Гены что может перейти детям от отца. Что могут дать гены ребенку? Раздел имущества между супругами
Достанется ли дочурке редкая шевелюра отца? Чтобы получить ответы на эти вопросы, ты можешь сходить к прорицательнице бабе Инге или вглядеться в кофейную гущу. Впрочем, вместо того чтобы заниматься шаманством, лучше вспомни школьный курс биологии.
В то время как ты перекидывалась записочками с лучшей подругой или считала ворон, глядя в окно, учительница терпеливо объясняла тебе и твоим одноклассникам, что происходит, когда объединяются женская и мужская половые клетки. В процессе слияния на свет появляется новая жизнь, которая получает часть отцовских и материнских генов, несущих в себе огромное количество информации: они отвечают за внешний вид, здоровье, умственные способности будущего ребенка. Несмотря на то что малыш получает все признаки от мамы с папой, он рождается совершенно уникальной личностью, чей точный портрет не сможет нарисовать ни один ученый мира: никому достоверно неизвестно, каким именно причудливым образом сплетутся гены. Однако есть ряд особенностей, которые можно предсказать с определенной долей вероятности: например, каким будет цвет глаз ребенка, оттенок волос, рост и т. д.
Точная копия?
Наверняка ты не раз слышала расхожее мнение, что девочки рождаются похожими на пап, а мальчики, наоборот, становятся копиями своих мам. Эта теория верна лишь отчасти: считается, что гены, отвечающие за овал лица, форму скул и бровей, улыбку и т. д., по большей части обитают на Х-хромосоме. При этом мальчики получают ее от мамы, а от папы им достается У половая хромосома, достаточно бедная внешними признаками. Поэтому карапузы действительно чаще получаются «мамиными сыночками». Что касается девочек, то они наследуют сразу две Х-хромосомы от обоих родителей одновременно. Так что сказать, на кого будет похожа маленькая принцесса, невозможно: у нее равные шансы получить как мамино, так и папино лицо.
Анютины глазки
В моменты наивысшей нежности муж с упоением шепчет тебе на ушко: «У нашей дочери будут твои голубые, как весеннее небо, глаза». Если при этом твой супруг обладатель карих очей, тебе придется его расстроить: вероятность рождения у вас светлоглазого малыша ничтожно мала. Дело в том, что гены бывают рецессивными или доминантными. В данном случае темный цвет радужки – сильный, а голубой, впрочем как серый и зеленый, – слабенький, который сдается под мощным напором первого. Ваши шансы произвести на свет голубоглазку приравниваются к 25%, черноокую красотку – к 75%. Зато, если у твоего мужа, как и у тебя, радужная оболочка голубая, у вас никогда не получится ребенок с темными очами. А вот двух кареглазых родителей может ожидать сюрприз: есть 25% вероятности того, что кроха поразит маму с папой неожиданным голубым цветом глаз.
Кудряшка Сью
Светлый цвет волос, как и голубые глаза, считается рецессивным признаком. Именно поэтому некоторые издания периодически публикуют статьи на тему, что когда-нибудь на планете Земля не останется ни одного блондина: их поглотят более сильные брюнеты. Однако Всемирная организация здравоохранения не устает опровергать эту сомнительную информацию: рецессивные гены не исчезают бесследно, а передаются из поколения в поколение, чтобы когда-нибудь проявиться вновь. Впрочем, это совершенно не значит, что твой пшеничный цвет волос достанется детям, вполне возможно, он проявится у внуков или правнуков. Здесь, как и в случае с глазами: пара «блондинка плюс брюнет» имеет лишь один шанс из четырех на рождение златовласки. То же самое касается и рыжиков: каштановые локоны, увы, рецессивные. Зато, если ты счастливая обладательница пышной, кудрявой копны волос, с огромной долей вероятности ты получишь малыша, чью головку будут украшать очаровательные завитушки. Потому что вьющиеся локоны – доминантные, а прямые – рецессивные.
Ямочки и горбинки
На первом свидании со своим благоверным ты была сражена наповал его благородным римским профилем – носом с горбинкой – и сексуальной ямочкой на подбородке. Имей в виду, у вашего будущего сына есть все шансы стать знойным сердцеедом: некоторые ученые уверены, что гены, отвечающие за эти признаки, являются доминантными. К сожалению, эти же специалисты считают и лопоухость очень сильным признаком, передающимся по наследству. Так что, если кто-то в вашей семье может похвастаться смешными ушами, ребенок получит их в приданое.
Гулливер и Дюймовочка
Одни мужчины сходят с ума по девушкам модельных габаритов с ростом не ниже 175 см, другие предпочитают миниатюрных Дюймовочек. Дамы, к сожалению, более категоричны: в современном обществе ценятся высоченные мачо (коротышка Том Круз – исключение из правила, все-таки слишком симпатичное личико компенсирует его низкорослость). Поэтому, скорее всего, ты мечтаешь о сыне-великане, перед чьими чарами не устоит ни одна красотка. Увы, спрогнозировать рост будущего малыша – задача очень сложная. Ведь на него влияют не только параметры родителей, но и образ жизни, питание, перенесенные болезни. Однако есть огромная вероятность, что у высоких мамы и папы дети получатся им под стать. Впрочем, и родители со скромными габаритами при наличии рослых дедушек и бабушек могут рассчитывать на то, что чадо перерастет их самих.
