Участки генома, регулирующие работу генов, выполняют еще одну важную функцию. Как мы уже говорили, в многоклеточном организме каждая клетка независима и содержит всю генетическую информацию. Например, в клетке кожи имеется та же самая генетическая информация, что и в клетке крови. Но для чего нужно, чтобы клетка кожи работала так же, как клетка крови? Кожа осуществляет барьерную функцию, кровь транспортную функцию внутри организма. Значит, любая клетка должна сделать так, чтобы только те гены, которые нужны ей для выполнения определенной функции, работали в данное время и в данном месте. Эта информация тоже находится внутри нашего генетического текста. Таким образом, сегодня наука расшифровала примерно десять процентов всего генома, функции остальных девяноста процентов нам пока неизвестны, иногда его называют «мусорным».
Учимся читать геном
поэтому некоторые участки остаются еще не до конца собранными в правильном порядке. Да и остальной текст прочитали с относительно высокой точностью всего лишь несколько лет назад. Это очень небольшой срок, чтобы понять значение каждой буквы.
ПАМЯТЬ О ПРЕДКАХВ геноме человека сохраняются участки, доставшиеся нам от «предков», в том числе простейших и бактерий. И это неудивительно, поскольку генетический текст живых организмов, от бактерии до человека, универсален. Однако многие гены, как и соответствующие им белки, претерпели изменения одни чуть больше, другие чуть меньше. Все зависит от того, в каких процессах они участвуют. В основные процессы жизнедеятельности (такие как энергетический обмен) будут вовлечены высококонсервативные гены, которые почти одинаковы у бактерий и млекопитающих и кодируют белки со сходными функциями; такие гены называют ортологичными.
И только с усложнением строения организмов (именно строения, то есть появления новых тканей и органов) формируются новые гены.
«Ген разума» и грустные мыши
С точки зрения генетики человек не является так называемым разумным существом.
Есть ли какие-то гены, имеющие хотя бы косвенное отношение к мыслительному процессу? Да, кое-что найти удалось.
Например, одной из особенностей, присущих человеку, считают наличие членораздельной речи. Развитие речевого аппарата действительно произошло из-за того, что у человека есть некий ген, который отвечает за эту функцию (на самом деле связочно-двигательную). Понятно, что произнесение звуков это не осознанный процесс, а физическое явление, для которого требуются голосовые связки определенной толщины и расположения и определенное строение челюстно-лицевой области. Отвечающий за это ген FOXP2 был обнаружен в конце XX века в Англии благодаря одной семье, члены которой не обладали способностью говорить . Это было вызвано мутацией в нем. Ортологичные гены есть у шимпанзе, мышей, птиц и других животных. Однако ген мыши только на три аминокислоты (менее девяти букв генетического текста) отличается от гена человека, а между геном мыши и геном шимпанзе различие еще меньше всего в две аминокислоты. Когда ученые создали «гуманизированных» по этому гену мышей, то есть заменили ген мыши точной копией гена человека, тембр мышиного писка изменился...
К сожалению, животные так и не заговорили, зато стали грустными (вот она, плата за очеловечивание!), так как кроме влияния на тембр «голоса» ген оказал влияние на уровень многих нейромедиаторов и гормонов. А может быть, печаль грызунов была связана с тем, что сородичи перестали их понимать...
Последние исследования этого гена говорят о том, что он, скорее всего, не отвечает непосредственно за речь, а принимает участие в способности человека членораздельно говорить.
В природе все случайно?
Откуда же они берутся? Понятно, что от родителей. Из каждой пары одну хромосому мы наследуем
от папы, другую от мамы. В принципе, все гены, находящиеся на этих хромосомах, одинаковы; правда, различие есть, но где-то в одну сотую процента. Почему? Ну, прежде всего потому, что папа и мама это Два разных человека.
Давайте теперь посмотрим, велика ли эта разница. Значит, двадцать три хромосомы пришли от мамы, двадцать три от папы. В каждой паре содержится один и тот же набор генов, расположенных на хромосоме линейно в одной и той же последовательности. Линейные хромосомы, папины и мамины, гомологичны, то есть они содержат текст, в котором в одном и том же порядке расположены районы (локусы), содержащие тот или иной ген, и другие участки, которые регулируют работу этих генов, и какие-то еще последовательности генетического текста с неизвестными нам пока функциями. В конце концов, все мы люди, и папа от мамы отличается только полом по хромосомам, определяющим пол.
Но папина и мамина хромосомы будут различаться на уровне отдельных букв!
Это отличие составляет примерно два миллиона (2х106) букв. Конечно, можно сказать, что два миллиона букв это лишь небольшая часть от трех миллиардов (менее одной сотой процента), среди которых они запрятаны. Но все-таки разница есть, и она имеет огромное значение, потому что дает генетическое разнообразие потомства. Мы не получаемся идеально похожими ни на маму, ни на папу, так как каждый геном вносит что-то свое, и ребенок генетически близок, но не идентичен каждому из родителей.