Сколько в нас папы и мамы?
Вероятно, мнение о том, что человек наполовину мама и наполовину папа - ошибочно. Установлено, что если бы мы получили равные дозы генетических инструкций от своих родителей, то вероятно, прожили бы пару недель, или родились с большими отклонениями.
Всё, что мы знали о генах и их передаче по наследству, пришло от Грегора Менделя. Он - отец современной генетики. Был аббатом Австрийской империи, жил в середине 19 века. Мендель занимался гибридизацией растений. Он сформировал свою теорию, проводя опыты на горохе в монастырском саду.
От скрещивания гороха разных цветов (например, зелёного и белого) получались желто-белые потомки. При этом часть оттенков показывалась только во «внуках». Оттуда к нам и пришли законы Менделя о доминантной черте, отцовских и материнских хромосомах, законе чистоты гамет и так далее.
Оттуда же к нам пришло положение, что каждая клетка (за исключением гамет) содержит по паре аллей, отвечающих за определенный признак. Одна из них получена от отца, а другая - от матери. Ровно по половине!
Дальше теории Менделя развивали биологи Теодор Бовери и Уолтер Саттон, которые пришли к хромосомной теории наследственности. Каждое потомство получает 23 хромосомы от мамы и 23 хромосомы от папы, так что получается по 23 пары. Опять же, пятьдесят на пятьдесят.
В 1984-м году две лаборатории обнаружили и описали молекулярную метку или «отпечаток» (imprint). Он отличал отдельные гены на материнских и отцовских хромосомах. Это приводило к экспрессии (включению и работе) только одной копии этих генов у потомства. Термин «генетический импринтинг» вошёл в широкий обиход после 2014 года.
По сути, импринтинг означает, что внутри нас есть стоп-кран. Который «обнуляет» ген, останавливая его работу. Он по-прежнему присутствует в хромосоме, но перестаёт влиять на потомство. По разным оценкам, внутри нашей ДНК может быть до 98% таких генов. Они перестают влиять на кодирование белков. Для учёных - загадка, чем они занимаются. Возможно, эти гены отвечают за наши скрытые возможности. Например, продолжительность жизни, телепатию и так далее.
Зачем мы передаём ДНК, которая, по мнению учёных, по большей части состоит из безполезного мусора. Они пришли к выводу (по аналогии с собой), что наш организм - лентяй. Ему проще «выключать» часть генов в ДНК, чем заново собирать всю эту длинную цепь.
В 2021 году исследователи из Кембриджского университета провели эксперимент. Они попытались вывести мышей, несущих полные копии хромосом только самцов или только самок. Учёные дали каждой мыши по 40 хромосом, нужных им для жизни. Все мыши погибли.
Ученые поняли, что для развития здоровой мыши должно быть какое-то взаимодействие между генетикой мамы и папы. Плод содержит половину ДНК от матери и половину ДНК от отца. Однако, за счёт феномена геномного импринтинга в хромосоме может быть активна только одна копия гена (либо от матери, либо от отца). Другая копия будет молчать.
Например, при передаче генома от мамы сработало больше стоп-кранов для её генов. Следовательно, гены мамы могут быть менее выражены в разных областях вашего организма, даже если они доминантны. И наоборот. Экспериментально установлено, что во время импринтинга к одному из аллелей гена (отцовскому или материнскому) добавляется ряд молекул метила. Они действуют как тот самый «стоп-кран», останавливая его работу.
Генетика Менделя оказывается очень сильным упрощением того, что реально происходит. Любая из 46 хромосом, передающихся потомку, может быть частично заблокирована. Комбинаций выходит почти безконечное количество. Важно понимать, что эта «блокировка» является абсолютно нормальной. Она означает, что работать будет исключительно ген со стороны другого родителя, и проявляться в организме будут только его характеристики.
Учёные идентифицировали только около двух сотен генов, которые подвержены импринтингу. Они считают, что тонкий баланс между их экспрессией и подавлением, требуется для формирования здорового потомства. Из этого следует, что человек является генной копией отца или матери менее чем на 50%. А если принять во внимание телегонию, то генов отца или матери внутри вас работает ещё меньше.
Изучая процесс импринтинга, исследователи обнаружили подробности того, как гены наших родителей влияют на наш мозг. Оказалось, многие области почти полностью контролируются отцовскими генами, а другие - материнскими.
Целое столетие исследований в области генетики, биологии развития и неврологии было основано на концепциях наследственности, которые мало соответствуют действительности. Принципы наследования гораздо сложнее, чем когда-то полагал австрийский аббат Мендель. А это означает, что мы понимаем гораздо меньше, чем мы думали.
Краткое изложение статьи ресурса habr.com.