Страница 33 из 316
Такие эффекты гена
W,
как голубые глаза и глухота, проявляются не у всех его носителей. Современные данные о частоте появления этих побочных эффектов гена
W
таковы: 25% белых котов имеют желтые/зеленые глаза и нормальный слух, 31% – голубые глаза и нормальный слух, 7% – желтые/зеленые глаза и глухоту, и, наконец, 37% – голубоглазые и глухие.
Поэтому современные правила породного разведения запрещают скрещивание белых кошек друг с другом
[20]
[FIFe Breeding and Registration Rules. https://www.felis-brita
. Только белых с небелыми. В таких скрещиваниях половина потомков становятся белыми гетерозиготами и отсутствует риск рождения гомозигот. Не только рождения, но и зачатия гомозигот. И это правильно. Мы не знаем, как обстоит дело у кошек, но у мышей и лисиц (см. ниже) гомозиготы по доминантным белым мутациям гибнут до рождения.
Похожие мутации со сходными плейотропными эффектами описаны у человека, мыши, собаки, норки, лошади, сирийского хомячка, альпаки, серебристо-черной лисицы и серой крысы. О таких мутациях у двух последних видов мы сейчас расскажем вам две поучительные истории.
Грузинские лисицы и благотворная сила света
Давным-давно, более полувека назад, один из нас, а именно – юный Павел Бородин, делал диплом в лаборатории эволюционной генетики животных Института цитологии и генетики Сибирского отделения Академии наук СССР. Лабораторией тогда заведовал директор этого института академик Дмитрий Константинович Беляев. Сейчас он всемирно известен своими ручными лисицами, а тогда его великий эксперимент по одомашниванию лисиц
37
только развивался. Юному Бородину было поручено в качестве разминки перед научной карьерой наловить и доместицировать диких серых крыс. Что он в конце концов и сделал
38
. Но тогда доместикация крыс находилась на ранней и довольно неприятной стадии, и он с удовольствием участвовал в экспериментах на лисицах, которые проводил Беляев вместе со своими учениками Людмилой Николаевной Трут и Анатолием Овсеевичем Рувинским.
Один из экспериментов касался странного наследования разных мутаций гена белой пятнистости у лисиц
39
. К тому времени их было описано три: платиновая, беломордая и снежная грузинская
[21]
[Грузинской она называлась потому, что впервые была обнаружена в Грузии в Бакурианском зверосовхозе.]
мутации. Все три мутации в гетерозиготе приводили к образованию белых пятен разного размера
40,
[22]
[Пройдет много лет, и молекулярно-генетический анализ покажет, что платиновая и грузинская мутации обусловлены повреждениями гена KIT.]
. Скрещивания платиновых, беломордых гетерозигот приводили к появлению пятнистых и полностью черных потомков в отношении 2 к 1 вместо ожидаемого по Менделю 3 пятнистых к 1 черному (в случае полного доминирования) или 1 черный: 2 пятнистых: 1 белый (в случае неполного доминирования). Отсутствие одного класса (полностью белых лисят) указывало на то, что этот класс потомков гибнет до рождения.
Рис. 2–2.
Расщепление в потомстве от скрещивания лисиц, гетерозиготных по грузинской белой мутации, в нормальных условиях
(слева)
и при удлиненном фотопериоде
(справа)
.
У грузинских гетерозигот ситуация была несколько иной (рис. 2–2). Среди 440 потомков от их скрещивания 126 имели стандартную окраску, 231 выглядел как грузинские гетерозиготы, 83 были снежно-белыми – гомозиготами. Но их было меньше, чем ожидалось по Менделю. Значит, часть гомозигот все же погибла до рождения. Когда, почему и можно ли их было спасти?
В то время, когда проходили эти эксперименты, юного Бородина, как наименее полезного члена лаборатории, отправили в секретную экспедицию. Он должен был внедриться в зверосовхозы на трех разных широтах и добыть секретные материалы из журналов случек. При нем было грозное письмо на бланке. Письмо гласило: “Податель сего выполняет важное научное задание. Прошу все партийные и государственные органы оказывать ему всемерное содействие”. Подпись: директор, академик, председатель и проч.
“Моя фамилия Бородин. Павел Бородин. Я от Дмитрия Константиновича”, – говорил юный Бородин, и все главные зоотехники, загипнотизированные именем Беляева, немедленно и даже без предъявления грозного письма выдавали ему секретные журналы случек. Он их уносил в гостиницу и там переписывал в секретную тетрадку. Понятно, что ксероксов, сканеров и смартфонов тогда не было. Но фотоаппараты-то были!!! Он с собой возил фотоаппарат для съемки родственников и окрестностей и до сих пор не может понять, почему тогда ни ему, ни пославшим его не пришла в голову мысль, что эти журналы можно сфотографировать. Наверное, потому, что с тетрадкой его секретная поездка заняла месяц: Тбилиси – Боржоми – Бакуриани – Москва – Ленинград – Карелия. А с фотоаппаратом он бы за неделю обернулся.
По возвращении наш агент ввел секретные материалы в память самого мощного по тем временам портативного (5 куб. м) компьютера – ЭВМ “Мир–3” (
м
ашина для и́нженерных
р
асчетов) путем пробивания дырок на длинной бумажной ленте с последующим скармливанием этой ленты машине. Потом машина провела регрессионный анализ данных и обнаружила, что плодовитость лисиц на всех широтах увеличивалась по мере увеличения светового дня во время их беременности. Не сильно, но увеличивалась.
“Вот, – сказал академик, – не зря я тебя, Паша, туда посылал”.
После этого он затребовал данные по расщеплению у грузинских снежных лисиц и разделил их на две группы. В первую группу вошли те, что забеременели между 4 января и 28 февраля (251 лисица), а во вторую – с 1 марта по 1 апреля (189 лисиц). Потом он определил нехватку белых гомозигот в обеих группах отдельно. В первой группе она составила 34% от ожидаемого, а во второй всего 11%. То есть в условиях длинного светового дня гомозиготные эмбрионы выживали лучше.
Тогда Беляев поставил решающий эксперимент. Он опять скрестил грузинских снежных гетерозигот друг с другом. Но на этот раз лисица, как только беременела, отправлялась в солярий, где световой день был на 5–6 часов длиннее нормального.