Кстати, если у тебя есть свободное время и ты готова заняться несложными расчетами, можешь попробовать вычислить рост своего будущего чада при помощи специальных формул. Некий чешский исследователь В. Каркус уверен, что рост девочки следует высчитывать по следующей схеме: параметры отца умножить на 0,923, прибавить высоту матери и разделить на 2. Для габаритов мальчика тебе потребуется другая формула: сложи рост мамы и папы, умножь на 1,08, раздели на 2. Например, если у твоего партнера 185 см, а у тебя 170 см, то, согласно формулам Каркуса, ваш сын вымахает приблизительно до 192 см, а дочь будет твоего роста.
Ум за разум
Ты окончила школу с золотой медалью, институт – с красным дипломом, а твоего мужа от армии спасло исключительно личное знакомство его семьи с ректором университета. К счастью, ваши дети, скорее всего, не повторят путь отца-разгильдяя. Согласно последним исследованиям, интеллектуальные способности в большей степени передаются от мамы, а не от папы. Впрочем, гениальный мужчина тоже может наградить свое потомство недюжинным умом, но только в том случае, если произведет на свет девочку и снабдит ее своей Х-хромосомой. К игреку, который получит мальчик, это, увы, не относится.
Дети на заказ
Кто у тебя родится, мальчик или девочка, зависит от того, какая папина клетка слилась с маминой, чтобы дать начало новой жизни. В одной половине отцовских гамет содержится X-хромосома, в другой – У. Слияние первой с материнской яйцеклеткой приводит к рождению маленькой принцессы, второй – карапуза-сорванца. Однако эта информация стала известна людям относительно недавно. Наши предки были уверены, что на пол ребенка влияют иные факторы.
Китай: голова на север . Древние китайцы считали: чтобы на свет появился наследник, женщине во время занятий любовью надо лечь головой на север, для зачатия девочки – на юг.
Германия: дождь – к девочкам . Немецкие прапрабабушки были уверены, что если заниматься любовью во время дождя, то непременно родится девочка, а сухая погода способствует появлению представителей мужского пола.
Греция: любовь в жару . Древнегреческий философ и врач Эмпедокл считал, что в жаркую погоду намного больше шансов зачать младенца мужского пола, а в холодное время года, соответственно, женского.
Тибет: чет-нечет . В Тибете существовало поверье: если родители мечтают о наследнике, они должны зачать его в четный день. Тем, кто грезит о девочке, стоит перенести занятия любовью на нечетный.
Люди будущего
С тех пор как люди открыли для себя науку под названием «генетика», их не оставляет в покое мысль о том, как будет выглядеть человек будущего. Исследователи разделились на два лагеря: адепты первого уверены, что мы переродимся в исполинских красавцев, представители второго пророчат нам уродливое будущее.
Смуглые красавцы. Медицина будет все более совершенствоваться, а значит, продолжительность жизни человека увеличится до 120 лет. При этом раннего старения не будет: и в 80 мы станем выглядеть на сорок. По сравнению с прошлыми веками мы уже значительно подросли, эта тенденция продолжится, и человек будущего в итоге начнет взирать на мир с двухметровой высоты. Расы исчезнут: земляне все поголовно станут смуглыми и очень красивыми. Черты лица будут более симметричными, тела – спортивными, глаза – большими и ясными.
Трехпалые гоблины. Привычка пережевывать все более легкую пищу сделает лицо человека по-детски круглым, а зубы – редкими и мелкими. В процессе мутаций (за несколько тысяч лет люди уже потеряли три четверти обоняния) у нас отвалится нос, от которого останутся две маленькие дырочки. Чтобы было удобнее нажимать на клавиши, пальцы станут длинными и тонкими. Со временем их останется по три на каждой руке. Необходимость вмещать огромное количество информации приведет к тому, что мозг разрастется до невероятных размеров, из-за чего голова человека станет большой и круглой. Под воздействием экологических факторов рост уменьшится почти на полметра, снизится мышечная масса, с наших тел исчезнут волосы, а кожа огрубеет. Обилие грязи и пыли, витающих в воздухе, сделает глаза человека раскосыми и снабдит их защитной темной пленкой.
Звезды о генах
Ольга Будина :
– Есть дети, которые становятся копиями своих родителей. Я про своего сына подобного сказать не могу: он не похож на меня как две капли воды. Однако нельзя не заметить некоторые мои черты, которые повторились в Науме с поражающей точностью.
Во-первых, у него моя мимика: он улыбается, говорит, хмурит брови, смеется абсолютно как мама. Во-вторых, сын потрясающе музыкальный. В-третьих, в свои пять лет он уже перфекционист и очень честолюбив.
Валерия :
– У меня в семье все музыканты. Бабушка и дедушка, хотя и не были профессиональными артистами, играли на фортепиано. Мои дети унаследовали эту черту: у них есть склонности к музыке, однако стремления к ней я в них не вижу. Хотя старший сын учился по классу фортепиано и кларнета, дочь играет на пианино, младший в четыре года пошел в музыкальную школу. Преподаватели назвали его одаренным и сказали, что он «их» ребенок и его нужно развивать.
Итак, за наследственность отвечают цепочки в молекуле ДНК, именуемые «генами». Смешение генов мамы и папы с точки зрения биологии можно считать уникальным генетическим экспериментом. Это название процессу зарождения новой жизни и дал один из ведущих специалистов в области генетики поведения американец Роберт Пломин. В биологии таинство зачатия можно записать в виде некой формулы, как и гены и хромосомы, передаваемые ребенку: каждая яйцеклетка и каждый сперматозоид несут в себе уникальную комбинацию из 23 хромосом. Объединяясь в пары, случайным образом родительские хромосомы образуют неповторимый генетический код будущего человека - генотип.
