Гены находятся в половых клетках

Сегодня каждый наслышан о наследственности и существо­вании генов. Бедные гены обвиняют буквально во всем: плохо учишься — подвели гены, капризный характер — виноваты опять же гены; обладаешь фигурой неземной красоты — роди­тели постарались, наградили хорошими генами.

Действительно, многое в нашей жизни определяется наследственными факторами. Только вот иной раз за деревьями не видно леса. Возьмем хотя бы здоровье. Как утверждают ученые, только 25 % нашего физического неблагополучия кроется в генах, за 10 % болезней отвечает несовершенное медицинское обслуживание, в 15 % случаев виновата неблагоприятная экологическая обстановка, а остальные 50 % «заработаны» образом жизни.

Гены не только определяют предрасположенность к некото­рым болезням и нелучшим свойствам характера, но и влияют на множество других признаков, которые отличают нас друг от друга и придают нам индивидуальность, — цвет волос, глаз и кожи, тембр голоса, особенности роста, телосложения и об­мена веществ.

Где спрятаны гены? При ответе на этот вопрос люди, не имеющие отношения к биологии и медицине, часто теряются и высказывают самые невообразимые предположения: в сердце, голове, крови, сперматозоидах и яйцеклетках… Правильный ответ — в ядре каждой клетки тела. Другими словами, гены есть в клетках головного мозга, сердца, легких, желудка и кишечника, есть они и в сперматозоидах и яйцеклетках — то есть всюду. Генов нет только в эритроцитах (красных клетках крови, переносящих кислород), поскольку эритроциты не содержат ядер; в тромбоцитах (которые принимают участие в сверты­ваемости крови), так как это не клетки, а пластинки — осколки гигантских клеток; в эмали зуба, потому что она имеет не кле­точную, а кристаллическую структуру.

Не вдаваясь в химическое строение генов, достаточно упомя­нуть, что гены состоят из молекул химических веществ особого класса. Эти молекулы соединяются попарно и выстраиваются друг за другом, как дети на прогулке в детском саду. Каждый ген может нести от нескольких сотен до нескольких тысяч таких пар молекул. Сами гены следуют один за другим по одной прямой линии без боковых ответвлений. Эта прямая и очень длинная нить называется молекулой ДНК. В каждой ДНК находится свой набор генов. Чтобы нити не перепутались, каждая из них уложена в строгом порядке. Такая упакованная молекула ДНК называется хромосомой. Хромосомы можно рассмотреть в ми­кроскоп — по форме они напоминают букву X (икс). Количество хромосом у каждого вида организмов постоянно: у человека 46 хромосом (в ядре каждой клетки тела), у шимпанзе — 48, у голубя — 80, а у некоторых видов раков — по 200.

Хромосомы имеют разные размеры и строение и отличаются друг от друга набором генов. Однако у каждой хромосомы есть пара, которая содержит гены, отвечающие за те же признаки. Каждая пара хромосом — как два схожих набора конструктора, поэтому часто упоминают не 46 хромосом, а 23 пары хромосом или говорят о двойном наборе хромосом.

Детали (гены) в парных конструкторах (хромосомах) могут быть одинаковыми или различными. В первом случае в каждой парной хромосоме будут находиться гены признака, например «голубые глаза», а во втором — одна хромосома будет нести ген, отвечающий за формирование признака «карие глаза», а парная ей — ген «голубые глаза». Какого цвета тогда будут глаза? В первом примере, естественно, голубыми, во втором — карими, поскольку ген «карих глаз» способен «показать себя» и в присутствии гена «голубых». О таком сильном гене говорят, что он доминантный. Ген же голубых глаз в присутствии гена кареглазости словно прячется, и «голубые глаза» никак не про­являют себя. Ген, который не способен обеспечить проявление своего признака в присутствии другого гена, называется рецес­сивным. Наличие того или иного гена чаще всего обнаружи­вается по признакам, за которые отвечают эти гены, поэтому часто говорят о доминантных и рецессивных признаках.

Вот некоторые доминантные признаки человека: большие глаза, монголоидный разрез глаз, густые брови, способность сворачивать язык трубочкой, смуглый цвет кожи, веснушки и абсолютный музыкальный слух. Соответствующие рецессивные признаки: маленькие глаза, европеоидный разрез глаз, тонкие брови, неспособность сворачивать язык трубочкой, белый цвет кожи, отсутствие веснушек и абсолютного музыкального слуха. Все клетки тела несут двойной набор хромосом. Половые клетки — яйцеклетки и сперматозоиды, дающие начало новой жизни,— исключение. В них содержится одинарный набор хро­мосом. В их ядрах присутствует только по одной хромосоме от каждой пары, то есть всего 23 хромосомы. При оплодотворении эти два одинарных набора сольются в один — и получится двой­ной набор, 46 шт., как и положено. Получается, что каждый из нас несет в себе ровно по половине генов матери и отца. На кого из них мы будем похожи, зависит от того, чьи доминантные гены мы унаследовали.

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Если все ДНК одной человеческой клетки вытянуть в длину, они со­ставят нить длиной около 1 м. Длина всех46 хромосом, в которую упакованы ДНК, составляет всего 176 мкм (1 мкм — это тысячная доля мм).

С 1920-х годов было распространено мнение, что у человека 48 хромосом. Считалось также, что у кавказцев их 48, а у мужчин желтой расы — 47. То, что у каждого человека в норме должно быть 46 хромосом, в 1955 году выяснили шведские генетики Дж. Трийо и А.Леван. В 1956 году американцы Ч. Форд и Дж. Хаммертон подтвердили это открытие.