Наши гены знают, с чего начинается родина
Непостижимо, но на эти вопросы при желании можно получить ответ. Например, приняв участие в международном эксперименте, организованном корпорацией IBM и Национальным географическим обществом (США). Впервые в истории ученые решили составить самый подробный генетический портрет человечества. 10 лабораторий в разных странах мира принимают у всех желающих генетические образцы, чтобы проанализировать ДНК и "найти Адама": проследить происхождение и перемещения человечества за всю историю, с того времени, как 60 000 лет назад оно покинуло родную Африку.
Последовательность белков в молекуле ДНК - это наш генетический код. Он есть в каждой живой клетке, благодаря ему мы передаем по наследству цвет глаз, волос, особенности сложения и поведения, болезни и черты характера... А происхождение человека вплоть до самых махровых времен можно проследить по Y-хромосоме и митохондриальной ДНК, которые передаются потомкам почти в неизменном виде.
Планируется, что в эксперименте по созданию генетической карты Земли примут участие сотни тысяч человек. Нужно просто купить "пакет" для анализа, который стоит около 100 долларов (+30 за пересылку), прислать соскоб с внутренней поверхности щеки и дать разрешение на использование твоих уникальных данных. Каждый участник проекта не только узнает собственную миграционную историю, но и поможет науке.
(Заказ на анализ можно сделать на этом сайте. Результаты - ваша миграционная история - через пару месяцев после получения учеными ваших клеток появятся на сайте. Знание английского обязательно, иначе не разобраться...)
Русский с марийцем братья навек
Пока идет международный эксперимент, изучение русского генофонда уже закончено! (К сожалению, территории к востоку от Урала из проекта выпали.)
Деньги на эту масштабную работу выделил в 2000-м году Российский фонд фундаментальных исследований, и за дело взялись ученые из лаборатории популяционной генетики человека Медико-генетического центра РА медицинских наук.
За три года лаборанты объездили с пробирками всю европейскую территорию России, собирая анализы крови у жителей разных городов и областей. Выводы ученых - в монографии "Русский генофонд", которая должна была выйти к Новому году.
Вот кое-какие из них.
- Мордва, марийцы и коми-зыряне - самые близкие к русским народы. Если принять генетическое расстояние между русскими и финнами за 30 единиц, то от финно-угорских народов русских отделяют всего 2-3. Так что заявления эстонского МИДа о том, что Россия ущемляет права "финских родственников" - финно-угорских народов, с точки зрения науки звучат некорректно. Эти народы близкая родня не финнам, а русским.
- Восточные украинцы тоже очень близки к русским. А вот львовские украинцы генетически ближе к татарам. "Генетическое расстояние" между последними всего 10 единиц. А между русскими и татарами - 30.
- Мегаполисы уничтожают русский генофонд. Исконные гены сохраняются только в деревнях и маленьких городах.
У нас все смирные...
Ученые по своей инициативе дополнили генетические исследования анализом частотности русских фамилий (эти два вида исследований в основном совпали, то есть однофамильцы часто имели общие генетические маркеры). Фамилия включалась в список, если в исследуемом районе жило не меньше 5 ее носителей.
Европейскую часть России поделили на районы: северный, центральный, центрально-западный, центрально-восточный и южный, и вместе в них набралось около 15 тысяч фамилий, причем большинство фамилий района встречались только в нем и отсутствовали в других. Наложив "районные списки" друг на друга, ученые получили всего 250 "общерусских фамилий".
Вот двадцатка самых-самых. 5 птиц, 3 зверя, 2 "профессии" и одно растение...
1. Смирнов.
2. Иванов.
3. Кузнецов.
4. Попов.
5. Соколов.
6. Лебедев.
7. Козлов.
8. Новиков.
9. Морозов.
10. Петров.
11. Волков.
12. Соловьев.
13. Васильев.
14. Зайцев.
15. Павлов.
16. Семенов.
17. Голубев.
18. Виноградов.
19. Богданов.
20. Воробьев.
Кстати, носители южнорусских фамилий отличаются повышенной чувствительностью кожи на ладонях. Сложность ладонного узора у русских возрастает от севера к югу: ученые считают, это связано с тем, что человек с простыми узорами на коже легко держит в руке стакан с горячим чаем (или хватает обжигающий холодом снег). И чем сложнее ладонный узор, тем теплее климат. И еще. Чем сложнее узор, тем лучше развита "ловкость рук", включая способность "щипать" деньги из карманов.
Портрет Ивана
Есть и другое масштабное исследование русских. Каковы мы с лица? Обобщенные портреты типично русских лиц ученые получили, переведя в единый масштаб все фотографии из собрания Музея антропологии с изображениями анфас и в профиль, сделанные в разных областях России. Затем снимки наложили друг на друга, совмещая в области зрачков. Получились вполне реальные лица - собирательные по каждой конкретной области портреты их жителей. Эти снимки были опубликованы в 2002 году.