Факт
Младенцы чаще похожи на пап. Природа «задумала» так, чтобы мужчина сразу увидел в дитяти себя и инстинкт отцовства сформировался быстрее.
На маму или на папу?
Ребенок, как правило, наследует цвет глаз того из родителей, у кого они темнее. Например, у кареглазой мамы и голубоглазого отца, даже если малыш - папина копия, глаза будут, скорее всего, карие.
Если у одного из родителей вьющиеся волосы, то у первенца, скорее всего, тоже будут кудри.
Первый ребенок мальчик? Тогда он наверняка будет похож на маму при помощи ген и хромосом, передаваемых ребенку. Девочка - на папу. В таких случаях говорят: «Счастливым будет».
Ум и сообразительность кроха наследует от мамы. Последнее, кстати, подтверждает и наука. Дело в том, что гены, «отвечающие» за IQ, находятся в Х-хромосомах, которых у женщины две (XX), а у мужчин одна (XY).
Рожденная от гениального отца девочка имеет намного больше шансов прослыть умницей-разумницей, а вот на сыне гениальной личности природа, скорее всего, «отдохнет».
Светлоголовым «в маму» малыш будет только в том случае, если блондины были и среди родственников отца.
Вредные привычки кодируются на генетическом уровне. Алкогольную зависимость определяет ген, ответственный за синтез фермента, расщепляющего спирт. Если ген мутировал, то у ребенка родителей, любящих выпить, возникает склонность к алкоголизму.
Характер по наследству
То, что характер передается по наследству при помощи ген и хромосом, передаваемых ребенку, пока научно не подтверждено. Хотя открытый несколько лет назад учеными «ген агрессивности» уже дал почву для подобного рода разговоров. Правда, практические опыты их опровергли. И все же не зря русская молва советовала, смотреть на будущую тещу. Сколько раз вы уже говорили, глядя на дочурку: «Ну, упрямая - вся в деда!» или замечали в сыне: «Эх, характер - отцовский». Да, все это можно списать на так называемые издержки воспитания. На то, что дитя несознательно копирует поведение родителей, замечая, как они ведут себя в определенной ситуации. Затем повторяет поступок в похожих условиях. Между тем ученые, работающие над расшифровкой генетического кода человека, уже установили, что склонность к вежливому или грубому поведению на 34 % заложена в нас генетически. Остальное определяют воспитание и окружение. И даже выбору профессии мы на 40 % обязаны определенному сочетанию хромосом. По крайней мере, лидерские качества в большинстве случаев передаются по наследству. Быть может, именно поэтому на Руси существовал династийный принцип передачи царской власти - от отца к сыну.
«Ни в мать, ни в отца...»
Действительно, случается так, что сын или дочь совсем не похожи на своих родителей. Они легко могут повторить генотип какого-нибудь дальнего родственника. Или очень дальнего. Причем давно уже покинувшего этот мир.
Непохожесть ни на кого зачастую очень тревожит отца. Скажите любимому мужу, что ваше дитя похоже на вашу прапрабабушку или - и тот на время успокоится.
А еще пересмотрите детские фотографии мужа, свои и увидите: внешность взрослеющего ребенка меняется постоянно и уже через год - два у вашего крохи может проявиться немало ваших черт.
Генетик и доктор философии Дин Хеймер первым заявил о существовании «гена гомосексуализма» в 1993 г, а в 2004 г написал книгу об открытии «гена веры в Бога».
Ученые Великобритании проанализировали характер 609 пар близнецов и оказалось, что если способности к ведению собственного дела, общительность и интравертностъ были свойственны одному из братьев, то они обязательно присутствовали и в характере другого. Даже такая привычка, как желание подолгу сидеть перед телевизором, на 45 % унаследованная. А о «гене гениальности» и возможности его выделения, и даже его внедрения, в генотип какого-то конкретного человека давно и всерьез спорят ученые. При этом предметом спора является нравственная составляющая вопроса, а вовсе не научные гипотезы. Как сказал некогда Шерлок Холмс, глядя на портреты династии Баскервилей: «Вот и не верь после этого в переселение душ!»
Черный, и в полосочку
В 19 веке популярной была телегония. Теория о том, что за внешность крохи отвечают не гены отца, а первый партнер матери. Возникла она после случая, произошедшего в мире лошадок.
Один заводчик решил скрестить зебру с кобылой. Производить потомство от чужака она не захотела. Родившиеся же потом от соплеменника жеребята оказались с зебриными полосками.
Первые представления о том, как молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) обеспечивает передачу наследственной информации и последующее превращение оплодотворенной яйцеклетки в человеческую личность, современный Homo sapiens получает, как правило, в «школьные годы чудесные». И, как правило же, для большинства из нас этот первый «теоретический минимум» зачастую оказывается последним - ибо по достижении половой и прочих необходимых для образования семьи зрелостей мы предпочитаем сразу же переходить к «практикуму» по передаче своих генов 1 потомкам. Это вполне логично с биологической точки зрения - в конце концов, мы живем на этой планете благодаря тому усердию, с которым «практиковались» в вышеозначенной передаче генов наши пращуры, не подозревавшие о существовании репликонов 2 , оперонов 3 и кодонов 4
Но все же... Все же нынешним потенциальным родителям не помешало бы знать о наследственности чуть больше - и отнюдь не из «чистой любви к искусству». Наше время, вполне справедливо называемое «зарей биотехнологической эры», подразумевает более высокий уровень «генетической компетентности» будущих родителей, нежели тот, что остается в памяти спустя десяток лет после окончания школы.
