Что общего у человека и банана и кем была мать всех людей: факты о ДНК
Структуру ДНК расшифровали ещё в прошлом веке, но многие факты о ней до сих пор звучат как научная фантастика. Разобрались, откуда в геноме есть следы древних вирусов, кто такая Митохондриальная Ева и почему близнецы — проблема для криминалистов.
Длина ДНК достигает космических масштабов
Каждая клетка содержит ДНК длиной примерно два метра. Если распутать все нити ДНК одного взрослого человека и вытянуть их в линию, общая длина составит около 20 миллиардов километров. Этого хватит, чтобы проложить путь от Земли до Солнца 46 раз. Такая компактность возможна благодаря невероятно плотной упаковке молекул в хромосомах.
Вирусы — тоже часть ДНК
Около 8% человеческой ДНК состоит из остатков древних вирусов, которые когда-то заразили наших предков. Эти «ретровирусы» встроились в геном и передавались из поколения в поколение миллионы лет. Некоторые из них со временем стали играть свою роль в развитии плаценты у млекопитающих.
Геном двух людей совпадает на 99,6%
Геном — это весь генетический материал (гены и межгенные участки ДНК), заключенная в клетке организма. У двух разных людей он отличается всего на 0,4%, но именно эти геномные варианты делают каждого человека уникальным. Большинство из отличных генов никак не влияют на организм, но некоторые связаны с внешностью, предрасположенностью к заболеваниям или реакцией на лекарства.
У всех людей есть общий предок по материнской линии
Анализ митохондриальной ДНК, которая передаётся только по материнской линии, показал, что у всех современных людей был общий предок. Эту женщину называют Митохондриальной Евой. Предполагается, что она жила в Африке около 150 000–200 000 лет назад. Конечно, она не была единственной женщиной, но её линия оказалась самой жизнеспособной, и поэтому ДНК дошла до современных людей. У других женщин линии со временем прервались — то есть не осталось потомков женского пола.
Учёные: успех в жизни связан с генами больше, чем с условиями жизни
Схожесть ДНК человека и банана сильно преувеличена
В интернете можно встретить много мемов и шуток, что ДНК человек на 50% совпадает с бананом. Отчасти это так, но речь идёт не о совпадении половины генома, а о том, что у людей и бананов есть гены, отвечающие за похожие клеточные процессы.
Многие процессы, например, получение энергии, деление клеток и копирование ДНК, появились у общих древних предков всех живых организмов и сохранились в ходе эволюции. Поэтому некоторые участки генов у растений, животных и человека могут быть схожими. Однако большая часть человеческого генома устроена совершенно иначе, также отличается последовательность генов. Кроме того, сравнения могут сильно различаться в зависимости от метода подсчёта. Учёные могут сравнивать отдельные гены, белки или последовательности ДНК. Поэтому фраза про «50% ДНК банана и человека» — это скорее упрощённая популярная метафора, чем точное научное описание.
ДНК — лучший носитель информации во Вселенной
Молекула ДНК считается одним из самых плотных носителей информации в природе. В 2017 году учёные даже разработали метод хранения данных в ДНК. С помощью этой технологии они смогли записать и без ошибок восстановить около 2 мегабайт информации, включая компьютерную операционную систему, фильм, музыкальный файл и текстовые документы.
По расчётам авторов, теоретическая плотность хранения может достигать примерно 215 петабайт на один грамм ДНК — это сотни миллионов гигабайт данных. Еще одно преимущество ДНК — долговечность: при правильных условиях хранения информация может сохраняться тысячи лет.
Почему учёные смеются над идеей, что мы используем мозг только на 10%
Близнецы — проблема для криминалистов
Однояйцевые близнецы формируются из одной яйцеклетки, поэтому их ДНК очень похожа. В криминалистике это создаёт проблемы: стандартный ДНК-анализ не позволяет различить их, поэтому в таких случаях следствию приходится использовать дополнительные тесты.
Однако это не значит, что у близнецов одинаковый организм. Уже на раннем этапе развития у них проявляются различия в эпигенетике. Это химические «метки» на ДНК, которые регулируют, какие гены включаются или выключаются. Такие изменения зависят от среды внутриутробного развития, питания, стресса и последующих условий жизни. В результате со временем у близнецов могут различаться предрасположенности к болезням, особенности обмена веществ и даже некоторые черты внешности. Исследования показывают, что эпигенетические различия между близнецами увеличиваются с возрастом, и именно они объясняют, почему «генетически одинаковые» люди со временем становятся все более разными.
Подпишитесь на «Рамблер» в Max! Будем на связи вопреки блокировкам и сбоям.