Читати книгу - "Егоїстичний ген"

Або можна поглянути на спорідненість із погляду мітохондрій. Мітохондрії — це крихітні тільця, яких повно в усіх наших клітинах, надзвичайно важливі для нашого виживання. Вони розмножуються нестатевим шляхом і зберігають рештки своїх власних геномів (є далекими нащадками вільноживучих, не паразитичних бактерій). За визначенням Вільямса, мітохондріальний геном можна розглядати як окремий «ген». Ми отримуємо наші мітохондрії виключно від матері. Тому якщо ми зараз запитаємо, наскільки близькими є родинні зв’язки ваших мітохондрій із мітохондріями королеви, відповідь буде одна-єдина. Ми не знаємо, якою саме буде ця відповідь, але точно знаємо, що королівські та ваші мітохондрії є родичами лише завдяки одній можливості, а не сотні, як це виглядає щодо цілого організму. Простежте свій родовід на багато поколінь назад, але завжди лише по материнській лінії, і ви підете за однією-єдиною тонкою (мітохондріальною) ниткою, на противагу постійно розгалуженій «генеалогії всього організму». Зробіть те саме для королеви, йдучи за її вузькою материнською ниточкою крізь покоління назад. Колись обидві ці ниточки перетнуться, і тоді, лише полічивши покоління уздовж них, ви зможете легко вирахувати ваш мітохондріальний родинний зв’язок із монаршою особою.

Те, що можна зробити для мітохондрій, загалом можна зробити для будь-якого гена, і це пояснює різницю між поглядом гена та організму. З позиції цілого організму ви маєте двох батьків, чотирьох дідусів та бабусь, вісьмох прадідусів та прабабусь тощо. Але, подібно до мітохондрії, кожен ген має лише одну матір, одну бабусю, одну прабабусю тощо. Я маю один ген блакитних очей, а королева має два. В принципі, ми могли би простежити крізь покоління та виявити родинні зв’язки між моїм геном блакитних очей та кожним із двох генів королеви. Спільний предок наших двох генів називається «точкою поєднання». Аналіз поєднання став успішною і дуже захоплюючою гілкою генетики. Чи не правда, що думки, викладені у цій книзі, вельми суголосні з «поглядом гена»? Ми більше не говоримо про альтруїзм. Погляд з точки зору гена розширює розуміння альтруїзму, у цьому випадку враховуючи родовід.

Можна навіть дослідити точку злиття між двома алелями в певному організмі. Принц Чарльз має блакитні очі, і ми можемо припустити, що він має пару протилежних алелів блакитних очей на хромосомі 15. Наскільки близько споріднені між собою два гени блакитних очей принца Чарльза, один від його батька, а інший від матері? Щодо цього, ми знаємо одну можливу відповідь лише тому, що родовід королів документується інакше, ніж більшості з нас. Королева Вікторія мала блакитні очі, і принц Чарльз є нащадком Вікторії завдяки двом шляхам: через короля Едуарда VII з боку матері та через принцесу Алісу Гессенську з боку батька. Існує 50-відсоткова ймовірність, що один із генів блакитних очей Вікторії відшарував дві копії самого себе, одна з яких перейшла до її сина Едуарда VII, а інша — до її доньки принцеси Аліси. Подальші копії генів цих двох рідних людей могли легко передатися крізь покоління королеві Єлизаветі II з одного боку та принцу Філіпові з другого, після чого вони возз’єднались у принца Чарльза. Це би означало, що точкою «злиття» двох генів Чарльза була Вікторія. Ми не знаємо (не можемо цього знати), чи справді це так для генів блакитних очей Чарльза. Але, що стосується статистики, цілком справедливо, що багато пар його генів поєднуються саме у Вікторії. Те ж саме можна сказати й про пари ваших та моїх генів. Навіть якщо не мати перед собою детального родоводу принца Чарльза, будь-яку пару ваших генів зрештою можна прослідкувати до їхнього спільного предка, точки поєднання, в якій вони «відшарувались» від того самого батьківського гена.

А тепер дещо цікаве. Хоча я не можу точно встановити точку поєднання будь-якої конкретної алельної пари моїх генів, генетики загалом можуть взяти всі пари генів будь-якого індивіда та, врахувавши всі можливі шляхи крізь минуле (насправді не всі, бо їх надто багато, а їхню статистичну вибірку), вивести схему поєднання для цілого генома. Генг Лі та Річард Дурбін з Інституту Сенгера в Кембриджі збагнули дивовижну річ: схема злиття пар генів у геномі окремого індивіда дає нам достатньо інформації для відновлення демографічних деталей щодо датованих моментів у передісторії цілого виду.

У нашому розгляді злиття двох пар генів, однієї від батька, а іншої від матері, слово «ген» означає дещо мінливіше, ніж зазвичай використовують молекулярні біологи. Тобто, йдеться про те, що генетики злиття повернулися до чогось трохи схожого на мої слова про «дещо егоїстичну велику ділянку хромосоми та ще більш егоїстичну маленьку ділянку хромосоми». Аналізом злиття є вивчення ділянок ДНК, які можуть бути більшими чи навіть меншими за уявлення молекулярних біологів про окремий ген, але які однак можуть вважатися родичами, що «відшарувалися» від спільного предка кілька точно визначених поколінь тому.

Коли той чи інший ген (у цьому сенсі) «відшаровує» дві свої копії та дає по одній із них кожному з двох дітей, нащадки цих двох копій можуть із часом накопичити відмінності через різного роду мутації. Ці відмінності можуть проходити «повз радар» у тому сенсі, що вони не проявляються як фенотипові ефекти. Мутантні відмінності між копіями генів пропорційні часу, що минув з моменту розщеплення, і біологи чудово використовують цей факт у разі довготривалого часового проміжку у так званому «молекулярному годиннику». Більш того, пари генів, родинні зв’язки яких ми вираховуємо, не мають потреби в однакових фенотипових ефектах. Я маю один ген блакитних очей від мого батька в парі з одним геном карих очей від моєї матері. Хоча ці гени різні, навіть вони повинні мати точку злиття десь у минулому: момент, коли конкретний ген спільного предка обох моїх батьків відшарував одну копію для однієї дитини, а іншу — для її брата чи сестри. Це злиття (на відміну від двох копій гена блакитних очей королеви Вікторії) відбулося давно, і ця пара генів мала багато часу, щоб накопичити відмінності, не останньою з яких є різниця в кольорі очей, яку вони визначають.

Як я вже казав, за допомогою схеми злиття в межах генома одного індивіда можна відновити деталі демографічної передісторії. Для цього підійде геном будь-якого індивіда. Так сталося, що я є одним із тих людей у світі, хто повністю прослідкував послідовність свого генома. Це було зроблено для телепередачі під назвою «Секс, смерть та значення життя», яку я представляв на «Ченнел 4» у 2012 році. Ян Вонг, мій співавтор по книзі «Розповідь предка», від якого я дізнався про все, що