Новейшая история консумеризации 5 человеческого общества свидетельствует, что возможности биоэтики 6 по сдерживанию коммерческих предложений, порождаемых развитием биотехнологий, не безграничны - примером тому служит пресловутый «стволовоклеточный бум» 7 , захлестнувший некоторые страны. В условиях глобального гипермаркета. где человеческие гены могут легко стать ходовым товаром, не стоит всецело полагаться лишь на инстанции, защищающие «права потребителя» - самым надежным гарантом от банкротства (любого) является, понятное дело, компетентность самого потребителя.
Праздник генов. В программе-феерия...
Если Человек является Венцом Творения (пусть и самопровозглашенным), то его геном 8 можно смело назвать самим... Творением. Потому что именно непрестанным творением жизни занята эта грандиознейшая Программа, четырехбуквенным языком которой «написаны» 30 000 «статей»-генов, разместившихся в 46 «томах»-хромосомах. В этой «энциклопедии» действительно имеется все, что нужно для построения нового человеческого организма и поддержания его в состоянии жизни на протяжении многих десятилетий. Именно гены определяют огромный спектр индивидуальных характеристик человека - от цвета глаз и телосложения до музыкального слуха и продолжительности жизни. Есть в геноме и все, чтобы наделить человеческое существо интеллектом - феноменом, материальная «тонкость» которого слишком изящна даже для молекулярного уровня, на котором пытаются изучать этот феномен генетики.
Все эти вышеперечисленные чудеса наши гены делают как «поодиночке», так и кооперируясь во всевозможные комбинации и ансамбли - делают путем регуляции производства тысяч разновидностей белков, «умеющих» строить клетки, ставить перед ними четкие задачи, переносить информацию, катализировать (ускорять) биохимические реакции, «чинить» сам геном - если с таковым вдруг приключится «авария»... Главные условия успешности режиссируемого и продюсируемого геномом этого поистине феерического протеинового (белкового) блокбастера, начинающегося еще до момента зачатия человеческого существа и длящегося вплоть до его последнего вздоха, в общем-то, незамысловаты: все должно быть сделано вовремя, в нужных местах и в достаточных объемах. Нарушение этих условий чревато понятно чем (появлением пороков развития плода). Такие дела... Теперь можно выдохнуть и двигаться дальше.
Не горохом единым...
Интересуется так называемая трансмиссивная генетика - наука, изучающая закономерности передачи наследственной информации от предков к потомкам. Хотя горох
вполне заслуживает того, чтобы стать эмблемой вышеозначенного ответвления генетики - заслуживает «с легкой руки» великого Грегора Менделя, первого в истории человечества трансмиссивного генетика, который изучал законы наследственности благодаря этому нехитрому растению. Типы наследования признаков, открытые этим ученым, до сих пор уважительно именуются менделевскими (или менделирующими). И то самое сходство между родителями и детьми, закономерность которого была несколько пафосно поставлена «под вопрос» в предыдущем абзаце, во многом обеспечивается именно менделирующим (или весьма на него похожим) наследованием.
Среди тысяч признаков человеческого индивидуума (т.н. фенотипических черт)довольно много таких, что кодируются одним-единственным геном или группой генов, тесно «сцепленных» друг с другом. Или группой генов, среди которых имеется явный «лидер» - т.е. такой ген, чей «вклад» в формирование признака намного превышает вклады «коллег» по генному ансамблю. В таких случаях вполне актуальны «старые добрые» типы наследования - вроде аутосомно-доминантного и аутосомно-рецессивного 9 .
По подобной схеме наследуется, например, цвет глаз - если ребенок получает хотя бы от одного из родителей генную комбинацию, кодирующую доминантный (т.е. «сильный») карий цвет радужки, то и его глаза непременно будут карими. Для того же, чтобы ребенок был голубоглазым, он непременно должен получить от обоих родителей слабый (рецессивный) «ген» голубой окраски радужки. И даже если при этом оба его родителя кареглазы, справедливости менделевского распределения признака это отнюдь не «отменяет». Достаточно просто совершить небольшую «прогулку» по генеалогическому древу малыша - и первые же из встретившихся в нем голубоглазых прямых предков. Ребенка по отцовской и материнской линии и будут теми людьми, чей ген окраски радужки достался ему в наследство.
Сходным образом наследуются т.н. «группы крови», отдельные черты лица, цвет волос, способность различать некоторые цвета и оттенки, склонность к употреблению сладкой пищи и паническим реакциям, умение записывать слова в их зеркальном отражении... И, к сожалению, таким же образом передаются от предков к потомкам несколько тысяч различных по тяжести наследственных болезней. Кроссинговер и мутагенез при таком наследовании не особенно эффективны - на вероятность проявления или непроявления признаков в этих случаях существенно влияет только совпадение (или несовпадение, соответственно) родителей по вышеозначенным генам.
