Первооткрыватели генов всегда считали, что ДНК – устоявшая структура, которую невозможно изменить, пока всего одно исследование опровергло это. Правда, в 50-х над ним изрядно посмеялись, пока не признали: да, это действительно чудо.
Вот как открытие танцующих генов в корне изменило представления о наследственности.
Танцующие клетки
Открытие произошло неожиданно. В тот день американка Барбара Макклинток занималась растениями и очень удивилась. Под микроскопом хромосомы буквально перемещались внутри их ДНК.
Они же нагло подвигали неприятные им клетки, занимали места пустот. Всё это выглядело довольно забавно и интересно, только как такие перемещения скажутся на ДНК?
Так появилась теория об особых клетках транспозонов, над которой и посмеялись учёные того времени. Напрасно Барбара надеялась на признание: её труды не сразу пришлись по вкусу учёным. Женщине пришлось выслушать много плохого в свой адрес, но она устояла.
Барбару открыто называли ненормальной, а её теорию – бредом сумасшедшего. Лишь только в 70-х годах она получила признание. Молодые генетики подтвердили правдивость слов Барбары, а в 1983 году женщина дождалась, наконец, Нобелевской премии за своё открытие.
Так что же это за наглые гены, толкающие соседей и влияющие на наше ДНК? Вот несколько интересных выводов.
Жизнь как танец
Расшифровывая ДНК, врачи определяют не только содержимое генов, но и количество так называемого ДНК-мусора. Этим термином в медицине долго называли непонятные повторы кодов и хромосомы непонятного назначения.
Только к 2012 году удалось понять, что то, что исследователи «выбрасывали в корзину» - вовсе не мусор. Тем более, что среди странных ДНК обнаружилось множество транспозон или танцующих генов.
Подвижные гены встраиваются повсюду, примерно так же, как опоздавшие на линейку дети ищут место среди ровесников. Их задача – менять работу некоторых генов и дорисовывать недостающие цепочки. Одни из танцующих генов копируют и вставляют информацию, другие вырезают и вставляют её в цепочку.
До настоящего времени считалось, что примерно 1 из 100 генов блуждает, но цифры, которые привели учёные оказались шокирующими. Около 20% генетических клеток младенца подвижны. У взрослого человека их до 45%.
Замечен был и ещё один интересный факт: у современных детей блуждающих генов значительно больше, чем у ровесников прошлого века. Никто пока не может сказать, почему так происходит, но факт остаётся фактом. При этом даже в одной и той же хромосоме могут постоянно меняться последовательности генов. Она не статична как образование.
Почему генам не сидится на месте
Пока генетики молчат об этом, не зная точно, в чём причина. Кто-то обвиняет вирусы, которые прописываются в изменённом ДНК клеток, кто-то – естественный процесс адаптации. Зато танец генов прояснил то, над чем бились биологи и другие специалисты.
Например, никто объяснить не мог, почему от современных болезней антибиотики бессильны. Многие из них уже не лечатся тем, что когда-то помогало. Кто виноват? Они же. Блуждающие гены, нагло сформировавшие у бактерий устойчивость к антибиотикам.
Впрочем, у генетических путешественников есть и положительные стороны. Они помогают людям меняться в разном климате, переносить жару и холод.
Интересно, что у наших предков их было намного больше, чем у нас. Возможно, поэтому люди легче приспосабливались капризам климата, знойным странам и холоду. Наши предки видели мир чёрно-белым или коричневым. Зато клетки-путешественники помогли однажды раскрыть им цвета. Теперь мы различаем не только оттенки шоколада, но и кислотные оттенки на майках, кедах.
Если бы среди генов пропали танцоры, наше ДНК оказалось бы уязвимым перед различными факторами. Гены-путешественники формируют резерв, позволяющий даже после серьёзных изменений в клетках родить, например, здорового и крепкого ребёнка.
Геном обновляется, помогая приспосабливаться и выживать
Первооткрывательница танцующих хромосом ответила, что гены обладают возможностью самовосстановления благодаря изменчивым клеткам. Встраиваясь в повреждённые структуры, они создают новые соединения.
Благодаря этому процессу наш организм приспосабливается к переменам и может даже после стрессовых ситуаций воспроизвести полноценное потомство.
Ошибки перемещений
Правда, учёные пришли к выводам, что танцующие гены могут таить в себе и опасность. Встраиваясь в клеточные процессы, некоторые из них приносят и вредные изменения. Сегодня выявлено более 100 болезней, возникающих в результате изменений в генетической структуре. В их число входят рак, склероз и другие отклонения. Если с места срывается ген, отвечающий за свёртываемость крови, а на его месте образуется пустота, ребёнок родится с гемофилией.