И вот новое исследование. В его ходе в геноме человека искали так называемые CNV (copy number variation) — последовательности, превышающие в длину тысячу нуклеотидных пар и существующие в геномах разных людей в разном количестве. Изучены геномы 270 человек, относившихся к четырём группам: представителей племени йоруба из Нигерии, белых (происходящих из Европы) граждан штата Юта, японцев из Токио и китайцев из Пекина. Чтобы определить различия в последовательностях ДНК, нужны были размножающиеся клетки. Для этого клетки доноров обрабатывали вирусом, обеспечивавшим их превращение в опухолевые [А согласны ли вы, читатель, дать пробу своих клеток, чтобы посредством заражения вирусом Эпштейна-Барра их превратили в клетки лимфобластомы? Есть в этой мысли что-то отталкивающее]. Специальные меры помогали исследователям различать генетические последствия такого перерождения и исключать их из рассмотрения. Затем они применяли два независимых способа сравнения последовательностей ДНК, чтобы зарегистрировать куски генетического текста, которые есть у одних людей и отсутствуют у других.
Итог: в геномах изученных людей найдено 1447 CNV-последовательностей. Они занимают около 12% от всего размера генома, затрагивая примерно такую же долю от числа всех генов. Благодаря изучению хромосом родственников, удалось не только продемонстрировать, что зарегистрированные отличия передаются из поколения в поколение (в соответствии с законами Менделя), но и в одном случае, при сравнении матери и дочери, даже определить время возникновения одной из вариаций количества ДНК. Возможно, такие феномены являются следствием неравного обмена между парными хромосомами. Наряду с разнообразием аллелей внутри определённого набора генов мощным источником индивидуальной изменчивости оказался сам такой набор!
Одним из результатов работы научного коллектива стала карта распространения CNV по геному человека (см. рис.). Длина красных линий на этой схеме отражает частоту встречаемости каждой из CNV у разных людей, длина зелёных и синих линий — количество пар нуклеотидов в таких последовательностях, а сам зелёный или синий цвет — наличие или отсутствие связи с удвоениями сегментов хромосомы. Сколь эта картина не соответствует традиционным представлениям о «нормальном» строении хромосом!
Для тех, кто продолжает смотреть на гены, как на программу, воплощающуюся в организм, может быть интересной такая аналогия. Представьте себе инсталлятор программы, в котором одна копия от другой отличается более чем на одну десятую часть кода. Какие-то куски добавляются, какие-то меняются, что-то выбрасывается прочь! Такое решение было бы полностью нефункциональным, так как разрушило бы целостность программы. А вот если развитием управляют не гены, а что-то, что их читает (если угодно, это можно назвать эпигенетической системой), подобные изменения оказываются допустимыми. Такой ситуации соответствует роман, разные издания которого отличаются друг от друга на одну десятую своего объёма. Какой-то эпизод окажется повторён, какой-то утеряется или станет непонятным, но общий смысл для читателя скорее всего останется тем же самым [Уже много лет я пытаюсь убедить то коллег, то студентов, то читателей «КТ», что гены — не причина организма, а набор справочной информации и переключателей, куда «заглядывает» гораздо более сложная система управления развитием. На этом я даже заработал (по-моему, незаслуженно) обвинения в «лысенковщине». Ну что ж, Лысенко боролся с «вейсманизмом-морганизмом». Ограниченность «вейсманизма», постулирующего ненаследуемость приобретённых признаков, была показана уже много раз, и «КТ» об этом писала. Нынешний удар пришёлся по «морганизму» — хромосомной генетике. Естественно, я не сомневаюсь, что альтернативой распространённым сейчас взглядам должны быть не идеологизированные выдумки Лысенко, а более тонкая и мудрая концепция, которая все ещё пребывает в процессе своего становления].
Итак, зарегистрирован мощнейший источник наследственной изменчивости, который до сих пор оставался недооценённым. Испытывая радость по поводу большого открытия, можно взглянуть на проблему и с другой стороны. А куда раньше смотрели генетики всего мира? Какова на сегодня обоснованность разветвлённых научных теорий, согласно которым биоразнообразие определяется и вычисляется, как функция от наблюдаемого в популяции набора аллельных генов? Не является ли нынешняя победа в познании одной из сторон механизма наследственности результатом поражения методологии хромосомной генетики, превозносившейся как одна из вершин человеческого познания?