Генетический мусор

Под конец года генетики заявили о новом прорыве – впервые в мире полностью расшифрован геном собаки. То есть вообще-то он был расшифрован еще два года назад, но Крейгом Вентером и не полностью. «Геномный колдун», сумевший первым расшифровать геном человека и, как сегодня известно, не просто какого-то анонимного человека, а свой собственный, в 2003 году увековечил также и гены своего любимого пуделя по кличке Shadow (Тень). Это означало еще одну порванную Вентером финишную ленточку, но спешка, к сожалению, сказалась на качестве – ученый предоставил изумленному человечеству только черновой вариант собачьего генома, не очень много дающий науке из-за своей приблизительности и обрывочности.

Международный консорциум генетиков, работавший над той же проблемой, спешил медленно, хотя и использовал при секвенировании (то есть прочтении) изобретенный Вентером «метод дробовика» (shotgun), при котором хромосомы сначала разрезаются на мелкие кусочки, потом информация с этих кусочков параллельно считывается, после чего компьютер полученные данные «сшивает» в нужной последовательности. В качестве генного донора была использована не любимая собака начальницы – Керстин Линдблат-То из Института Брода в Кембридже (США), возглавляющей консорциум, – а животное особо чистой породы, боксер по кличке Таша.

Для того чтобы получить более или менее аутентичную запись, черновую, процедуру подобной «сшивки» следует повторить не менее 7,5 раза. Крейг Вентер со своим пуделем этого требования не выполнил, у него хватило терпения всего на полтора раза. Боксер Таша в этом смысле подарил человечеству если пока и не полный геном, то его очень качественную черновую копию – драфт сиквенс.

Профессор Александр Зеленин, генетик из Института молекулярной биологии РАН, уверен, что это, безусловно, событие в мире генетики.

«Если не считать человеческого генома, с которого все началось, к сегодняшнему дню прочитаны геномы мыши, крысы и шимпанзе, – заявил он в разговоре с корреспондентом «НГ». – Работы такого рода важны, в первую очередь для сравнения различных геномов. Еще, конечно, собачий геном может оказаться очень полезен собаководам – при выведении новых пород. И все-таки, если бы меня спросили, какое «генетическое» достижение следует назвать событием года, я бы выбрал не боксера Ташу, а секвенирование генома шимпанзе – обезьяны, что ни говори, ближе к человеку, чем собаки».

С собаками вообще очень интересно происходит. Когда человек вдруг начинает разочаровываться в людях, он говорит: «В последнее время я все больше и больше начинаю любить собак». Если не считать кошек, то это самые близкие для нас существа. Мы приблизили их к себе и мы, собственно, спасли их от вымирания – домашних собак сегодня в сто тысяч раз больше, чем любых других диких животных сравнимого с ними размера. Тем не менее собаки, как это ни странно, на генеалогическом древе млекопитающих находятся от нас дальше, чем мыши – общий предок мышей и людей появился позже того момента, как собаки, а точнее, серые волки выделились в особую ветвь.

Это тем более странно, потому что геномы собаки и человека ближе друг к другу, чем геномы человека и мыши. По размеру геномы человека и собаки почти совпадают – у нас 2,5 миллиарда пар нуклеотидов (считайте, букв в генетическом тексте, записанном в книге ДНК), у них – 2,4. У нас даже многие болезни одни и те же – такие, например, как рак, эпилепсия и диабет. А уж если говорить о разнице между собачьими породами, то она вообще минимальна – на 99,85% их геномы совпадают. Различие между пуделем и боксером, как сейчас выяснилось, состоит всего в одной паре нуклеотидов на девятьсот.

Секвенирование собачьего генома выявило еще одну странную вещь. Как хорошо известно генетикам, ДНК любого существа состоит из кодирующей и некодирующей частей. Первая – это что-то вроде детально прописанного плана строительства того или иного белка. Вторая – вообще неизвестно что, какой-то генетический белый шум. Долгое время ученые подозревали, что это просто «мусор», необходимый природе по каким-то только ей известным эволюционным причинам. Теперь выясняется, что собачий и человечий «мусор» совпадают, а значит, это и не очень-то мусор. Но если не мусор, то что?