В редакции журнала "Власть" пошли еще дальше - совместили "областные" портреты друг с другом, получив физиономию среднего русского. Кстати, совмещенные так же фотографии французов дали совершенно нелицеприятный (в прямом смысле) результат. Что подняло вопрос: а есть ли французская нация вообще? И еще интересная деталь: курносый нос оказался только у 7% русских... Для немцев курносость более обычна, у них такой нос носит четверть населения.
Кто увидел ДНК
История
...В начале 50-х английский химик Розалинд Франклин сделала рентгеновские снимки молекулы ДНК. Доктор Морис Уилкинс, под началом которого работала Розалинд, показал эти фотографии своим коллегам Джеймсу Уотсону и Фрэнсису Крику. Проанализировав их, ученые пришли к выводу, что это двойная спираль, две параллельные цепочки, напоминающие лестницу. В 1962-м все трое получили за это открытие Нобелевскую премию. Розалинд не дожила до награды, которую должна была разделить с ними: в 1958-м она умерла в свои 38 лет от рака, вероятно, вызванного облучением.
...О генетических отпечатках человека впервые заговорили в 80-х. Тогда в Великобритании, а затем в СССР ученые обнаружили индивидуальные для каждого гены-маркеры. В России "геномную дактилоскопию" впервые применил доктор биологических наук Павел Иванов, который возглавлял 7-летнюю работу по идентификации останков царской семьи.
...В 1987-м по идентификации ДНК был пойман первый преступник. Отпечаток ДНК как доказательство в суде в первый раз использовали в 1989-м.
...Генная терапия как новая методика лечения появилась тоже в 80-х. Но днем ее рождения считается 14 сентября 1990 года. В этот день состояние 4-летней девочки с редким наследственным заболеванием в результате генного лечения улучшилось настолько, что она смогла обходиться без лекарств.
Подарок? Раз плюнуть!
- Британская фирма DeSigNAgifts (название расшифровывается как "Дизайн, ДНК, подарки") предлагает по-настоящему уникальные штучки. Вещи, которые несут на себе отпечаток генетического кода дарителя или того, кому предназначен подарок. Конечно, это будет не вся ДНК, а ее небольшой фрагмент. Но так кирпичи жизни не сложились больше ни у одного человека в мире! Фирма делает ювелирные украшения, посуду, зеркала, в которых цепочка ДНК становится цветным узором. Чтобы получить такой подарок, надо сделать заказ - и компания вышлет вам наборчик с инструкциями, как собрать слюну, а еще всякие предупреждения (нельзя выдавать ДНК другого человека за свою, нельзя дарить генетические подарки без согласия "хозяина" и т.п.). В ассортименте - браслеты (400 долларов), зеркало (500), коврики, светильники, одежда...
- А если одного кусочка мало? Расшифруй свой геном полностью! Пока это удовольствие для олигарха - такое стоит 20 миллионов долларов. Но генетик Джордж Черч из Гарварда всерьез намерен снизить цену полной персональной расшифровки генома всего до 1 тысячи зеленых. "Дорогой способ" включает электрофорез для белков и гель. "Дешевый" - микроскоп, цифровую камеру, компьютер и микроскопические бусинки: 14 млн штук входит на пластинку размером с отпечаток пальца.
- Полную расшифровку своего генома можно будет, как обещают, купить уже в 2010 году. А пока закажите в Канаде генетический портрет "во весь рост". В Оттаве есть фирма DNA11, где с ДНК клиентов пишут картины. Фотографию образца ДНК оцифровывают, увеличивают, добавляют цвета, наносят на холст и покрывают лаком. Цена - до 1500 долларов.
В слежке за генами ученые определили, что...
...продолжается эволюция человеческого мозга! За это отвечают два гена, по которым видно: естественный отбор продолжается. Спрашивайте результаты через миллион лет.
...лысина обратима. Когда облезлой мыши вернули ген, отвечающий за рост волос, ее шерстка выросла снова. Ген, который ученые прозвали "безволосым", мутирует у мышей и людей одинаково, оставляя к 50 годам половину мужчин без растительности на голове (правда, кроме этой мутации, на облысение влияют и другие факторы).
...способность к математике и чтению - тоже в генах. Это выяснили при обследовании 6000 близнецов.
... каждый 25-й британский отец растит чужого ребенка. Ученые пришли к этому выводу, проанализировав случайные генетические тесты, то есть те, которые мужчины проходили не ради эксперимента, а каждый по своим причинам - во время лечения или судебных разбирательств.
...люди, которым нужно пить больше, чтобы достичь опьянения, и которые дольше остаются в пьяном состоянии, обязаны этим одному из генов, которые ученые назвали "похмельным".
...мозг человека так сложен (по сравнению с мозгом обезьяны) потому, что у нас есть гены, которые заставляют белки вырабатываться в момент, когда мозг увеличивается в объеме - при внутриутробном развитии и во младенчестве.
...рыжие женщины менее чувствительны к боли, потому что у всех рыжеволосых женского пола ген, отвечающий за болевой порог, наследуется в мутированной форме.
