Эвелин Эйер - Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК

Благодаря родословным, восстановленным в регионах Шарлевуа и Сагеней — Озеро Сен-Жан, удалось подсчитать, насколько часто в родословных больных людей (по сравнению со здоровыми) случалось кровосмешение. Результат оказался довольно неожиданным: у больных этот показатель был не выше, чем у здоровых! И в целом у населения региона Сагеней он оказался не выше, чем у любой другой европейской популяции. Но чем же тогда объяснить тот факт, что болезни наблюдаются здесь так часто? Все довольно просто: мутации, вызывающие каждую из болезней, часто встречаются в популяции.

И действительно, для каждой свойственной региону болезни уровень здорового носительства, то есть лишь одной копии мутации (которая не вызывает заболевания), достигает приблизительно 1 к 20 или 1 к 30. Вот некоторые специфичные для региона заболевания: спастическая атаксия Шарлевуа — Сагеней, тирозинемия первого типа, псевдодефицит витамина D . Другие болезни относительно часто встречаются и в европейских популяциях, например муковисцидоз (в регионе Сагеней — Озеро Сен-Жан показатели те же, что и во французских регионах, где эта болезнь встречается часто, например в Бретани).

Есть и такие рецессивные заболевания (например, атаксия Фридрейха), которые довольно распространены в европейских популяциях, но отсутствуют на востоке Квебека. Каждая мутация, вызывающая болезни в этих местах, теперь хорошо известна, и ее молекулярная подпись подтверждает, что она уникальна и специфична для этой популяции. Иными словами, каждую из этих болезней принес в популяцию только один человек. Это стало возможным из-за того, что популяции положило начало небольшое число людей, которые внесли основной вклад в квебекский генофонд в целом и в генофонд регионов Шарлевуа и Сагеней — Озеро Сен-Жан в частности.

Можно ли вычислить того, кто принес в Квебек каждую из болезней? А если этот первичный носитель будет найден, можно ли выявить всех его потомков — потенциальных носителей болезни? Благодаря записям актов гражданского состояния теперь легко восстановить родословную по восходящей линии. Так, мы с коллегами просмотрели родословные примерно сотни больных, носителей одной из болезней, и эти родословные ведут к 2600 основателям популяции, жившим до 1700 года. Среди последних около 50 — общие предки: они присутствуют в родословной у 95% больных. Словом, первичный носитель — один из этих 50 человек.

Затем мы применили тот же подход в Шикутими, уже в отношении другой болезни. И результат нас ошеломил: мы вышли на тех же 50 человек! Более того, выбрав наугад группу индивидов, не являющихся носителями болезни, исследователи и здесь получили тех же 50 общих предков. Таким образом, эта группа из 50 человек — предки всех жителей региона Сагеней — Озеро Сен-Жан! А некоторые из них даже оказались предками большей части всех франкоговорящих квебекцев.

Это не только общие предки для многочисленных потомков — они еще и связаны с современными индивидами множеством различных генеалогических путей (таких путей насчитывается более 20 для любого, чьи родители — франкоговорящие квебекцы). С тех пор их вклад в генофонд современного населения только возрос. В самом деле, далекий предок, обнаруживающийся в родословной лишь однажды, мало что дает современному индивиду. Доля генов зависит от количества поколений: мы получаем половину генома от отца или матери, четверть от деда или бабушки, одну восьмую от прадеда или прабабушки, и т. д. Следовательно, один предок в нашей родословной из 10 поколений вкладывается в наш генофонд на 1/2 в десятой степени, или на 0,1%. Но если этот предок встречается в нашей родословной 20 раз, его генетический вклад куда больше.

Генетический вклад? Речь идет о вероятности обнаружить у потомка ту или иную часть генома предка. Этот вклад можно также понимать как средний процент генома индивида, который происходит от этого предка. Таким образом, все эти 50 основателей популяции вместе обеспечили 40% ее нынешнего генофонда. При этом 60% основателей «ответственны» менее чем за 10% генофонда.

Смоделировав передачу генов из поколения в поколение, мы доказали, что основатели могли быть носителями болезней, часто встречающихся в популяции сегодня. Оказался ли этот результат неожиданным? И да, и нет. Нет — потому что все мы являемся носителями генных мутаций, способных вызвать у наших потомков болезни, если эти мутации окажутся у них в двух экземплярах (от отца и от матери). Если мы отправимся на какой-нибудь остров или на Марс, чтобы основать там новую популяцию, наши мутации могут обернуться болезнями для потомков через десяток поколений, как в Квебеке.