Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1990), страница 8

Мы мо- 24 1. История генетики чецове«а жем представить себе ежегодную церемонию в подобной Утопии нлн З!апуте, гле Главный лопечнтель такого Фонда обращается к десяти глубоко смущенным молодым люлям двадцати пяти лез со следующими словами...» Короче говоря, этим молодым людям сообщают. что комиссия фонда пожертвований сочла их лучшими, подобрала каждому подходящую супругу, выделит им приданос и обещает оплачивать образование их детей. Эта короткая выдержка показывает, что генетика человека — это одновременно и «чистая».

и прикладная наука; с одной стороны, применение статистических методов позволило научно оценить правильность общих представлений и привело к созданию новой концепции, 1Позже Гальтон и его ученик Пирсон развили дальше это направление и создали биометрическую генетику.) Однако, с другой стороны, научная работа в этой области имеет четко выраженный философский аспект; ведь в качестве объекта исследования здесь выступает поведение человека. Начиная с работ Гальтона, исследования в области генетики человека приобрели сильную евгеническую направленность. Позже, по мере совершенствования методов и роста успехов в решении аналитических проблем, исследования все больше и больше утрачивали философский аспект.

Во времена нацизма в Германии П933. 1945) люди убедились в том, к каким ужасающим последствиям может привести искаженное толкование утопической идеи об улучшении человеческого рода 1разд. 1.8). Однако даже такой опыт иногда забывается.о чем свидетельствуют недавние дискуссии, посвященные генной инженерии (разд. 9.2). Тем не менее до сих пор вопросом первостепенной важности - а сегодня даже более важным чем когда-либо — остается вопрос, впервые поставленный Гальтоном: каково биологическое будущее человечества? 1.4. Работа Грегора Менделя 12663 Другая ведущая концепция выдвинута Мснделем в его знаменитой статье «Опыты над растительными гибридами». Эта работа была доложена 8 февраля и 8 марта 1865 г. членам Общества естествоиспытателей (ХагцгГогзсЬепг)ег Уеге)п) в Брюнне 1ныне Брно, Чехословакия) и затем опубликована в Трудах этого общества. Многие знают о том, что законы, открытые Менделем, оставались незамеченными в течение 35 лет, а затем в 1900 г.

были переоткрыты Корренсом, Чермаком и де Фризом ~73 С тех пор и до настоящего времени взгляды Менделя определяют развитие современной генетики. включая и генетику человека. Свои опыты Мендель задумал, наблюдая декоративные растения и пытаясь получить новые варианты окраски путем искусственного опыления. Для экспериментов он отобрал сорта гороха, различающиеся по единственному признаку, такому, как цвет (желтый или зеленый) или форма семян 1гладкие или морщинистые).

Очень важно, что Мендель подсчитал все различающиеся типы потомков первого и последующих поколений. Проанализировав полученные результаты, он пришел к выводу, что при скрещивании имеет место свободное сочетание специфических свойств яйцеклеток и клеток пыльцы. В действительности, по-видимому, эта мысль появилась у него раньше, и он только проверил и проиллюстрировал ее «лучшими результатами», поскольку статистическое соответствие данных, полученных им в эксперименте и ожидаемых исходя из теоретических соотношений, выглядит «слишком хорошо». Мендель открыл три закона: 1) закон единообразия гибридов первого поколения, который гласит, что после скрещивания двух гомозигот, несущих разные аллели, все потомство первого поколения 1г,) будет идентичным и гетерозиготным; 2) закон расщепления, согласно которому при скрещивании гетерознгот расщепление по генотипу происходит в соотношении 1;2:1, а при возвратном скрещивании гетерозигот с гомозиготами — в соотношении 1:1; 3) закон независимого ко,ибинирования.

Согласно этому закону, разные признаки наследуются независимо друг от друга. Что же принципиально нового было в методическом подходе Менделя, что выделило его открытие из ряда многочисленных попыток разрешить проблему наслед- 1. История генетики человека 2б сгвенности в Х1Х веке? Можно назвать три наиболее важные черты. 1. Он упростил экспериментальный подход, выбрав контрастирующие признаки, изучил наследование каждого в отдельности и тодько потом перешел к более сложным комбинациям. 2.

Оценивая результаты скрещиваний, Мендель не удовлетворился качественными выводами, но подсчитал число различных типов растений. Это позволило ему обнаружить статистические закономерности наследования. 3. Мендель дал правильную биологическую интерпретацию статистических закономерностей. Он пришел к выводу, что зародышевые клетки несут набор признаков, которые мну ут быть определены с помощью скрещиваний. Опыты Менделя и выводы, сделанные из них, заложили основу концепции гена, которая является весьма плодотворной и сейчас.