Зато в процессе наследования признаков полигенных (т.е. кодируемых многими генами одновременно) комбинативная изменчивость, «разворачивается», как говорится, «во всю». Здесь кроссинговер и гаплоидизация не щадят ни благоприятных генных комбинаций, ни «вредных» - с одинаковым усердием они «размешают» сложнейший генный ансамбль, способный сделать своего обладателя лауреатом Нобелевской премии, и генную же «конфедерацию», готовую при первом удобном случае «усадить» хозяина на тюремные нары. К радости ли, к огорчению ли родителей - но основная масса склонностей, способностей и талантов относится именно к категории полигенно кодируемых признаков - и это значит, что после рождения ребенка мамы и папы должны быть готовы философски (с облегчением или легким сожалением) констатировать: «Как пришло, так и ушло...»
Теперь поговорим подробнее о том, что такое гены и каков процесс их формирования.
Генная эстафета...
Никто из ныне живущих людей не «делал» своих генов собственноручно - все мы получили их от своих родителей. Те, соответственно - от своих, и так далее... Размышления о том, откуда взялись первые гены, либо неминуемо приведут к выводу о том, что «вначале было Слово», либо «упрутся» в дискуссионный тупик типа «яйца и курицы». Зато очевидно, откуда взялись геномы последующие - инстинкт «продолжения рода» изначально «впечатан» в нить ДНК, хранящую информацию о виде Homosapiens. Любой носитель этой информации (при условии, что она не дефектна) генетически «обречен» стать очередным звеном бесконечной (будем надеяться) эстафеты продолжения рода.
Аналогом же эстафетной палочки у человека являются так называемые гаплоидные геномы 10 гамет - половинные наборы генов, содержащиеся в половых клетках. Для того чтобы вышеозначенная эстафета была признана состоявшейся, необходима встреча гаплоидных геномов мужчины и женщины -причем исключительно «на территории» яйцеклетки. Обязательная «раздвоенность» генома человека на материнскую и отцовскую половины страхует размножающееся человечество от возможности «дважды ступить в одну воду» - т.е. от вероятности рождения генетически абсолютно идентичных людей...
Еще выдох - и теперь пару слов об еще одном «фокусе» нашего генома.
... и генная лотерея
Дело в том, что даже предназначенные для передачи потомкам половинчатые геномы непременно отличаются друг от друга во всех яйцеклетках и сперматозоидах родителей. Причиной тому является кодируемая самим же геномом изменчивость - во время созревания половых клеток у мужчин и женщин специальные гены строго следят за тем, чтобы участки хромосом тщательно «перемешивались». Генетики именуют сей процесс звучным термином «кроссинговер». Всего за пару поколений этот неутомимый «крупье» способен «перетасовать» генные «колоды» в гаметах членов некогда «урожайной» на гениев и талантов семьи до практически полной «не-
состоятельности» в тиражировании этих самых гениев и талантов. Задача у кроссингове-ра та же, что и у упомянутой выше гаплоиди-зации генома, - это препятствие распространению однотипных комбинаций генов и обеспечение бесконечного генетического разнообразия человечества.
На все туже «мельницу» генетической неповторимости «льет воду» и еще одна разновидность наследственной изменчивости - мутационная. Суть ее состоит в том, что под воздействием различных факторов внешней среды и в ходе функционирования самого генома первичная структура генов изменяется - «буквы»-нуклеотиды 11 теряются, меняются местами, удваиваются... В результате этого меняется и структура кодируемых генами белков - а значит, и признаков человеческого организма, за проявление которых эти самые белки отвечают. Мутагенез" доводит эволюционную «заботу» о генетической неповторимости человеческого индивидуума до совершенства - даже монозиготные - однояйцевые близнецы (по сути являющиеся естественными клонами) все равно отличаются друг от друга генетически. За счет единичных мутаций, случившихся в единичных же генах на самых ранних стадиях внутриутробного развития...
Процесс формирования комбинации родительских генов, должной лечь в основу жизни их ребенка, весьма напоминает розыгрыш некой многоступенчатой лотереи - лотереи, в которой выигрышная комбинация шаров с но-
мерами не просто перемешивается сразу в двух крайне замысловато вращающихся миксерах, но еще и каким-то непостижимым образом на шарах постоянно «стираются» ранее нанесенные номера и «рисуются» номера новые. Как в этих условиях вообще обеспечивается внешнее и внутреннее сходство родителей и детей - вопрос, как говорится, «еще тот»...
Несколько слов в заключение
Гены, давшие нам жизнь, прошли через сотни поколений предков - для того чтобы продолжить свой путь в сотнях поколений наших потомков. Тысячи лет человеческий геном трудился в человеческих же клетках, всеми доступными ему средствами стремясь сделать каждого из людей неповторимым - не из соображений эстетики, разумеется. А только для того, чтобы не знающий снисхождения естественный отбор не смог поставить «жирный крест» на «биологической карьере» вида Homosapiens. Тысячи лет гены практически единолично решали судьбу человечества - и вот сегодня у нас появляются первые реальные возможности взять эту колоссальную ответственность на себя. Решимся ли мы на коррекцию человеческого генофонда генно-инженерными методами, подменим ли естественный отбор искусственной пренатальной селекцией предпочтительных для нас генотипов или откажемся и от того и от другого - это уже будет наше и только наше решение. А будет ли таковое правильным - покажет время.
1 Ген - это участок ДНК, в котором последовательность нуклеотидов определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
2 Репликон - участок ДНК, проходящий процесс репликации (процесс самовоспроизведения молекул нуклеиновых кислот, сопровождающийся передачей по наследству от клетки к клетке точных копий генетической информации в определенный момент времени).
