочный круг «Я притягиваю неподходящих мужчин»: как разорвать порочный круг

Вы привлекаете один и тот же тип мужчин, который вам категорически не подходит?

Psychologies
Сапог Советского Союза: краткая история кирзачей Сапог Советского Союза: краткая история кирзачей

По умению с носить сапоги и за накручивать портянки нашему народу не было равных

Maxim
Будьте здоровы! Будьте здоровы!

Настало время изменить свое здоровье к лучшему!

Men Today
Что мешает нам исцелить детские травмы: 5 препятствий Что мешает нам исцелить детские травмы: 5 препятствий

Далеко не всем выпало счастье расти с принимающей и любящей мамой

Psychologies
Пожарные отдыхают Пожарные отдыхают

Специалисты разрабатывают систему моделирования развития лесных пожаров

Наука
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
Открыть в приложении