Историю генетики начиная с 1900 года определяют исследования гена. Оказалось, что в основе формальных закономерностей. полученных по статистическим данным, лежит последовательность пар оснований ДНК, содержащая инфармацию для синтеза белка и всех форм живого Г24?аз.

1.5. Прикладные исследования применительно к человеку: «врожденные ошибки метаболизма» по Гэрроду В этом историографическом введении будет описан только первый шаг в развитии таких исследований: статья Гэррода 1Оаггод, 1902) 12493 «Распространенность алкаптонурии: изучение химических особенностей». Именугсм дне причины, по которылт этой статье мы уделяем особое внимание. Именно здесь впервые менделевская концепция гена была распространена на природу человека, а экспериментальный подход Менделя использован для исследования человека.

Кроме гого, эта работа содержит много новых идей, которые излагаются в доступной форме. Гэррод был врачом, преемником Ослера на самой престижной кафедре медицины в Оксфорде. Его вклад в генетику человека не бьш оценен при жизни. Биологи обращали мало внимания на работы медиков. Их интерес был сконцентрирован на формальных вопросах генетики, а пе на действии гена. Медицинский мир не понимал важности его наблюдений для медицины, По мнению Гэррода, наиболее важный результат проведенных исследований алкаптонурии состоит в следующем: «... индивид либо имеет выраженную форму алкантонурии, либо находится в нормальном состоянии, то есть либо из его организма выделяется несколько грвмлюв гомогентизиновой кислоты в день, либо кислота вообше не выделяетея. До сих нор никогда еше не наблюлалось ее появления в следовых количесгвах или постепенного увеличения или уменьшения ее вылеления.

» Вторая важная особенность заболевания заключается в том, что оно «в подавляющем большинстве случаев является врожденным..ш. И в-третьих, «эта аномалия может проявлягься у двух или большего числа братьев и сестер с нормальными родителями, среди предков которых не отмечалось случаев возник н>венин этого заболевания. В-четвертых, в шести нз десяти описанных семей родители бьши кузенами, в то время как браки между кузенами в Англии тогда составляли не более 3 то Однако, с другой стороны, дети с алкаптонурией рождаются только в небольшом проценте случаев всех браков между кузенами. мНет оснований предполагать, что просто ролство между родителями меже~ приводить к такому нарушению у потомства, квк влкантонурия, и мы должны скорее искать объяснение в некоторых особенностях ролитслсй, когорью могли бы проявляться нв прог»коши поколений, но имеют болыную веро» гн~ г ~ ь проявиться у потомков нрн союзе лвух членов семьи, в которой имеются носители мих признаков».

Затем Гэррод упоминает закон наследования, обнаруженный Менделем, который «предлагает разумное обьяснение этого явления», сходного с наследованием рецессивных признакон. Он цитирует выска- 26 !. История генетики человека зывание Бэтсона н Сандерса', с которыми он обсуждал свои данные: «... мы знаем, что при браках между кузенами создаются условия лла проявления у потомства редких и обычно рецессианых свойств. Если носитель гамет с таким свойством вступает в брак с индивидом, им не обладающим, свойство едва ли проявится, но кузены часто имеют сходные ~амегы, которые при браках между ними могут слиться и таким образом привести к проавлеиию в зиготе специфических репессивных свойств».

После критического анализа возможных причин алкаптонурии Гэррод делает вывод: «Взгляд на алкаптонурию как на отклонение от нормального метаболизма илн иной тип метаболизма приобретет значительный вес, если можно будет показать, что это не единственный пример химических нарушений а организме и что имеются аналогичные отклонения, которые можно отнести к этой же категории».

Отметив в качестве возможных примеров альбинизм и цнстинурию, он продолжил: «Может ли быть так, что имеются другнс химические аномалии, которые пе сопровождаются такими явными нарушениями !как три состояния, описанные выше) и которые можно выявить только с помощью химического анализа7». И далее: «Если в случае алкаптоиурии и при других упомкнэчых заболеваниях мы имеем дело с отдельными нарушениями метаболизма, а не с результатами патологического процесса, естественно было бы думать, что это всего лишь исключительные случаи химических нарушений в организме, которые, вероятно, в небольшой степени имеются у всех людей, и что точно так же, как среди представителей данного вида нет двух особей с идентичным строением тела, так не могут быль идентичными и химические процессы в их организмах».

Он высказал предположение, что различная реакция на лекарства и инфекционные агенты может обусловливаться такими индивидуальными !химическими) различиями. В работе Гэррода выдвигаются следующие новые положения. 1. У человека алкаптонурня или есть, или нет, промежуточных состояний не бывает. Это действительно та ситуация, когда Доклад Комитету по вопросам эаолищии Королевского общества (!902 г.) можно сразу распознать простые варианты наследования.