Кошки и гены

Первое издание этой книжки вышло в 1995 году, а написана она была гораздо раньше - в 1988 году. С тех пор и генетика вообще, и генетика кошки в частности, ушли далеко вперед. Поэтому, когда мне предложили выпустить второе издание, я призадумался: а стоит ли вообще переиздавать книжку, написанную двадцать лет назад. Она, наверное, уже безнадежно устарела. Тогда я перечитал её и к своему удивлению обнаружил, что безнадежно устарел только список рекомендованной литературы, который я давал в первом издании. С тех пор опубликована бездна фелинологической литературы. Тут и многоцветные атласы пород кошек, и руководства для заводчиков отдельных пород, и советы ветеринаров, и инструкции по воспитанию кошек. Появилось множество сайтов в Интернете, посвященных разным аспектам фелинологии и генетики кошек.

Все остальные главы моей книжки, к моему большому удивлению, не устарели. То есть, конечно, появились новые данные о структуре и функциях генетического аппарата, но все они касаются деталей. Зачастую фантастически интересных, но, все же, деталей. Фундамент остался неизменным. Несколько лет назад был полностью расшифрован геном кошки, стали на несколько порядков более подробными карты хромосом. Но список наиболее распространенных мутаций, которые влияют на окраску и структуру меха, на особенности анатомии кошек, остался тем же. Мы сейчас гораздо лучше понимаем, как эти мутации влияют на процессы развития, но правила, по которым признаки передаются от родителей к потомкам (то есть законы Менделя), остаются верными и сейчас, и будут верными всегда. Значительно расширились наши представления об эволюции вообще, и об эволюции кошек в частности, но это не привело к пересмотру основных принципов эволюции, открытых Дарвином 150 лет назад и описанных в моей книжке 20 лет назад. Теми же остаются и принципы селекции.

Поэтому я в основном сохранил текст первого издания, удалив из него устаревший материал и добавив новые данные. В частности, я убрал из нового издания описание стандартов кошачьих пород. В свое время я сделал его по просьбе издателя, но без всякого удовольствия, поскольку этим материалом не владел совершенно. Мне это описание никогда не нравилось, а специалистам-фелинологам оно понравилось и того меньше. В своих рецензиях и сетевых комментариях они этот раздел дружно ругали и правильно делали. Сейчас о породах и их характеристиках много и хорошо написано настоящими специалистами. Вот их и читайте.

Зато я добавил сведения о расшифровке генома кошки и о том, что из этого последовало для понимания устройства генов, в том числе и генов, влияющих на окраску и длину шерсти. Я вставил рассказ о клонировании и получении генетически модифицированных кошек. Я полностью переписал в свете новых открытий родословную млекопитающих вообще и семейства кошачьих, в частности, и полностью переделал рисунки.

Глава 1 ГЕНЫ И ХРОМОСОМЫ

Вот ведь что странно. Когда физик пишет популярную книгу об элементарных частицах, от него никто не требует начинать с объяснения того, что такое молекула, атрм, атомное ядро. Считается, что все это и так знают. Но любая попытка писать о современных проблемах генетики, не объяснив сначала, что такое гены и хромосомы, решительно пресекается редактором и рецензентами.

Нет, — говорят они, — так непонятно.

Но как же, ведь и устройство ДНК, и законы Менделя учат в школе!

Это ничего не значит. Мало ли чему учат в школе. Вот я, например, — говорит редактор, — понятия не имею о том, что такое гетерозигота и чем она отличается от гомозиготы.

Но ведь чтобы это все объяснить, — начинаю оправдываться я, — нужно написать отдельную большую книгу вовсе не о том, о чем хочу написать я.

А вы коротенько, в первой главе объясните все фундаментальные понятия, а потом уж пишите, что хотите про ваших кошек. Тогда народу будет понятно.

И они, видимо, правы. О том, что такое гены, приходится объяснять еще и еще раз. Мы, действительно, больше знаем о сигма-минус-гиперонах, которые никак не влияют на нашу повседневную жизнь, чем о генах, от которых она, наша жизнь и жизнь наших котов, полностью зависит. Необходимо, чтобы о них на самом деле знали все. Незнание в этой области слишком дорого нам обходится. Мы платим за нашу неграмотность по самому высокому счету: здоровьем и счастьем наших детей, нашим семейным благополучием.