3 Оперон - участок генетического материала, состоящий из 1, 2 и более сцепленных структурных генов, которые кодируют белки (ферменты), осуществляющие последовательные этапы биосинтеза какого-либо вещества.
4 Генетический код - система записи наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот. Единицей генетического кода служит кодон, или триплет (тринуклеотид). Генетический код определяет порядок включения аминокислот в синтезирующуюся полипептидную цепь.
5 Консумеризация - процесс преобразования различных аспектов жизни человека и общества в предмет купли-продажи.
6 Биоэтика - свод принципов и норм, действующих на основе традиционных духовных ценностей в области здоровья и здравоохранения и регулирующих в этой сфере взаимоотношения государства с обществом, семьей и личностью, а так же взаимоотношения медицинского работника и пациента в связи с медицинским вмешательством.
7 Стволоклеточный бум - развитие современных технологий лечения серьезных болезней, в том числе и злокачественных опухолей, с помощью пересадки особых стволовых клеток, источником которых может являться пуповинная кровь, особым образом обработанный костный мозг и клетки эмбриона.
8 Геном - совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом данного организма.
9 Доминантные признаки всегда превалируют, подавляют рецессивные. Рецессивные признаки проявляются только в том случае, когда в одном хромосомном наборе встречается рецессивный признак и от мамы, и от папы.
10 Гаплоидный набор содержит одинарный набор хромосом - у человека это 23 хромосомы, диплоидный набор содержит двойной набор хромосом - у человека это 46 хромосом.
11 Нуклеотид - вещество, состоящее из азотистого основания, сахара и остатка фосфорной кислоты.
12 Мутагенез (от «мутация» и «...генез») - процесс возникновения в организме наследственных изменений - мутаций. Основа мутагенеза - изменения в молекулах нуклеиновых кислот, хранящих и передающих наследственную информацию. Методы искусственного мутагенеза используют для создания высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур, высокопродуктивных штаммов микроорганизмов.
Текст: Евгения Кеда, консультант - Александр Ким, доктор биологических наук, заслуженный профессор МГУ
Однажды к известному английскому писателю Бернарду Шоу обратились с необычной просьбой - поклонница убеждала его… сделать ей ребенка. „Вы только представьте себе, малыш будет такой же красивый, как я, и такой же умный, как вы!” - мечтала она. „Мадам, - вздохнул Шоу, - а что, если получится наоборот?”
Конечно, это исторический анекдот. Но ведь наверняка современная наука может с большой вероятностью предсказать, что именно передается по наследству от родителей, что унаследуют сын или дочка - способность к математике или к музыке.
Что передается по наследству: роль хромосом
Из школьной программы по биологии мы точно помним, что пол ребенка определяет мужчина. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Х-хромосому, рождается девочка, если Y-хромосому - мальчик.
Доказано, что Х-хромосомы несут в себе гены, в большей степени отвечающие за внешность: форму бровей, овал лица, цвет кожи и волос. Потому логично предположить, что мальчики, обладающие одной такой хромосомой, скорее унаследуют внешность мамы. А вот девочки, получившие ее от обоих родителей, в равной степени могут оказаться похожи как на мать, так и на отца.
Комментарий эксперта: „На самом деле Х-хромосома, которую получают мальчики, всего лишь одна из 46, имеющихся в генетическом коде. И во всех 46 хромосомах есть гены, отвечающие за самые разные признаки. Таким образом, мальчики совсем необязательно получаются похожими на маму”.
! С большой вероятностью передаются по наследству : рост, вес, отпечатки пальцев, предрасположенность к депрессиям.
! С небольшой вероятностью передаются по наследству : застенчивость, темперамент, память, пищевые пристрастия.
Что передается по наследству: побеждает сильный?
В том же учебнике четко написано: гены делятся на доминантные (сильные) и рецессивные (слабые). И у каждого человека в равной степени есть и те и другие.
Например, доминантен ген кареглазости и рецессивен - светлоглазости. У кареглазых родителей с большей вероятностью родится такой же темноглазый ребенок. Однако не нужно думать, что появление голубоглазого потомка в такой семье исключено вовсе. И мама, и папа могут нести в себе рецессивный ген светлоглазости и в момент зачатия передать именно его. Шансов, конечно, мало, но они есть. Тем более что за каждый признак со стороны родителя отвечает не один ген, а целая группа, и комбинации здесь многовариантны.
К сильным, чаще всего наследуемым генам, относятся темные и курчавые волосы, крупные черты лица, массивный подбородок, нос с горбинкой, короткопалость. У двух блондинов карапуз, скорее всего, будет белобрысым. А вот у брюнетки и блондина - темно-русым (средний цвет между мамой и папой). Иногда совершенно неожиданно ребенку передаются по наследству черты далеких родственников. Ничего удивительного в этом нет, вероятно, в предыдущих поколениях данные гены проигрывали в неравной борьбе, а тут оказались доминантными и победили.
Кроха внешне совсем на вас не похож?
Присмотритесь повнимательнее. Возможно, у него ваша мимика: он так же морщит лоб, когда задумывается, выпячивает губу, когда обижается. Скажите, он вас копирует? И да, и нет. Замечено, что слепые дети, которые никогда своих родственников не видели, тем не менее довольно точно повторяют их жесты и выражения лица.
