«На самом деле, если разобраться, все сложные и вроде бы хаотичные явления – результат действия высокоорганизованных законов природы», – пишет ученый-медик, автор и лауреат Пулитцеровской премии Сиддхартха Мукерджи и предоставляет убедительное доказательство этой концепции в действии. В своей книге «Ген: очень личная история» Мукерджи мастерски раскрывает простые принципы, управляющие сложным процессом наследственности.
«Ген: очень личная история» – это дань уважения научному прогрессу. Мукерджи углубляется в 200-летнюю историю генетики, от основополагающих экспериментов Менделя до последних открытий генной инженерии, и раскрывает все, что мы знаем о генетике сегодня, описывая сложные концепции с поразительной ясностью. Увлекательный стиль повествования Мукерджи позволяет читателю побывать в лабораториях и садах великих генетиков, способствует более глубокому пониманию генетики и побуждает задуматься о силах, формирующих нашу идентичность. Мукерджи не боится затрагивать и сложные темы – ужасающие программы евгеники, неудачные испытания генной терапии и наше искаженное понятие «болезни» – и проливает свет на обратную сторону современных генетических технологий.
Независимо от ваших познаний в генетике, эта книга станет для вас доступным, захватывающим и заставляющим задуматься чтением.
Несмотря на обилие теорий – от теории спермизма Пифагора, которая гласила, что вся наследственная информация содержится в мужской сперме, до теории преформации, которая предполагала, что сперма содержит полностью сформированного миниатюрного человечка-гомункула, – к началу XIX века понимание наследственности оставалось практически неизменным со времен Древней Греции. Научному сообществу долгое время не хватало фундаментального понимания того, как работают эти биологические явления.
1850–1900 годы. «Единицы наследования»: Дарвин и Мендель
Ключевую роль в становлении генетики как науки сыграли Грегор Мендель и Чарльз Дарвин. Суть гения этих ученых, живших примерно в одно и то же время (оба натуралисты, оба священнослужители, оба глубоко любознательные), по словам Мукерджи, заключалась в способности рассматривать природу не просто как статический факт, но как динамический процесс. Мендель изучал отдельные организмы – Дарвин смотрел на тысячи и миллионы поколений. Несмотря на разные масштабы исследований, они оба задали один и тот же фундаментальный вопрос: как возникает природа?
Ничто в начале жизни Грегора Иоанна Менделя, скромного монаха из Брно, не предвещало его будущего звания ученогореволюционера и отца генетики. Провалы на экзаменах – в том числе по биологии – и неудачные попытки получить диплом преподавателя заставили его вернуться к любимому делу – садоводству, и в особенности селекции растений. Он хотел понять, что делает растения такими, какие они есть. К тому времени уже было известно, что селекция животных и растений может способствовать смене их качеств, но никто не понимал механизма этого процесса.
Именно так в 1856 году он начал свои знаменитые эксперименты и заложил основы современной генетики, представив концепцию аллелей, доминантных и рецессивных признаков и, главное, генов – неделимых единиц информации, передаваемых из поколения в поколение. Он показал, что:
▶ каждый признак существует в двух вариантах, или аллелях (цвет зеленый/желтый, текстура гладкая/морщинистая и т. д.);
▶ организм наследует по одной аллели от каждого родителя;
▶ существуют доминантные и рецессивные признаки; доминантный «доминирует» над рецессивным, проявляясь в фенотипе (на самом деле их взаимоотношения бывают сложнее);
▶ отдельные признаки наследуются независимо (позже ученые узнают о сцепленном наследовании).
8 февраля 1865 года Мендель представил свою статью на научном форуме. После этого другой ученый встал, чтобы обсудить теорию эволюции Дарвина, опубликованную шестью годами ранее, – и никто из присутствующих не заметил связи между двумя темами. Когда Мендель скончался в 1884 году, кто-то написал ему некролог: «Мягкий, щедрый и добрый… цветы он любил». Никто не знал, что эксперименты Менделя вскоре станут одной из важнейших основ современной биологии.
Теория естественного отбора Дарвина, опубликованная в 1859 году, бросила вызов традиционным представлениям о постоянстве видов и стала важным шагом к пониманию эволюции. Однако в то время у Дарвина не хватало понимания механизмов наследственности, важного кусочка пазла в теории эволюции. Он не знал о работе Менделя, хотя, как считает Мукерджи, был близок к тому, чтобы прочесть ее: оставив пометки в книге с опубликованным трудом Менделя, он мистически пропустил его. Кто знает, задается вопросом Мукерджи, что было бы, свяжи кто-то две теории между собой тогда?
Несмотря на запоздалое признание, законы Менделя в итоге были заново открыты и признаны учеными в 1900 году. Большую роль в этом сыграл английский биолог Уильям Бейтсон, который поставил перед собой задачу сделать так, чтобы Мендель и его законы никогда больше не были забыты. В 1905 году Бейтсон ввел термин «генетика», в 1909-м Вильгельм Йохансен ввел термин «ген» для обозначения единиц наследования Менделя. Эра генетики наступила.
