Автор статьи — журналист Алия Хойт.
Вы, возможно, слышали забавный факт, что ДНК людей и бананов совпадают на 50 или 60%. Но как это возможно? Казалось бы, между человеком и бананом масса различий, начиная с того, что один — животное, а другой — растение! Этот поразительный факт на самом деле правдив, но лишь отчасти.
Он, скорее всего, берет свое начало в 2013 г. из программы Национального института исследования генома человека, хотя, возможно, подобные данные были получены независимо и другими учеными. Этим конкретным проектом руководил эксперт по генетике доктор Лоуренс Броуди, который сказал, что эксперимент не был опубликован. Однако он был включен в образовательный видеоролик Смитсоновского музея естественной истории под названием «Анимированный геном». В этом ролике говорилось, что ДНК человека и банана «похожи на 41%».
Чтобы выяснить, как именно было определено это сходство, мы поговорили с самим доктором Броуди. Он рад был пообщаться и искренне удивлялся, что результаты его работы стали популярны на весь мир.
Человек против банана
Во-первых, важно понимать разницу между ДНК и белками. Броуди говорит, что проще всего представить ДНК как чертеж дома, а белки — как сам дом, потому что вся информация находится в них. Затем представьте ДНК человека как чертеж дома в сельской местности, а ДНК банана — как чертеж дома в колониальном стиле. В этих домах есть много общего (водопровод, ванная, кухня), но конечные продукты совершенно разные. Именно так обстоит дело с людьми и всем остальным, от бананов до шимпанзе.
Второе, о чем следует помнить, это то, что гены — участки ДНК, которые кодируют эти белки, — составляют всего 2% вашей ДНК.
Для упомянутого выше эксперимента ученые сначала рассмотрели последовательности генов в типичном геноме банана. Затем использовали эти последовательности ДНК для предсказания аминокислотной последовательности всех белков, которые могут быть получены из этих генов. Потом они проделали то же самое со всеми человеческими генами.
После этого ученые сравнили последовательность белков каждого гена банана с каждым человеческим геном. «Программа отметала все случайные совпадения, проверяя один ген за другим», — рассказывает Броуди.
В общей сложности было проведено более 4 миллионов сравнений, в результате чего получено около 7000 лучших совпадений между двумя геномами. Затем был усреднен процентный показатель сходства для каждого из этих совпадений. Это дало результат около 40%. «Это среднее сходство между белками (продуктами генов), а не генами. Белки — это биохимический материал, образующийся в результате функционирования гена. Конечно, в нашем геноме есть много генов, которые не имеют узнаваемого аналога в геноме банана, и наоборот», — объясняет Броуди
Все вышесказанное можно объяснить и проще. По сути, они взяли все гены банана и сравнили их по одному с генами человека. На основании этого они определили степень сходства (если у банана был ген, а у человека — нет, это не учитывалось). Около 60% наших генов имеют узнаваемый аналог в геноме банана! Из этих 60% белки, кодируемые ими, примерно на 40% идентичны, когда мы сравниваем аминокислотную последовательность человеческого белка с его аналогом в банане.
Тот факт, что так много генов схожи в двух таких совершенно разных вещах, как человек и банан, может шокировать. Но на самом деле это не так уж и удивительно. «Если подумать, мы делаем для жизни многое из того, что делает банан, например, потребляем кислород. Многие из этих генов просто фундаментальны для любой формы жизни», — говорит Броди.
Все мы родственники
Поэтому, когда люди повторяют, что процентное соотношение — это «сходство ДНК», надо понимать, что на самом деле в исследовании рассматривалось сходство белков. «Это довольно незначительная ошибка, — успокаивает доктор Броди, — главная мысль в этом всем заключается в том, что у нас есть что-то общее с бананом, картофелем и сосной. Это правда».
Так, если ученый посмотрит на последовательность ДНК банана и сравнит ее с ДНК человека, они не совпадут. «Вы делите 50% своей ДНК с каждым из родителей. Но с бананами схожи примерно 50% наших генов, которые, как оказалось, составляют лишь около 1% нашей ДНК%», — пишет Майк Фрэнсис, аспирант кафедры биоинформатики Университета Джорджии.
Как мы уже говорили, гены составляют всего 2% вашей ДНК. Из чего же состоят остальные 98%? 8% ДНК регулируют работу генов (определяют, должен ли ген быть включен или выключен). Еще 90%, по-видимому, имеют неизвестные функции или функции, которые были утрачены в ходе эволюции. «Эти неизвестные участки ДНК раньше называли «ненужной ДНК», потому что считалось, что она ничего не делает. Я не хочу так говорить, потому что с каждым годом мы узнаем, что все больше этого «мусора» на самом деле функционально», — говорит Фрэнсис.
У человека не только высокое сходство с ДНК банана — у нас также 85% сходство с мышью и 61% с плодовой мушкой. «Замечательно, что, несмотря на очень большую разницу во времени эволюции, мы все равно можем найти общие признаки в геноме общего предка, — говорит Броуди. — Они сохранились, потому что геном организма, жившего миллиарды лет назад, содержал гены, которые помогали клеткам жить и размножаться. Эти же гены сохранились у нас и растений».
Фрэнсис добавляет, что человек, скорее всего, имеет около 1% общей ДНК и с другими плодами. «Это объясняется тем, что все живое на Земле произошло от одной клетки, возникшей около 1,6 млрд лет назад. В некотором смысле все мы родственники!» — говорит он.
По материалам статьи «Do People and Bananas Really Share 50 Percent of the Same DNA?» howstuffworks
