Алексей Алексенко /

10426просмотров

Ген щенячьей нежности

Почему при виде вас собака виляет хвостом? Что с ней не так? Генетики наконец-то нашли ответ

Фото: happyborder/GettyImages
Фото: happyborder/GettyImages
+T -
Поделиться:

Всем хорошим в нас мы обязаны генам — просто не всегда понятно, каким.

Торопливый читатель после первой же фразы готов вставить свою реплику о том, что это неправда, дело не только в генах, играет роль также среда и воспитание и т. п. Но это вопрос терминологической путаницы. Слово «ген» в биологии имеет два значения: одно из классической генетики, другое из молекулярной биологии. Классическая генетика видит «ген» только там, где две особи различаются по какому-то признаку. В этом смысле у человека есть ген карих глаз и ген голубых глаз, но нет гена глаз как таковых. Разумеется, скажет молекулярный биолог, без генов никакой глаз у вас ни за что не вырастет, но генетик-то просто имел в виду, что по признаку наличия глаз в человеческой популяции нет никакой вариабельности. И когда кто-то говорит, что не может быть «гена доброты», он тоже имеет в виду, что не существует наследуемой вариабельности по признаку склонности к доброте. С другой стороны, объекты, не имеющие генов — каменный валун, айфон или грозовой фронт с градом — точно не могут быть добрыми. А потому вопрос «благодаря какому именно гену у нас появилось такое-то и такое-то человеческое свойство?» всегда имеет смысл.

Читатель хотел читать про собачек, а мы пудрим ему мозги расплывчатыми рассуждениями — фу, как стыдно, давайте ближе к делу. Итак, про собачек. Двое исследователей из США, Моника Уделл и Бриджет фон Хольдт решили выяснить, благодаря какому гену собаки — такие милые и приятные существа. В отличие, к примеру, от волка или росомахи.

В исследовании участвовали 18 собак разной степени породистости, а также 10 волков, пойманных в младенчестве и воспитанных людьми. Хотя волки эти были довольно-таки милыми по сравнению с дикими сородичами, все же собаки сильно опережали их в приветливости и доброжелательности. Моника, специалист по поведению животных, разработала тесты, с помощью которых для каждого животного была определена степень готовности общаться и кооперировать с человеком (назовем это качество «дружелюбием»).

Ну а дальше оставалось найти гены, определяющие это различие. Легко сказать: у двадцати восьми исследованных животных были десятки и сотни тысяч генетических различий, разбросанных по всем 39 парам собачьих хромосом. Идти наобум, тупо рассчитывая корреляции, при такой выборке совершенно бессмысленно. Надо было сосредоточиться на чем-то конкретном, и мудрая Бриджет фон Хольдт придумала, на чем именно.

Она вспомнила про синдром Вильямса — не слишком редкое наследственное заболевание, «синдром лица эльфа», при котором на фоне сильного интеллектуального отставания у детей наблюдается повышенная эмоциональная привязчивость, общительность, постоянная готовность к контакту с людьми. Специалисты, работающие с «эльфами», нередко жалуются, что рядом с ними невозможно не почувствовать себя довольно злобным и подленьким существом.

Но это же нередко говорят и о собаках: их хозяева подтвердят вам, что уж хоть раз-то в жизни каждый из них задумывался о том, что просто недостоин такой преданной любви. У носителей синдрома Вильямса все дело в 7-й хромосоме: на ней отсутствует довольно длинный кусок, содержащий больше двадцати разных генов. У собаки и волка этому месту генома соответствует* длинное плечо хромосомы номер 6. Вот на это самое место и решили пристально взглянуть наши исследовательницы.

Взглянув, они нашли у своих зверюшек огромное разнообразие вариантов даже на таком коротком участке (у носителей синдрома Вильямса, между прочим, разнообразие вариантов тоже огромное). У собак хромосомных перестроек было в целом больше, чем у волков. И один из генов, лежащих в этом фрагменте хромосомы — GIF21 — у всех добрых и общительных собак всегда был сломан. Те же немногие собаки, чей GIF21 оставался нетронутым, поведением очень напоминали волков.

Что за ген такой? Ген, как это нередко бывает, разочаровал исследователей: он, что называется, «регуляторный», то есть кодирует белок, который регулирует другие гены, которые тоже кодируют белки, которые что-то регулируют... такие каскады у приличных животных включают до дюжины звеньев, и говорить, что кто-то в них досконально разобрался, преждевременно. Однако, порывшись в литературе, исследовательницы выяснили, что у мышей мутации в гене GIF21 тоже вызывают повышенную тягу к социальности. Нашлось у наших собачек и еще два гена, перестройки и поломки в которых очевидным образом связаны с характером.

