Используя генетическое секвенсирование, то есть расшифровку последовательности нуклеотидов в ДНК, исследователи показали, что это второе поколение растений переписало последовательность ДНК одного или обоих из их генов hothead. Они заменили неправильный код их родителей обычным кодом, которым обладали более ранние поколения.
А когда команда изучила большое количество других генов, обнаружилось, что растения также часто редактировали их обратно к более ранней форме. "Это был большой сюрприз," — говорит Прюитт. Открытие оставило генетиков потрясенными. "Это действительно ошеломляюще," — говорит Детлеф Вейгель (Weigel), который изучает генетику растений в Институте Макса Планка, Германия. "Это механизм, о существовании которого никто не подозревал".
Генетик Стивен Джакобсен (Jacobsen) из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, резюмирует еще более кратко. "Это действительно сверхъестественно," — говорит он.
Прюитт и другие исследователи ломают голову, чтобы объяснить точно, как растения могут переписывать их генетический код. Чтобы делать это, те нуждаются в некоем шаблоне (версии кода их бабушек и дедушек), который можно передавать от одного поколения к следующему.
Одна из возможностей состоит в том, что растения используют дополнительную копию гена, расположенную в другом месте в их ДНК. Но это кажется маловероятным, потому что команда ученых обнаружила, что растения могут переписывать код генов, которые не имеют никаких подобных им копий в другом месте генома.
Вместо этого, полагает Прюитт, растения несут неизвестный прежде запас связанной молекулы РНК, который действует как резервная копия ДНК. Такие молекулы могут передаваться в пыльцу или семена наряду с ДНК и использоваться как шаблон, чтобы исправлять некоторые гены. "Это — наиболее вероятное объяснение," — соглашается Вейгель.
Прюитт предполагает, что этот тип исправления гена происходит у Arabidopsis при нормальных условиях, только очень редко. Он говорит, что это происходит, когда ген hothead мутирует, возможно потому, что растение переживает стресс.
Действительно, такой процесс может существовать, потому что это помогает растениям выживать всякий раз, когда они окажутся в трудных условиях, вроде недостатка воды или питательных веществ. Такой стресс мог бы запускать у растений механизм возврата к генетическому коду предков, который является возможно более выносливым чем таковой их родителей. Чтобы проверить это предположение, Прюитт пытается выяснить в ходе исследований, побуждают ли стрессовые ситуации в действительности это явление.
Подобный процесс может иметь место даже у человека. В пользу этого говорят редкие случаи с детьми, унаследовавшими болезнетворные мутации, но выказывающими лишь слабые симптомы, возможно потому, что некоторые из их клеток вернулись к нормальному и более здоровому генетическому коду.
Если организм человека исправляет гены аналогичным образом, Прюитт полагает, что процедура могла бы быть с пользой позаимствована исследователями или докторами. Они могли бы идентифицировать РНК молекулы, которые выполняют "ремонт" и использовать их для исправления вредных мутаций в генах пациентов.
Но пока Прюитт и другие исследователи данной области ожидают, что их публикация вызовет много скептицизма. "Немедленная реакция — что они, должно быть, сделали ошибку," — говорит Вейгель, — "но я так не думаю".
В дарвинизме появление новых генов не рассматривается: все рассуждения ведутся вокруг уже существующих генов — либо их включения и выключения, либо замены в них отдельных нуклеотидов (а таким путем, как мы знаем, ничего всерьез нового нельзя создать даже у бактерий). Эту несуразность можно было не замечать, пока процесс формирования нового гена не был описан фактически. Однако в 19651982 годах несколько выдающихся генетиков из разных стран сумели расшифровать процедуру формирования целой плеяды генов. Каждый из них кодирует антитело (белковую молекулу иммуноглобулин, которая связывает антиген — чужеродную частицу, попавшую в организм теплокровного животного).
У зародыша млекопитающих совсем немного генов, кодирующих иммуноглобулины, — около сотни, тогда как множество различных антигенов необозримо велико. Поэтому в ходе развития и жизни организма разнообразие иммуноглобулинов каждый раз создается заново (точно так же, как заново создается любой орган). Происходит это путем комбинирования фрагментов существующих генов. Конкретное антитело обычно не выбирается из наличных иммуноглобулинов, а продуцируется в ответ на конкретную заразу (на антиген).