Генетика на пальцах

Воздействие любого внешнего фактора на организм нужно рассматривать в связке с наследственностью. Как, по-вашему, почему у одних курильщиков возникает рак легких, а у других – нет? Разумеется, имеет значение длительность и интенсивность воздействия табачного дыма на организм. У того, кто курит смолоду и помногу, больше шансов заболеть раком легких, чем у того, кто начал курить в тридцатилетнем возрасте и выкуривает по две-три сигареты в день. Но коренная причина кроется в гене, кодирующем выработку фермента с длинным названием арилгидрокарбонгидроксилаза. Этот фермент преобразует некоторые вещества, содержащиеся в табачном дыме, для того чтобы их можно было бы вывести из организма. Такое полезное преобразование имеет обратную сторону – вещества приобретают канцерогенность и могут вызывать рак легких. Мутация, снижающая активность арилгидрокарбонгидроксилазы, понижает риск возникновения рака легких.

В экологической генетике существует понятие «генетический груз». Так называют сумму неблагоприятных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель. Вспомните, что гомозиготным состоянием называется наличие двух идентичных аллелей гена в гомологичных хромосомах.

Чем больше генетический груз, тем хуже приспособленность популяции к условиям окружающей среды. «Тяжесть» генетического груза, то есть степень его влияния на приспособленность, оценивается сравнением приспособленности реальной популяции с приспособленностью смоделированной «идеальной» популяции, обладающей максимальной приспособленностью.

Вот вам заключительный вопрос: можете сказать, к чему ведет человечество экологическая генетика? В нескольких словах, охватывающих самую суть. Мы об этом уже говорили, так что ничего придумывать не нужно.

Любая популяция и протекающие в ней процессы не может рассматриваться изолированно, вне ее связи с другими популяциями, объединенными в единую экосистему. Мы едим животную и растительную пищу, в нашем кишечнике живут полезные бактерии, а вредные вызывают у нас заболевания… (Продолжите самостоятельно перечень организмов, с которыми взаимодействует человек, можете устроить соревнование с друзьями – кто назовет больше, так будет еще интереснее.)

Выявление и изучение многочисленных связей между организмами разных видов, входящими в одну экосистему, а также связей между ними и действующими на них факторами неживой природы, вывели экологическую генетику, изначально являвшуюся экологической генетикой человека, на более высокий уровень. Можно с уверенностью предположить, что содружество экологии и генетики продолжит расширяться и углубляться. По большому счету все, что касается человека, следует рассматривать в связке с его наследственностью.

Когда генетики говорят, что их наука является самым важным разделом биологии, они не очень-то и преувеличивают, потому что все живое начинается с генов.

Предупреждение: гены изменчивы, и полностью полагаться на них нельзя. Человек должен уметь контролировать свои гены, а для этого нужно знать о них как можно больше. Знание – это не просто сила, знание – это всемогущество, власть над живой и неживой природой.

Вы хотите быть властелином мира?

Все в ваших руках. То есть в вашей голове.

Приобретайте знания – и все у вас получится!

ОТВЕТ НА ВОПРОС. Экологическая генетика ведет человечество к тому же, к чему и медицинская генетика, – к персонализированной медицине, в основе которой заложен индивидуальный подход к каждому человеку с учетом его наследственности.

Приложение Для желающих вникнуть в детали экспрессии

Экспрессией называют процесс выработки РНК или белка на основе кода, записанного в данном конкретном гене. Можно просто сказать «ген кодирует синтез белка», а можно получить более полное представление о процессе. Рассказ об экспрессии помещен в приложение, потому что он выходит за рамки основной тематики этой книги.

Экспрессия гена начинается с его транскрипции – синтеза матричной РНК, на которой затем станут «штамповаться» молекулы белка.

Транскрипцию осуществляет фермент РНК-полимераза. Процесс продуман до мелочей, чтобы исключить всякую возможность ошибки (но тем не менее они все же происходят и служат материалом для естественного отбора). Считывание информации РНК-полимеразой начинается со строго определенного места на молекуле ДНК, которое называется промотором. Промотор – это обозначенная природой стартовая площадка, находящаяся в начале гена, в том месте, откуда надо начинать считывать код.