Как концепция гена изменила мир

N+1Наука

«Ген. Очень личная история»

Как концепция гена изменила мир

«АСТ: Corpus», книжное издательство

Мы наследуем от своих родителей все: от цвета волос и глаз до болезней. Хотя о механизме наследования науке известно относительно недавно, сегодня мы умеем изучать и менять гены не только в пробирке, но и в человеческих клетках. Это позволяет узнавать о пагубных мутациях у ребенка еще до рождения и дает надежду на победу над наследственными заболеваниями в будущем. В книге «Ген. Очень личная история» (издательство «Corpus»), переведенной на русский язык Ольгой Волковой и Ксенией Сайфулиной, врач и ученый Сиддхартха Мукерджи рассказывает о зарождении и развитии науки о наследственности и концепции гена, а также о том, как его семья столкнулась с психическим заболеванием, передающемся из поколения в поколение. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным экспериментам биохимика Пола Берга по созданию рекомбинантной ДНК, то есть объединению генов разных организмов.

Кроссинговер

Что за мастерское создание — человек! Как благороден разумом! Как беспределен в своих способностях, обличьях и движениях! Как точен и чудесен в действии! Как он похож на ангела глубоким постижением! Как он похож на некоего бога! Уильям Шекспир. Гамлет, акт II, сцена 2 

Зимой 1968-го Пол Берг вернулся в Стэнфорд после 11-месячного академического отпуска, проведенного в Ла-Хойе, в Институте Солка. Бергу исполнился 41 год. У него было атлетическое телосложение и привычка слегка горбиться при ходьбе. Детство в Бруклине наложило едва уловимый отпечаток на манеры Берга — это ощущалось, скажем, в том, как в пылу научного спора он вскидывал руку и начинал предложение со слова «смотри». Его восхищали люди искусства, особенно художники и особенно абстрактные экспрессионисты: Поллок и Дибенкорн, Ньюман и Франкенталер. Берга очаровывала отлично удавшаяся им трансмутация старого языка в новый: то, как художники сумели приспособить ключевые инструменты абстракционизма — свет, линии, формы — к сотворению гигантских холстов, пульсирующих необыкновенной жизнью.  

После защиты диссертации Берг занимался биохимией в Университете Вашингтона в Сент-Луисе вместе с Артуром Корнбергом, и с ним же потом основал кафедру биохимии в Стэнфорде. Большую часть своей академической жизни Берг изучал синтез белков, но поездка в Ла-Хойю дала ему возможность обдумать и другие темы. Забравшийся на высокое плато над Тихим океаном, Институт Солка по утрам часто прятался за плотной стеной тумана, напоминая монашескую обитель. Присоединившись к группе вирусолога Ренато Дульбекко, Берг сфокусировался на из учении вирусов животных. Все 11 месяцев он размышлял о генах, вирусах и передаче наследственной информации.  

Особенно заинтересовал Берга обезьяний вирус 40, или SV40, поражающий клетки обезьян и человека. Каждый вирус, образно выражаясь, профессиональный носитель генов. У этих существ очень простая структура: часто это не более чем генный комплект в оболочке — «плохие новости в белковой упаковке», по выражению иммунолога Питера Медавара. Внедряясь в клетку, вирус теряет оболочку и начинает использовать клетку как фабрику для копирования своих генов и производства новых оболочек, в результате чего наружу выходят миллионы новых вирусов. Это жизненный цикл, дистиллированный до самого необходимого, до чистого смысла. Вирусы существуют для того, чтобы заражать и размножаться, а заражают и размножаются для того, чтобы существовать.  

Но даже в таком незамысловатом мире кристаллизованных сущностей жизненный цикл SV40 казался экстремально упрощенным. Его геном — ничтожный клочок ДНК: он в 600 тысяч раз короче генома человека и содержит всего семь генов (для сравнения: у человека их примерно 21 тысяча). В отличие от большинства вирусов, как узнал Берг, SV40 может достаточно мирно сосуществовать с некоторыми типами зараженных клеток. Вместо того чтобы сразу запускать производство миллионов новых вирионов и губить тем самым клетку. SV40 может внедрять свою ДНК в хромосому хозяина и впадать в репродуктивную дрему, ожидая особых активирующих сигналов.  

Эффективность проникновения в клетку и компактность генома SV40 делали его идеальным транспортом для доставки генов в клетки человека. Берга поглотила эта идея: если суметь экипировать SV40 «чужим» геном (чужим для вируса, по крайней мере), вирус контрабандой протащит его в клетку человека и, соответственно, изменит ее наследственную информацию. Такой трюк определенно откроет новые горизонты генетики. Но прежде чем мечтать о модификации человеческого генома, Бергу нужно было решить техническую задачу: найти способ внедрить чужеродный ген в геном вируса. Требовалось искусственно сотворить генетическую химеру — гибрид вирусной и чужой ДНК. 

В отличие от генов человека, которые распределены по линейным хромосомам, как нанизанные на гитарные струны бусины, гены SV40 собраны на кольцевой ДНК. Такой геном подобен молекулярному ожерелью. Когда вирус заражает клетку и вносит свои гены в ее хромосомы, «застежка» раскрывается, «ожерелье» распрямляется и внедряется в клеточную ДНК. Чтобы вставить чужой ген в геном SV40, Берг должен принудительно открыть застежку, прикрепить ген и заново соединить концы ожерелья. Остальную работу проделает

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания

Гомфотерии регулярно поедали плоды и участвовали в распространении семян

N+1
ИИ научился убирать атмосферные помехи с астрономических снимков ИИ научился убирать атмосферные помехи с астрономических снимков

Изображения с лучших наземных телескопов размыты из-за смещения воздушных масс

ТехИнсайдер
Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков

Ученые обнаружили в мозге мышей нейроиммунную сеть, отвечающую за чувство страха

N+1
Осторожно, женщины! Осторожно, женщины!