Мальчик ищет отца
- Весь мир недавно облетела история о 15-летнем мальчике, который, не выходя из дома, отыскал своего биологического отца. Юный англичанин был зачат мамой от анонимного донора, оставившего свою сперму в банке. Выспросив у матери сведения об отце (она знала дату и место его рождения, а также уровень его образования), "сирота" отправил образец своей ДНК в службу восстановления генеалогического древа (FamilyTreeDNA.com. Присылаешь свой генетический отпечаток - и там роются в твоих предках на ветках фамильного дуба). В базе службы отыскались двое мужчин с похожей Y-хромосомой. С помощью другой конторы юноша нашел всех мужчин, которые родились в нужную дату и в нужном месте. Фамилия одного из них примерно совпала с фамилией обладателя похожей ДНК... Через 10 дней сын уже звонил своему папе по телефону. Был ли рад последний внезапному отцовству, не сообщается.
- Анализ ДНК в особых случаях помогает воссоединяться разлученным семьям. Когда после цунами-2004 нашелся "ребенок-81" (так назвали мальчика, доставленного в больницу), о том, что это их малыш, заявили многие обезумевшие от потерь родители. Генетическая экспертиза позволила определить настоящих.
- А у полутора миллионов китайцев - один отец! Ученые считают, что им был Джоканга, дед императора Нурачи, основавшего династию Кинг на севере-востоке Китая. Исследовав Y-хромосомы тысячи китайцев, проживающих в одном из районов страны, генетики обнаружили у многих "фамильное сходство" генов. Удалось вычислить, что их общий предок жил около 500 лет назад, как раз во времена, когда зарождалась династия Кинг. Поскольку император, внук Джоканги, имел множество жен и наложниц, а условия жизни выскопоставленного семейства были достаточно комфортны, его многочисленные дети имели отличные шансы стать взрослыми. Вот и дожили до наших дней полтора миллиона потомков.
Генетический ликбез
- Чтобы получить материал для выделения ДНК, можно взять любой "кусочек" себя: кровь, сперму, слюну, пот, волосы, кожу. Нужны всего несколько клеток. При молекулярно-биологическом анализе определяют, какой размерчик фрагментов ДНК вы "носите". Как они расположены?
- В каждой клетке есть ядро, в нем 46 молекул, которые называются хромосомами (по 23 от каждого родителя), каждая из которых состоит из нуклеотидов. В одной клетке человека - 6 миллиардов нуклеотидных пар, и среди них - 30 тысяч генов, участков ДНК, определяющих наследственность. Гены могут различаться по размерам и состоять как из нескольких тысяч нуклеотидных пар, так и из нескольких миллионов. Они говорят клеткам, чем им заняться - быть мышцами, костями, переносить нервные сигналы, и управляют синтезом белков. Фактически каждый ген - это "рецепт" для приготовления определенного белка.
- В человеческой хромосоме только 2% нуклеотидов несут в себе гены. Остальное - так называемый "мусор". Но, по последним данным, этот "мусор" влияет на жизнеспособность организма, а кроме того, определяет отличия одних видов живых существ от других.
- Если извлечь ДНК из всех клеток одного человека (клеток около 50 триллионов) и разложить в одну цепочку, то она протянется до Луны и обратно 130 тысяч раз!
- "Ниточка" ДНК в 2000 раз тоньше человеческого волоса.
- Полностью геном человека был расшифрован в 2003 году. Над проектом, который обошелся в 800 миллионов долларов, тысячи ученых работали 15 лет. Россия тоже участвовала в исследовании: примерно ста группам наших ученых достались 3-я, 13-я и 19-я хромосомы.
- Вторым по счету млекопитающим, чей геном расшифровали полностью, стала крыса. Затем мышь. Недавно к ним присоединилась шимпанзе.
- Все люди абсолютно одинаковы на 99,99%. С шимпанзе у нас общие 99% генов. Словом, за 6 миллионов лет независимой эволюции разница между человеком и шимпанзе в 10 раз больше, чем между двумя людьми-неродственниками. И в 10 раз меньше, чем различия между крысой и мышью. Шимпанзе не имеет трех важных генов иммунной системы (зато владеет геном, защищающим обезьян от болезни Альцгеймера), а также очень отличается от человека хромосомой, определяющей сексуальное поведение.
- Недавно в результате исследования международной команды ученых, обследовавших 300 000 жителей Африки, Западной Европы и Дальнего Востока, основные комбинации в геноме человека нанесли на "карту". Карта позволит врачам быстро и легко диагностировать болезни, отыскивая гены, которые соответствуют определенным заболеваниям.
- Защитникам прав человека добавится работы. В мире началась дискриминация по генетическим признакам! Каждый 12-й австралиец, сдавший "гены на анализ", заявляет, что его права ущемлены: он не получил желаемой работы или нужного вида страховки. Прописанная в генах болезнь, к примеру, неврологическая или онкологическая, отталкивает работодателя или страховую компанию. В Сиднее уже создана организация, которая пытается разобраться в ситуации.
"Тайны и открытия"
