Як працює домінантний ген або чому не всі вміють згортати мову в трубочку
Уроки генетики в школі припадають на найбільш невдале час - коли біологію хочеться більше вивчати на практиці, а не в теорії, а домашні завдання дають тільки в самих крайніх випадках. Тому термінологія цього розділу залишається для багатьох загадковою і страшною. Насправді ж все не так складно. У рубриці «Просто про складне» TP розповідають про ці та набагато більш заплутаних речах.
Приблизно до середини XIX століття вчені вважали, що спадкова інформація передається приблизно так само, як змішуються рідини в склянці - якщо до білої долити червоною, вийде рожева. Точно так же, наприклад, у європейській жінки і африканського чоловіки народиться дитина-мулат. Перевірити, наскільки це справедливо, намагалися багато, але першим, кому пощастило отримати відповідь, став австрійський монах Грегор Мендель.
Перші 35 років свого життя Мендель один за іншим закидав всілякі іспити з біології, але в любові до науки його це не зупиняло - і замість викладання він почав проводити в монастирському саду досліди на горосі, які посіли у нього близько 7 років. Схрещуючи рослини, що відрізнялися лише кольором квіток (білих і червоних), Мендель з'ясував, що у нащадків першого покоління (пізніше їх назвуть гібридами) все квітки виявляються одного кольору, червоними. Мендель провів ті ж експерименти з жовтим і зеленим горохом, з рослинами, що дають гладкі і зморшкуваті насіння. Результат кожного разу виходив однаковим - всі гібриди були одноманітно. Ознака, що проявився у всіх рослин в першому поколінні, Мендель став називати домінантним.
Але це була тільки перша частина досвіду. Невгамовний монах і далі працював як бджола, причому в буквальному сенсі слова: він запилюючи квітки отриманих гібридів їх же пилком. Здавалося б, тут-то вже точно все квітки «нащадків» повинні бути того ж кольору, що і у «батьків». Але, як не дивно, червоними виявилися лише 75%, а решта 25% були ... білими. Мендель був досить завзятим вченим, і перш, ніж робити якісь висновки, він вивчив близько 20 тисяч гібридів другого покоління, обробив отримані дані і, завдяки своїм знанням в області теорії ймовірностей, зміг сформулювати своє найбільше відкриття.
Суть менделевской «гіпотези чистоти гамет» досить проста. Статеві клітини «батька» і «матері» несуть в собі (крім всієї іншої інформації) кожна свою інформацію про колір квітки. А в процесі запліднення новий організм отримує, відповідно, два варіанти цих даних. І то, як будуть виглядати квіти молодої порослі, залежить від того, як співвідносяться варіанти.
Тоді Мендель ще не знав про те, що основний носій інформації в живих організмах - дезоксирибонуклеїнової кислоти, тобто ДНК. Її довжелезні молекули, подібно магнітофонного плівці, містять в собі інформацію про деталі, з яких «збирається» тварина або рослина - колір очей, довжині щупалець або формі пелюсток. За кожен з ознак відповідає один або кілька ділянок ДНК, які називаються генами. Саме гени «пояснюють» білкам, якими їм бути, а вже з білків (або при їхній особистій участі) будується все те, що згодом буде пелюстками, щупальцями або райдужною оболонкою ока.
Очевидно, що квітка гороху з двома «червоними» або двома «білими» генами буде червоним або білим відповідно. А найцікавіше починається, коли в рослині зустрічаються гени, що відповідають за червоний і білий колір. Якби ознаки успадковувалися так, як це припускали попередники Менделя, то такі «половинчасті» рослини мали б ніжно-рожевим забарвленням. Справедливості заради потрібно відзначити, що у деяких видів так і відбувається, це явище називається неповним домінуванням. Це означає, що жоден з генів не може взяти верх, і в результаті в організмі помітно вплив обох генів. У більшості ж організмів одні ознаки здатні повністю пригнічувати наявність інших. І придушуються, тобто рецесивні ознаки (такі, як білий колір квітки) здатні проявлятися тільки в тому випадку, коли в організмі «зустрічаються» два абсолютно однакових рецесивних набору від обох батьків.
Кумедний приклад домінантного гена у людини - здатність згортати язик в трубочку. Коли обидва гена в парі домінантні, ця здатність проявляється сама собою, викликаючи заздрість у однокласників і друзів по дитячому саду. А ось якщо один ген домінантний, а інший рецесивний, цього хитрого вмінню треба ще, як правило, вчитися. Чи треба говорити, що тим, у кого обидва гена рецесивні, воно не світить взагалі.
