Очень часто в новостях можно было увидеть заголовки, по типу: «ДНК человека и шимпанзе совпадают на 98%». Это, конечно, круто, но что это значит? Ученые вручную сравнивают геномы или есть способ проще?
А в чем вопрос?
Для начала стоит понять, что именно сравнивают. Допустим, мы захотим сравнить два варианта одной книги от разных редакций. Если будем сравнить главы\параграфы, то скорее всего их схожесть будет нулевой, так как различия даже в 1 букве, в 1 запятой будут влиять на всю главу. Если взять процент совпадающих абзацев, то он будет куда выше. А если мы пойдем сравнивать буква за буквой, то точность будет еще больше.
Теперь вперед к ДНК. Часто упоминаемые 98% общего генетического материала — это не хромосомы или целые гены, а пары оснований. Считай, «буквы ДНК» из которых состоят «слова». Мы можем их сравнивать поштучно, но это очень дорогой и затратный процесс. Есть способ полегче.
Коктейль из ДНК
Для этого ДНК необходимо постепенно нагревать. При достижении 85 градусов, связи между двумя цепочками рвутся и цепочки расходятся. Это, можно сказать, «температура плавления» ДНК. Затем, если охладить эти фрагменты, то они вновь начнут спонтанно образовывать пары спиралей. Можно предположить, что воссоединение происходит в те же пары, но нет. Фрагменты могут образовывать любые новые пары. Даже круче! Если добавить ДНК другого вида, то пары будут образовываться и с ними. Потому что, извини за тавтологию, ДНК — это просто ДНК. Ей без разницы, человека она, шимпанзе или банана. Объединяться они могут в любом случае, только вот сила связи будет разная.
Сила связи нас как раз и интересует. Чем больше одиночные цепочки подходят друг к другу, тем сильнее они связываются между собой. И наоборот. Просто чем меньше подходят друг другу цепочки, тем больше несоответствий между ними и слабее связь. Как у застежки-молнии с отсутствующими зубцами. Этим мы и воспользуемся, чтобы узнать процент схожести ДНК.
Переходим к сравнению
Теперь возвращаемся в начало и вспоминаем, как мы подогревали ДНК, для того, чтобы разорвать связи между цепочками. «Температура плавления» постоянна для одного организма — 85 градусов. Теперь же, если соединяем ДНК человека и шимпанзе, то связь между цепочками будет слабее и, соответственно, температура для разрыва этой связи будет меньше. Эта разность температур, для ДНК одного вида и смешанной ДНК, — и будет мерой генетической близости. Условно принято, что снижение «температуры плавления» на 1 градус эквивалентно 1% несовпадающих «букв» ДНК.
Таким методом мы можем увидеть, как близки друг к другу те или иные виды. И, условно, если мы получим, что ДНК человека и собаки схожи на 96%, а человека и гиббона на 83%, значит к теории эволюции появятся вопросики. Почему это вдруг собака к нам ближе, чем примат? Но, таких выбивающихся примеров нет. Все в рамках статистической погрешности, логично и сходится.
Подписывайся на мой Телеграм-канал, там еще много интересного)