Андрей Шляхов - Генетика для начинающих

Другими словами, частота кроссинговера зависит от расстояния между генами на хромосоме: чем дальше лежат гены друг от друга, тем чаще между ними образуется перекрест.

Поэт сказал:

Послушайте!

Ведь, если звезды

зажигают –

значит – это кому-нибудь нужно?

Значит – это необходимо,

чтобы каждый вечер

над крышами

загоралась хоть одна звезда?! [24]

Перефразируя слова поэта, можно сказать так: «Если хромосомы обмениваются своими сегментами, значит, это для чего-то нужно».

Разумеется – нужно!

Являясь одним из механизмов наследственной изменчивости, кроссинговер обеспечивает повышение генетического разнообразия, а генетическое разнообразие, как уже было сказано, способствует более качественному приспособлению организмов и видов в целом к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды.

Больше генетического разнообразия – лучше приспособляемость.

Лучше приспособляемость – выше выживаемость.

Кроссинговер – жизненно важное качество.

Кроссинговер, происходящий в одном участке хромосомы, называют одинарным. Хромосомы очень длинные, и потому в них одновременно могут происходить несколько перекрестов – двойные, тройные и множественные кроссинговеры.

Природа заложила в кроссинговер ограничительный механизм, препятствующий возникновению полного хаоса в результате этого процесса. Существует такое явление, как интерференция. Суть его заключается в том, что кроссинговер, происшедший в одном месте хромосомы, подавляет кроссинговер в близлежащих сегментах. Если бы не было интерференции, гены тасовались бы, буквально как карты в колоде, а так сохраняется хоть какой-то порядок.

После открытия кроссинговера было принято считать, что при этом процессе рекомбинация осуществляется между генами, но сам ген кроссинговером не разделяется. Таким образом, ген стал единицей кроссинговера. Генетики считали, что хромосома похожа на длинную нить с нанизанными на нее «бусинами» – генами. Каждый ген собран в плотный «комок», который кроссинговером не затрагивается. Нить хромосомы рвется только там, где на ней нет бусин.

Такие взгляды сохранялись до середины прошлого века. Кстати говоря, даже сейчас в специализированной литературе можно встретить утверждение: «Ген является единицей кроссинговера». Но на самом деле кроссинговер может проходить и внутри генов, разрывая их. Это было доказано в опытах с дрозофилой. Правда, «внутригенный» кроссинговер происходит очень редко, примерно в десять тысяч раз реже обычного.

Не волнуйтесь – гены в результате «внутригенного» кроссинговера не уничтожаются, а всего лишь «обновляются». Как бы ни протекал кроссинговер, на количестве генов в хромосоме он не сказывается. Сколько было «до» – столько же будет и «после». Кроссинговер – честный процесс, никакого «обмана» в его ходе быть не может.

Что важно понимать, когда речь идет о кроссинговере?

Кроссинговер – это процесс комбинации генетического материала, содержащегося в гомологичных хромосомах одной клетки! Ключевые слова «гомологичных» и «одной». Иначе говоря, в ходе кроссинговера происходит рекомбинация конкретного генетического материала одной конкретной клетки. В результате кроссинговера может измениться порядок сцепления генов или даже структура отдельного гена, но эти изменения будут носить гомологичный, схожий, сопоставимый характер, поскольку отданный фрагмент будет замещаться гомологичным фрагментом.

Проведите такой, с позволения сказать, эксперимент.

Возьмите колоду игральных карт (не важно, сколько их там будет – пятьдесят четыре или же тридцать шесть). Перетасуйте колоду и разложите все карты на столе в несколько рядов. Посмотрите на расклад. Затем соберите карты, снова перетасуйте и снова разложите… Сколько бы вы ни повторяли процесс, на столе перед вами будут лежать все те же игральные карты. В различных комбинациях, но те же, те же! Гадательных карт Таро вы на столе не увидите.

То же и с кроссинговером. Кроссинговер «тасует» гены, но не превращает одни гены в другие. Если, к примеру, в темнокожей семье с исключительно темнокожими предками с обеих сторон вдруг рождается белый ребенок, то это явление никак нельзя объяснять кроссинговером. Точно так же, как и рождение темнокожего ребенка в исконно белой семье.

Кроссинговер не создает новых генов, а меняет местами имеющиеся в наличии. Причем меняет местами не как придется, а в строгом порядке – с какого места в одной хромосоме взял, на аналогичное место в другой хромосоме поставил. Только так, и никак иначе. Иначе был бы хаос.