Простой и не самый драматичный пример из моей практики.

Много лет назад я принимал участие в учебной телевизионной передаче о законах Менделя. Там я показывал, таская за хвосты перед камерой черных и белых мышей, как наследуется окраска шерсти. Прошло два года с момента съемок. Передача уже несколько раз вышла в эфир, и вот мне пришло письмо.

«Уважаемый ведущий передачи по общей биологии! Мы с мужем смотрели конец вашей передачи о том, когда рождаются светлые и темные потомки. Мой муж сделал вывод, что от темноволосого отца может родиться только темный потомок. У него волосы темно-русые, я сама блондинка, и сын мой родился светловолосым. И вот теперь мой муж утверждает, что это не его сын. О рождении второго ребенка я и думать боюсь: вдруг он будет темным. Как я тогда объясню, почему первый светлый? Помогите мне, пожалуйста».

Вот такое письмо, и пустой конверт приложен с обратным адресом. И все это после передачи, где я полчаса доказывал, что при скрещивании двух гетерозиготных черных мышей вероятность рождения белого потомка равна 25%! А от скрещивания гетерозиготы с гомозиготой по альбинизму половина потомков будут белыми!

Тогда я написал этой женщине подробное письмо, в котором со ссылкой на учебник биологии для 9 класса объяснял, почему ребенок родился светловолосым. Через две недели я получил ответ с «огромным спасибо». Мне кажется, я не так уж мало сделал в своей жизни, если благодаря моему письму — благодаря моей науке — восстановился мир хотя бы в одной семье. Но, наверное, я могу сделать больше, если еще раз объясню законы наследования тем, кто хочет прочесть эту книжку.

Да, я раскрываю карты: я использую котов как приманку, чтобы вы прочитали о том, что важно для вашего благополучия не меньше, чем для благополучия потомков вашего кота. Ибо законы наследования, принципы организации генетического материала одинаковы и для человека, и для кота, и для гороха. Вы в этом убедитесь, если последуете за мной.

Итак, начнем.

Тонкая и такая, казалось бы, непрочная связь между поколениями осуществляется через половые клетки. Эта эстафета жизни началась в незапамятные времена и не прерывалась ни разу. На это указывает тот простой факт, что мы с вами живы. И живы наши коты. И мы, и они получили эту эстафету от наших далеких предков, которые бегали по лесам 100 миллионов лет назад.

Сперматозоид и яйцеклетка содержат всю информацию, необходимую для построения нового организма со всей его сложнейшей анатомией, физиологией, поведением. Вы, конечно, слышали, что носителем этой информации является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). К ней мы еще вернемся.

А сейчас возьмите на руки вашего кота. Взяли? Посмотрите на него внимательно. Какой он у вас — черный, серый, рыжий? Будем надеяться, что не белый. Нет, в белом коте нет ничего плохого. Просто я сейчас хочу поговорить о том, почему шерсть вашего кота окрашена. Потому что в специальных клетках его организма — меланоцитах — синтезируется пигмент меланин. Он образуется из тирозина — аминокислоты, которую кот получает с пищей, — в результате длинной цепи последовательных превращений. Каждое из этих превращений катализируется своим белком — ферментом. Один из них, наиболее важный, называется тирозиназой.

Откуда берется этот белок? Мы знаем, что белки — это сложные последовательности относительно простых органических молекул — аминокислот. Именно набор аминокислот и последовательность их объединения в белке определяют его биологическую активность. Точно так же, как смысл тех слов, которые я сейчас пишу, определяется набором и последовательностью букв в них. В нашем алфавите 33 буквы. Белковый алфавит состоит из 20 аминокислот. Замена одной из аминокислот в белке на другую часто приводит к таким же серьезным последствиям для его функции, как замена одной буквы в слове для его смысла. Так, если заменить одну аминокислоту в тирозиназе — белке, о котором мы только что говорили, — он окажется неспособным превратить тирозин в меланин, и кот будет белым. Такие замены называют мутациями, и к ним мы еще не раз будем возвращаться. В общем-то, вся эта книга — о мутациях у кошек.