Наверное, многие замечали, что у одних и тех же родителей первый ребенок - вылитый папа, второй - необычайно похож на маму, а третий - копия дедушки. В данном случае речь идет о расщеплении генов. Среда и семья одна и та же, но комбинации генов, получаемые родными братьями и сестрами, абсолютно разные.
Комментарий эксперта: „Сами родители вряд ли смогут вычислить, что передастся по наследству ребенку. Совершенно необязательно, что у темноволосых мамы с папой родится такое же темноволосое чадо, а у светловолосых - светловолосое. В данном случае большое влияние оказывает родословная человека, история предков с обеих сторон. Разобраться поможет специалист-генетик, но и ему придется серьезно углубиться в семейное древо”.
Что передается по наследству: внешность ребенка
Рост спрогнозировать тоже достаточно трудно. Если родители очень высокие, малыш, скорее всего, тоже вымахает с коломенскую версту. Папа крупный, а мама миниатюрная? Ребенок наверняка остановится на среднем показателе. Однако большое влияние оказывают и правильное детское питание , и достаточный сон ребенка, и активные занятия спортом, и даже климат.
До встречи с малышом осталось несколько месяцев, а вам уже не терпится узнать, на кого он будет похож: на своего голубоглазого светловолосого папу или смуглую кареглазую маму? А вдруг ему «достанется» знаменитый дедушкин нос или все бабушкины родинки?! Ответ на эти вопросы вам предстоит получить в день рождения малыша, ведь наша внешность зависит от случайного распределения генов родителей. Правда, эта лотерея все же имеет свои законы.
История любого из нас начинается со встречи яйцеклетки и сперматозоида. Каждая из этих клеток имеет свой багаж из 23 хромосом, от слияния которых появляется неповторимое существо с набором из 46 хромосом. Каждая из них напоминает ожерелье длиной в метр, а шириной всего лишь несколько миллиардных миллиметра — специалисты называют его ДНК, или дезоксирибонуклеиновой кислотой. Это ожерелье состоит из сотен «жемчужин» — генов. В них закодированы наши физические характеристики: голубые или карие глаза, тонкие или пухлые губы, низкий или средний рост. Вот только предугадать, какие именно гены унаследует ребенок, невозможно! Судите сами: яйцеклетка содержит лишь половину генетического «капитала» мамы — 23 хромосомы из 46, которыми она владеет. То же самое происходит и с «багажом» будущего папы. В такой путанице невозможно предугадать, где окажется ген кудрявых волос и ген голубых глаз, попадут ли они в ту часть, что получил ребенок, или останутся в стороне? Тем более что за первым туром лотереи последует второй! После встречи гены скрещиваются — так появлются новые качества. Для каждой из своих физических черт малыш получает по два гена: один от отца, другой от матери. Эти гены могут нести или одинаковую информацию («голубой» для цвета глаз, «прямой» для волос, «горбатый» для носа), или разную («голубой» и «карий», «прямой» и «кудрявый», «горбатый» и «ровный»). В первом случае проблем не возникает: у ребенка с двумя «голубыми» генами будут голубые глаза. А вот если они разные — «голубой» и «карий» — победит тот ген, что сильнее!
КТО КОГО?
Наши гены имеют разные свойства: те, что преобладают и обязательно проявляются, называются доминантными, а те, что «молчат» — рецессивными. Первые, как правило, отвечают за более темные цвета и характерные особенности. Они могут подавить действие генов, отвечающих за светлые цвета и нейтральные черты. Например, можно смело предположить, что в комбинации данных темноволосого папы, обладающего носом с горбинкой, и мамы-блондинки с прямым ровным профилем, доминировать будут признаки отца. И все же это уверенное предположение вовсе не означает, что так оно и будет. Ведь именно благодаря многообразию возможных комбинаций генов ваш ребенок будет неповторимым в прямом смысле этого слова. Давайте посмотрим, как работают законы наследования в разных ситуациях.
Я мечтаю о девочке с голубыми глазами, как у моего мужа. Есть ли у меня надежда, если я сама — обладательница карих глаз?
Ген «голубых глаз» — рецессивный. Другими словами, для того чтобы проявиться, он должен присутствовать в хромосомном наборе малышки в двойном экземпляре: один от папы, другой от мамы. У вашего мужа глаза голубые, значит, оба гена, отвечающие за их цвет, в его «багаже» «голубые». Но есть ли такой ген у вас? Если в вашем наборе проявился доминантный ген «карие глаза», это не значит, что вы не располагаете еще одним, скрытым до поры, — «голубым». Итак, первая гипотеза: у вас оба гена «карие». Тогда все решено: ваш «карий» победит «голубой» мужа.
Вторая гипотеза: вы — носитель скрытого «голубого» гена. В этом случае есть шанс родить девочку с голубыми глазами.
У нас в семье рождаются одни девочки. Означает ли это, что у меня как у будущей мамы нет выбора?
Известно, что сперматозоиды с хромосомой Y подвижнее, своих Х-собратьев, но живут они недолго. Это означает, что зачатие, близкое к моменту овуляции, скорее всего, даст жизнь мальчику. Если же вы занимались любовью за 3-4 дня до или после овуляции, велика вероятность родить девочку.
Мы оба музыканты. Унаследует ли ребенок наши способности?
