Генетика за последние сто лет накопила массу информации. Есть даже открытые базы данных с генами. Но, как интерпретировать эти знания обычному человеку? Какую реальную пользу для здоровья и качестве жизни имеют данные о секвенировании, генотипировании, содержащиеся в наших «генетических паспортах»? Что нового узнал о себе после генотипирования 23andMe молекулярный биолог?
Спикер: Сергей Седых, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук.
Сергей Седых начинает свою лекцию с определения понятия «генетика». Генетика — это наука о наследственности и изменчивости. Термин «генетика» был предложен в 1905 году, а термин ген на 4 года позже, в 1909 году в период развития понятия наследственности. Наследственность — это свойство организма быть похожим на родителей. Обычно дети похожи на родителей, но случается, что потомки не совсем похожи, не полностью воспроизводят свойства родительских особей. Это называется изменчивость. Многие помнят о законах Менделя. Грегор Мендель был монахом, он жил в Чехии и изучал наследственные свойства гороха
Грегор Мендель заложил материальные основы хромосомной наследственности. Он фактически сформулировал, что гены находится в хромосомах, что это что-то материальное, что передается от родителей к детям.
В XX веке ученый Томас Морган и его многочисленные коллеги выдвинули хромосомную теорию наследственности, за что сам Морган получил Нобелевскую премию в 1933 году. Первые работы он опубликовал в 1911. Он изучал дрозофилу, и огромное количество открытий сделал именно на опытах с маленькой плодовой мушкой, которая никак не похожа на человека и является лишь его очень далеким многоклеточным родственником. Тем не менее, колоссальное количество закономерностей, которые справедливы для дрозофилы, оказались справедливы и для человека.
Томас Морган и его коллеги показали хромосомную теорию наследственности, когда они скрещивали самок с красными глазами самцов с белыми глазами. Эксперимент показал следующее. Оказалось, что с белыми глазами получаются только самцы, а когда скрещивали в обратном направлении самцов с красными глазами и самок с белыми глазами, то все потомки оказывались с красными глазами. Это навело Моргана на мысль о развитии положений хромосомной теории наследственности, что именно в хромосомах находятся эти компоненты, гены, которые обусловливают развитие этого признака.
В 1953 году английские ученые опубликовали статью в научном журнале 24 октября, день, который позже назвали днем рождения ДНК. В этой статье ученые доказали, что ДНК имеет форму двойной спирали и может передаваться между поколениями. Это все сделало возможным развитие новых направлений науки, которые называются молекулярная генетика и молекулярная биология. Имеет место секвенирование биополимеров — определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности.
В середине 60-х годов появились первые конференции и конгрессы по молекулярной биологии, а в конце XX века был предложен проект генома человека и его генетического анализа. В начале 2000-х годов вышли статьи, в которых был полностью расшифрован геном человека. Первым геном секвенировал Джеймс Уотсона. На расшифровку генома было потрачено больше одного миллиарда долларов. В XXI веке Нобелевскую премию получили две женщины молекулярных биолога: Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Даудна за прорыв в генетической инженерии.
Они обнаружили инструмент, который позволил определять конкретные гены, редактировать геномы, адресно менять их последовательность, если внести туда какую-то матрицу. На сегодняшний момент этот метод очень интересен и нужный. Потому что с его помощью можно создавать новые сорта, новые породы и даже, возможно, со временем исправлять ошибки в ДНК, которые там появились по каким то природным причинам.