Відсутність багатьох генів, які вважаються важливими, не позначається на здоров'ї.
Хоча ми вже знаємо, скільки генів у людини (за різними оцінками, від 20 до 25 тис.), їхні функції досі залишаються багато в чому невизначеними. Це можна порівняти з текстом, набраним невідомими символами: спочатку намагаєшся зрозуміти, де закінчується одне слово і починається інше, а потім вже осягаєш власне сенс слів.
З людським геномом сталося те ж саме: про сенс більшості «слів» ми поки що можемо тільки здогадуватися (хоча багато генів вже вивчені досить добре). Крім того, не варто забувати, що значення «слів» може змінюватися при взаємодії один з одним - молекулярно-генетичний контекст впливає на роботу генів.
Зазвичай, коли хочуть з'ясувати, навіщо потрібна та чи інша ділянка хромосоми (не обов'язково кодуючий білок, це може бути регуляторна послідовність ДНК), її або вимикають мутаціями, або просто вирізають з генома, загалом, так чи інакше не дають працювати. Такий спосіб хороший з тваринами, але спеціально, в експериментальних цілях відключати гени у людей ніхто не дасть. Однак можна використовувати експеримент, поставлений самою природою, і проаналізувати геноми тих, чиї предки з покоління в покоління живуть в замкнутих, закритих спільнотах і чиї батьки часто виявляються відносно близькими родичами - наприклад, двоюрідними братом і сестрою.
Щоб зрозуміти, в чому тут справа, потрібно згадати найпростішу генетику. Як відомо, у кожній нашій клітці є подвійний набір хромосом, одна копія якого дісталася нам від батька, інша - від матері. Тобто кожен ген знаходиться в материнському і батьківському варіантах (аллелях), і, якщо ген від одного з батьків прийшов в неробочому вигляді, будучи зіпсований накопиченими мутаціями, то клітина (і весь організм) все одно можуть жити довго і щасливо завдяки другій копії, що дісталася від іншого батька. (Ми тут не обговорюємо більш складні - і цілком звичайні - випадки, коли один і той же ген сам по собі існує в декількох копіях: наприклад, на тій і на іншій хромосомі його може бути по два, по три і т. д. екземпляри, деякі з яких можуть працювати, а деякі - ні. Крім того, у генів можуть бути такі аномальні варіанти, які продовжують працювати, але працюють неправильно, і своєю неправильністю пригнічують, домінують над тим варіантом, який нормальний, здоровий.)
Але якщо в зародку при заплідненні зійдуться поламані варіанти гена від обох батьків, то тоді варто чекати якогось захворювання - якщо, звичайно, ембріон взагалі доживе до народження. У такому випадку можна зробити висновок про те, навіщо потрібен цей ген, що він робить у клітці і наскільки він взагалі важливий для людини. Такі випадки, коли дві «поломки» сходяться в одному організмі, досить рідкісні, якщо популяція велика. Але якщо популяція мала, якщо розмноження відбувається всередині відносно вузького «кола осіб», якщо в шлюб вступають люди (або тварини), пов'язані досить близьким спорідненням, то ймовірність зустрічі мутантних генетичних алелей зростає.
Річард Дурбін (Richard Durbin) з Інститут Сенгера, Девід ван Хіл (David A. van Heel) з Коледжу Квін Мері та їхні колеги проаналізували геноми 3 222 дорослих пакистанців, які живуть у Великобританії (для аналізу відбиралися тільки послідовності, кодуючі білки, на суто регуляторні уваги не зверталися). Вихідців з Пакистану якраз і вибрали тому, що там традиційно в шлюб вступають не з «чужинцями», а з кимось із «своїх». Виявилося, що у них не вистачало досить багатьох генів, деякі з яких, як вважається, пов'язані з досить серйозними хворобами.
Можна було б очікувати, що за відсутності таких генів людина буде сильно хворіти, проте дійсно хворіючих була меншість; крім того, якісь фізіологічні розлади, які повинні були виникнути, проявлялися не так сильно, як можна було очікувати. Деякі випадки були особливо цікавими: так, у однієї з жінок, яка встигла обзавестися дітьми, взагалі був відсутній ген PRDM9, про який відомо, що він необхідний для перетасовки генів між хромосомами при формуванні статевих клітин.
Правильне сортування хромосом - процес абсолютно необхідний, і миші з вимкненим PRDM9 в експериментах виявляються стерильні. Але з іншого боку, собаки відключення PRDM9 переносять нормально - і, мабуть, люди теж. (Зовсім недавно ми згадували про цей ген у зв'язку зі статтею про видоутворення і безпліддя гібридів - там теж мова йшла про людські і мишачі варіанти PRDM9.) Повністю результати дослідження опубліковані в Science; тепер автори збираються виконати схожу роботу, але вже з вихідцями з Південної Азії.
Тобто, повторимо ще раз, люди, у яких і в материнській, і в батьківській хромосомах не вистачало одного і того ж гена, не просто з'явилися на світ, але і встигли прожити досить довго, обзавестися власними дітьми, і в цілому непогано себе почували. Однак це зовсім не означає, що шкода від близькоспорідненого схрещування надумана. Навіть якщо не брати досліди і спостереження за тваринами - в людській історії є вельми повчальні приклади того, як витримування «чистоти крові» давало виключно болючих, потворних, недоумкуватих нащадків (ті, кому цікаво, можуть поцікавитися клінічною історією іспанського короля Карлоса II, якого через його численні хвороби називали «Наваженим», «Зачарованим» і «Одержиманим»).
Про що дійсно говорять нові дані, так це про те, що ми ще не цілком знаємо, як працюють наші гени - навіть ті, про які нам, як здається, відомо вже достатньо. Багато з них, зрозуміло, життєво важливі для нас, і повна їх відсутність може вкрай негативно позначитися на розвитку людського організму. Але тут завжди слід пам'ятати, що геном - система з досить високо надійністю, що гени можуть «підстраховувати» один одного, і що вплив генів може залежати, як ми сказали вище, від поточного контексту.
Нагадаємо, що зовсім недавно дослідницька група з Інституту Броуда спробувала оцінити число генів, абсолютно необхідних людині - таких виявилося 3230. Багато з них дійсно пов'язана з серйозними захворюваннями, проте велика частина з цих трьох з гаком тисяч являє собою в функціональному плані terra incognita. Генетичні дослідження, подібні до вищеописаного, повинні прискорити процес розшифровки функцій людських генів.
За матеріалами Science.