Спор о врожденном и приобретенном ведется давно. Исследователям удалось установить, что слуховая кора музыкантов (так называют участок мозга, обрабатывающий звуки) развита лучше, чем у остальных людей. Но этот факт ничего не объясняет. Человек становится музыкантом, потому что наследует развитую слуховую кору? Или слуховая кора развивается из-за пристрастия к музыке? И хотя точного ответа на эти вопросы сегодня у специалистов нет, они считают доказанным то обстоятельство, что не все человеческие признаки передаются по наследству и наш мозг поддается влиянию окружающей среды. А значит, жизнь в семье музыкантов может привить ребенку любовь к музыке!
Я — маленькая, а муж — высокий. Значит ли это, что наш ребенок будет среднего роста?
Конечно, полученные нами гены влияют на наш рост. Ясно, что у родителей маленького роста ребенок, скорее всего, будет невысоким, у высоких же — наоборот. А вот сочетание противоположных признаков может дать непредсказуемый результат: либо малыш унаследует данные мамы, либо папы, либо «окажется» где-то посередине. Угадать невозможно! Между тем не стоит забывать, что каждое новое поколение оказывается выше предыдущего — эта особенность связана с изменением в нашем питании.
Можно ли заранее узнать группу крови ребенка?
Сделать это довольно трудно. Можно быть уверенным только в том, что у родителей с IV группой крови (АВ) не может появиться ребенок с I группой (О). А у обладателей I группы (О) обязательно родится малыш с таким же «показателем». Во всех остальных ситуациях ничего определенного сказать нельзя. Например, у мамы с I (О) и отца с IV (АВ) группой может родится малыш со II (ОА) или III (OB). Еще специалисты определили отношения групп крови между собой: I (О) — рецессивная по отношению ко II (ОА) и III (OB).
У нас с мужем пухлые губы. Может ли наш малыш быть тонкогубым?
Да, если вы оба являетесь носителями рецессивного гена «тонкие губы» и оба эти гена встретятся. Объединив свои «усилия», они проявят черту, которая до времени была скрыта.
Один из моих двоюродных братьев страдает болезнью Дауна. Означает ли это, что в нашей семье есть такой ген?
Синдром Дауна — это не наследственная болезнь, его вызывает ошибка при делении клеток. В этом случае яйцеклетка (в 90% случаев) или сперматозоид (10% случаев) оказывается носителем двух хромосом 21 вместо одной — и ребенок получает три таких образца вместо двух. Надо сказать, что риск передачи лишней хромосомы повышается с возрастом. Если среди 20-летних будущих мам это происходит в 1 случае из 2000, то для 40-летних — в 1 из 100. К счастью, современные способы диагностики позволяют определить болезнь Дауна, начиная с первого триместра беременности с помощью биопсии хориона (так называют исследование тканей будущей плаценты) в 10-12 недель беременности, амниоцентеза (анализ околоплодных вод) в 16-20 недель, кордоцентеза (анализ пуповинной крови) в 20-24 недели. Поводом для обследования будущей мамы служит ее возраст (от 35 лет), изменение уровня «сывороточных маркеров» в крови, результаты УЗИ, а точнее, утолщение воротниковой зоны малыша.
У моей сестры ребенок болен муковисцидозом. Мне стоит волноваться или нет?
Если в вашей семье есть случаи развития генетических болезней, то прежде чем планировать беременность, нужно обратиться к генетику.
Муковисцидоз чаще всего возникает неожиданно, то есть ни в семье отца, ни в семье матери таких больных нет. Это обстоятельство объясняется тем, что муковисцидоз — рецессивная болезнь, то есть человек может быть носителем «измененного» гена и не знать об этом. Такого человека называют «здоровым носителем».
К сожалению, если каждый из родителей передаст ребенку «поломанный» ген, он заболеет муковисцидозом. В ситуации, когда оба родителя являются здоровыми носителями, риск родить больного ребенка составляет 25%, впрочем, как и здорового; в оставшихся 50% малыш будет здоровым носителем, как и мама с папой. Если отец ребенка — здоровый носитель «измененного» гена, а у матери его и вовсе нет, малыш «пойдет» либо в папу, либо в маму.
В моей семье есть несколько случаев дальтонизма. Передается ли эта особенность по наследству?
Дальтонизм — генетическая «поломка», которую переносит хромосома X. Вопреки сложившемуся мнению, дальтоники не путают зеленый и оранжевый, а воспринимают оба цвета как серый. Мальчиков-дальтоников гораздо больше (8%), чем девочек (0,5%). Этот факт объясняется тем, что у них имеется две хромосомы X, а значит, если малышка получит от одного из родителей хромосому с поломкой, вторая, «здоровая», ее скомпенсирует. У мальчиков — носителей одной хромосомы X и одной Y — нет дубликата для исправления аномалии.
У нас смешанная, афро-европейская пара. Какого цвета будет кожа у наших детей?
Возможен любой вариант: от самого светлого до темного. Дело в том, что цвет кожи закодирован не в одном, а в нескольких генах. Обычно смешение признаков африканской и европейской расы придает коже ребенка оттенок кофе с молоком. Хотя конечный результат зависит еще и от генеалогии родителей. Если папа ребенка — африканец в нескольких поколениях, цвет кожи малыша будет темнее, а вот если он мулат, ребенок «получится» светленьким.
Я всегда была полной. Будет ли мой ребенок иметь проблемы с весом?
Малыш может унаследовать предрасположенность к полноте, но даже в этом случае его вес будет зависеть от многих обстоятельств, и от питания в том числе. К тому же, для того чтобы ответить на ваш вопрос, нужно учитывать наследственность и телосложение будущего папы.