Закон искусственного отбора — «выживание приветливых» — и привел к тому, что поломанный GIF21 широко распространился по популяции

Повторим для ясности еще раз: обнаружены гены, определяющие характер животных. И это не тот случай, когда каждый из пары сотен генов вносит в признак свой небольшой вклад. Эффект одного-единственного гена GIF21 настолько велик, что можно предположить: именно его неактивные аллели и отбирались человеком во время самых первых попыток подружиться с собакой и одомашнить ее. Закон искусственного отбора — «выживание приветливых» — и привел к тому, что поломанный GIF21 широко распространился по популяции.

Теперь ученые могут разобраться в деталях: например, давно известно, что некоторые породы собак отличаются повышенной коммуникабельностью, а другие, напротив, в среднем довольно склочные и вредные. Выборки американских исследовательниц (18 животных) явно недостаточно для подобных обобщений, но, возможно, их данные помогут вскоре разгадать тайну добрых и злых пород.

А дальнейшие перспективы вообще ошарашивающие. Вот, скажем, недавно китайцы сообщили об успешном клонировании собаки, да еще и не простой собаки, а генетически модифицированной с помощью технологии CRISPR-Cas9. Если китайцы не приврали, налицо все инструменты, чтобы вручную подправить характер тех пород, с которыми до сегодняшнего дня людям было нелегко (не будем их называть, чтобы ненароком не обидеть ни самих этих собак — они кусачие и мстительные! — ни их владельцев). Вспомним также, что GIF21 — совсем не первый из генов, способных в одиночку, по простому и ясному механизму, определять качества собаки. Давно известен ген DACHSHUND, определяющий коротконогость такс и бассетов, а за последнее десятилетие к нему добавился ген инсулиноподобного фактора роста, от которого зависит размер зверюги, а также всего три гена, программирующих все разнообразие видов собачьей шерсти (короткая, длинная, жесткая, курчавая, прямая, волнистая и т. д.). Все эти знания в принципе позволяют изготовить собаку на заказ, с заданными свойствами.

Но это все, так сказать, практические приложения. А мы все же рискнем еще раз обратить внимание читателей на теоретический, и даже философский, аспект этой работы. Напомним: на след генов собачьего характера исследователей навели некоторые свойства людей — точнее, носителей человеческого генетического заболевания. Усмотрев сходство больных детей со щенками, ученые не испугались этой циничной мысли, а довели ее до логического конца. В результате основы нравственности не рухнули, зато состоялось небольшое открытие. Теперь вы знаете, отчего ваша собака такая добрая; ну что, стали вы любить ее меньше?

Вот всем бы нам научиться так мыслить, и страшно сказать, как бы мы рванули вперед. Но это пока получается не у всех. Может, и у людей есть какой-то единственный ген: повернется вот так — и человек может ясным умом понимать, как устроен мир вокруг него, а изменится вот этак — и остается только неодолимое желание брать все под строгий контроль, не допускать безответственных спекуляций и оберегать чувства различных социальных групп. Но ничего, откроют со временем и его.

_____________

*Примечание. О том, что между всеми хромосомами млекопитающих существуют однозначные взаимные соответствия, мы недавно писали.

Комментировать Всего 3 комментария

Алексей, спасибо. Интересно и в общем понятно. Но я была биологом так давно (но при этом все же была), что у меня вопрос: когда говорят о "сломанном гене", что сейчас конкретно имеют в виду? В материальном смысле? Он вообще не работает? Работает, но кодирует что-то другое? Еще что-то?

Ниже - некое сложное выражение, которым обычно встречает меня (и по утверждениям хозяев ТОЛЬКО меня) слепой и  относительно ручной волк Ханвари, с которым мы знакомы всю его жизнь. Интересно, является ли оно приветливостью? ;)

Я в этом не сомневаюсь. 

Что касается гена, то вы же понимаете, что у них была только последовательность генома, никто же не выделял из собачек РНК (откуда?!) и не смотрел, что там и как транскрибировалось, или тем более транслировалось. Просто в этом месте в последовательности была такая или другая макроперестройка.  Но еще были опыты на мышах: там полностью вырубленный ген, gene disruption,  соответствовал фенотипу повышенной общительности.

Эту реплику поддерживают: Катерина Мурашова

Но да, обычно в этом случае имеют в виду, что последовательность нарушена таким образом, что нет полипептидного продукта, или он очень короткий.

Эту реплику поддерживают: Самвел Аветисян, Катерина Мурашова

 

Новости наших партнеров