О генетике с улыбкой.

Было время, и совсем недавно, когда люди опасались есть картошку. Виданное ли дело: сажаешь одну, а вырастает десяток! Да еще и под землей. А под землей – значит к аду близко. Без дьявольского вмешательства тут явно не обходится! Потом кто-то догадался провести аналогию с репой и прочими корнеплодами, кого-то обязали сажать силой, и страхи мало-помалу улеглись. Это естественно – бояться неизвестного. Но стоит покрову тайны пасть, как страх уходит. Именно так обстоит дело с генетикой: те, для кого генетика – тайна за семью печатями, её боятся, а те, кто понимает предмет – относятся к ней спокойно. И даже с толикой юмора.

Список белков и генов, носящих «звучащие названия», думаю, стоит открыть геном Tinman, «железный человек». Назван он так в честь одного из героев сказки «Удивительный волшебник из страны Оз». Как мы помним, Железный дровосек очень страдал из-за отсутствия у него сердца, из-за того, что не может испытывать чувства. Ген tinman как раз и отвечает за развитие у дрозофилы сердца. В случае внесения изменений в этот ген, сердце не развивается и эмбрион погибает.

От героя «ущербного», к герою идеальному. Ген superman, регулирует количество тычинок у арабидопсиса, вида семейства капустных. Superman имеет несколько аллельных вариантов - один из них, а именно clark kent, носит имя Кларка Кента, журналиста, которым Супермен притворялся в часы, свободные от спасания мира. Он вызывает лишь небольшое увеличение числа тычинок. И, собственно, сам ген superman, вызывающий увеличение тычинок вдвое. Один из ферментов-метилтрансфераз, подавляющих деятельность «супермена», ожидаемо, назван криптонитом.

Раз есть супергерой, значит должен быть и супер злодей, верно? К такому же выводу пришли и генетики, давшие одному из генов рыбки данио рерио имя известного кровопийцы – графа Дракулы: ген Dracula регулирует работу фермента феррохеталазы, белка, работающего над синтезом гема, соединения протопорфирина IX с двухвалентным железом. Четыре таких гема встроены в молекулу гемоглобина, с помощью которого эритроциты присоединяют и переносят кислород. При чем же здесь Дракула, спросит читатель? Дело в том, что в случае мутаций гена Dracula, феррохеталаза, входящая в его состав, становится чувствительной к свету и быстро разрушается под действием солнечных лучей! К сожалению, подобные нарушения случаются и у людей, эта болезнь носит название «порфириновой», или «порфирия». Проявляется она в виде фотодерматоза, гемолитического криза, желудочно-кишечных и нервно-психических расстройств.

Граф Дракула, как мы помним, любил отдыхать в своём склепе. И именно в склеп превращается яйцо для личинки мухи дрозофилы в случае мутаций в гене amontillado. Назван так ген был в честь известного рассказа Эдгара По «Бочонок амонтильядо», где герой мстит обидчику, напаивая его хересом и замуровывая в склепе.

Раз речь зашла об алкоголе, нельзя не упомянуть ген cheap date «дешевое свидание», делающий мушек-дрозофил восприимчивыми к алкоголю. Свое название ген получил в честь мужчин, ищущих легкие пути соблазнения женщин при помощи алкоголя.

После свидания хорошо бы добраться домой… Но дорога эта бывает длина и запутана, совсем как лабиринт Минотавра. Путеводная нить – вот чего не хватает любовникам в этот момент. Возможно, именно этим руководствовались генетики, когда гену, контролирующему рост аксонов у дрозофил, дали имя мифической красавицы Ариадны – ariadne.

Мифические красавицы это хорошо, но реальные – лучше. И вдвойне замечательно, если это будет какая-нибудь принцесса или королева. Не исключено, что именно эти мысли вдохновили исследователей, открывших ген Cleopatra. В этом названии содержится глубокий смысл: в случае встречи мутантной версии белка Cleopatra c белком, кодируемым геном Asp («змея»), личинку дрозофилы ожидает летальный исход. Трагедия, не уступающая шекспировской!

Кстати, о Шекспире. Гамлета, равно как и первые строки его монолога, знают все. Ген hamlet обязан своим названием гамлетовскому вопросу «Быть или не быть?», в оригинале — «To be or not to be?». У дрозофил ген hamlet влияет на развитие клеток, вовлечённых в формирование мышечной ткани и носящих название IIB.

После свиданий, дешевых и не очень, приходит пора материнства. «Матери против пятнадцатипаралитического» (Mothers against decapentaplegic) – так буквально можно перевести название гена, наличие которого у мухи-матери подавляет ген decapentaplegic (от греческого decapenta — «пятнадцать» и plegic — «паралич»), управляющий ходом эмбрионального развития: формированием 15 дисков тканей мушиного тела и образованием конечностей. Такое наименование связано с популярными в Европе и США компаниями вроде «Матери против нетрезвого вождения», «Матери против войны» и т.д. Ген имеет девять гомологов (родственных ему по происхождению) у человека.

Маленьким детям необходимы игрушки, безопасные как для их физического, так и психического здоровья. Самая пора вспомнить о семействе кукол Барби. У плодовых мушек с мутантным вариантом гена ken and barbie наружные половые органы остаются недоразвитыми, как у их кукольных прототипов (у человека, к счастью, аналогичного гена нет).

Дети постарше предпочитают более динамичные игры, порой – компьютерные. SHH, sonic hedgehog (Сверхзвуковой ёжик), — это ген, кодирующий один из трёх белков семейства hedgehog, названный так в честь героя популярной видеоигры Sonic the Hedgehog, вышедшей в 1990-е годы. Ген sonic hedgehog, играет ключевую роль в органогенезе млекопитающих. Впервые обнаружен у любимого объекта исследования генетиков – мушки дрозофилы. Находясь в рабочем состоянии, ген влияет на сегментацию тела плодовой мушки. В случае отключения гена, у эмбрионов дрозофил по всему телу формируются маленькие шипы.

После игр, вторая любимая забава детей – это мультфильмы. Ген pokemon (сокращение от POK erythroid myeloid on togenic factor) столь же коварен, как и давшие ему имя существа – он необходим онкогенам для распространения рака среди здоровых клеток. К сожалению, в 2005 году, по требованию The Pokemon Company, ген пришлось переименовать в Zbtb7.

К играм можно относиться по-разному, но вот праздники любят все, и взрослые, и дети. Возможно, именно этим руководствовались биологи, когда присвоили целой группе генов название любимого многими Хэллоуина (Halloween). «Освобождение от телесной оболочки», «призрак», «фантом», «сумрак», «тень», «привидение», «саван» - все эти гены участвуют в эмбриональном развитии дрозофил и отключение или изменение любого из них приводит к весьма … интересным последствиям.

Как видим, в генетике нет ничего загадочного. Каждый ген, каждый белок будет обнаружен, и изучен самым тщательным образом. А потом им найдут применение: одни станут основой изменений в ГМ-культурах, другие станут лечить болезни, а третьи … и вот здесь полет фантазии уже не ограничен ничем. Генетика – это сама жизнь! И бояться её не нужно.

Источники:

Наука и жизнь. 

Индикатор. 

Генетика. Основные понятия и методы.

Михаил Гельфанд. Молекулярная эволюция.

Наука и лженаука (рассказывают Михаил Гельфанд и Александр Сергеев)

Первый и второй законы Менделя.

Основные понятия генетики кратко и доходчиво.

Дополнительно:

Тупой и еще тупее. 

Рожайте ананасы правильно! 

Надо, надо размножаться по утрам и вечерам..! 

Эмбрионы Геккеля: мошенничество не доказано.