Коллеги, которые создают доброжелательную атмосферу, — большая удача и редкость

Лиза
Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей

Как безопасно передвигаться по серпантину?

РБК
Превентивный удар: 7 истинных причин, почему люди изменяют друг другу Превентивный удар: 7 истинных причин, почему люди изменяют друг другу

Что делать, если в жизни перестало хватать огонька?

Psychologies
День тэнкиста День тэнкиста

Первый автомобиль китайского бренда «Тэнк» – серьезный внедорожник

Автопилот
Елена Шевченко Елена Шевченко

Как Елена Шевченко стала главной в Петербурге по пирожным

Собака.ru
Эти цветы нельзя дарить женщинам: отдай их обратно поклоннику и больше не ходи с ним на свидание! Эти цветы нельзя дарить женщинам: отдай их обратно поклоннику и больше не ходи с ним на свидание!

Рассказываем, какие цветы дарить не стоит, и объясняем, почему

VOICE
«Тебе пора лечиться!»: 16 фраз домашних насильников — проверьте ваши отношения «Тебе пора лечиться!»: 16 фраз домашних насильников — проверьте ваши отношения

Рассказываем, как распознать домашнего насильника и что делать дальше

Psychologies
7 причин посмотреть «На солнце, вдоль рядов кукурузы» 7 причин посмотреть «На солнце, вдоль рядов кукурузы»

«На солнце, вдоль рядов кукурузы» — драматический экшен-фильм

Psychologies
Пива и зрелищ! Как креативно открыть бутылку пенного без открывашки Пива и зрелищ! Как креативно открыть бутылку пенного без открывашки

У вас вдруг не оказалось под рукой открывашки, а бутылку открыть очень нужно?

ТехИнсайдер
Древнеегипетское сопротивление Древнеегипетское сопротивление

Что нового раскопали археологи о восстании египтян против власти Птолемеев

N+1
Мать Леонардо да Винчи была рабыней, которую похитили на Кавказе и продали в Италию еще подростком Мать Леонардо да Винчи была рабыней, которую похитили на Кавказе и продали в Италию еще подростком

Мать Леонардо да Винчи была подростком, похищенным и порабощенным на Кавказе

ТехИнсайдер
Захват власти Захват власти

Национал-социалисты всегда испытывали пиетет перед громкими фразами

Дилетант
HR-специалисты — о том, существует ли эйджизм при приеме на работу HR-специалисты — о том, существует ли эйджизм при приеме на работу

В каких сферах востребованы зрелые соискатели?

РБК
Тарантино на бумаге: что режиссер писал о себе сам и что о нем говорят коллеги Тарантино на бумаге: что режиссер писал о себе сам и что о нем говорят коллеги

Что писали о Тарантино в книгах, что режиссер писал сам

Правила жизни
Ложимся на крыло? Ложимся на крыло?

Парусные суперъяхты могли бы легко решить проблему декарбонизации

Y Magazine
Вызывала матери скорую: трудное детство дочери Курта Кобейна и Кортни Лав Вызывала матери скорую: трудное детство дочери Курта Кобейна и Кортни Лав

Когда ты родилась в семье рокеров, тебя ждут совсем недетские испытания

VOICE
Мозг со временем признал в трансплантированном лице свое Мозг со временем признал в трансплантированном лице свое

Через сколько человек начнет узнавать свое лицо после серьезной травмы?

N+1
Королевство больших зеркал Королевство больших зеркал

В конце 1990-х мир охватил бум строительства огромных телескопов

Наука
«Навеселе» «Навеселе»

Как люди хотели устроить пьянку, но построили цивилизацию

N+1
Новая точка туристического притяжения Новая точка туристического притяжения

Всесезонные возможности для отдыха на алтайском курорте «Манжерок»

Деньги
Землетрясения в России: самые опасные районы Землетрясения в России: самые опасные районы

Какие регионы России наиболее сейсмоопасные, а какие — наименее?

Maxim
15 фактов о сериале «Уэнсдэй» 15 фактов о сериале «Уэнсдэй»

Чему Дженне Ортеге училась для роли и как снимали сцены с отрубленной рукой?

ЖАРА Magazine
5 книг об удивительных путешествиях: истории от первого лица, которые захватывают дух 5 книг об удивительных путешествиях: истории от первого лица, которые захватывают дух

Книги, написанные самыми смелыми путешественниками

ТехИнсайдер
10 самых ядовитых змей на планете 10 самых ядовитых змей на планете

Мы инстинктивно боимся змей, и это не зря!

ТехИнсайдер
Агенты паранойи Агенты паранойи

Как манга о Холодной войне вскрывает травмы современной Японии

Weekend

Полезные привычки, которые помогут держать давление в норме

VOICE
Двое школьников зарезали свою одноклассницу, посмотрев фильм «Крик». Они записали радостное видео Двое школьников зарезали свою одноклассницу, посмотрев фильм «Крик». Они записали радостное видео

Как два подростка решили стать убийцами

ТехИнсайдер
Открыть в приложении