Женщины могли быть полосатыми, почти как кошки. Объясняем, что мешает этому

17 сентября 2018, 14:08

Внутри каждой вашей клетки есть двухметровая молекула ДНК, состоящая из шести миллиардов знаков генетического кода. ДНК делится на 46 хромосом. Каждая длиной в несколько сантиметров.

Обычно хромосомы изображают вот так:

Но такой вид они приобретают только перед делением клетки. Обычно же ДНК выглядит как спутанная нить внутри ядра. Представьте себе, толщина ДНК всего 2 нанометра, а длина около двух метров. В таком случае она должна быть запутана сильней, чем наушники у вас в кармане. На самом деле, нить ДНК намотана на особые белки, которые называются гистоны. Эти белки обладают изогнутыми хвостами.

Ваш уникальный набор ДНК – это 23 хромосомы от матери и 23 от отца. 22 из них образуют пары. А 23-и это половые хромосомы. Две Х-хромосомы дают эмбрион женского пола, а сочетание ХУ – эмбрион мужского пола. Мужские половые хромосомы разные, и они остаются активными обе и до конца жизни. Но для правильного развития эмбриона женского пола, одна из двух Х-хромосом должна быть деактивирована. Это происходит на четвертый день развития эмбриона, когда он состоит всего лишь из сотни клеток.

После микроскопического сражения одна из хромосом Х побеждает и остается активной. А вторая инактивируется: ее ДНК упаковывается более плотно, а свободные хвосты гистонов принимают особую форму, сигнализируя об инактивации. В дело также вступают дополнительные структурные белки, чтобы покрепче все связать.

И наконец, в ДНК добавляются метиловые группы – крошечные маркеры, которые указывают клетке, что эту ДНК читать не надо. Все это делает эту ДНК крайне труднодоступной для молекулярных механизмов, которые могли бы прочитать ее код.

В то же время ДНК активной хромосомы разворачивается шире, и доступ к ее генам стал намного проще. Витки ДНК на гистонах ослабляются или полностью разматываются. Все это позволяет РНК-полимераза скопировать эту ДНК на матричную РНК, которая затем отправляется в клетку и будет использоваться для производства белков.

Самое удивительное в инактивации Х-хромосом, что нельзя угадать, какая из них одержит верх. Так в одних клетках побеждает хромосома от отца, а в других – от матери. И в итоге эмбрион содержит в себе Х-хромосомы обоих типов. В процессе деления клетки воспроизводят ту хромосому, которая осталась активной. Это продолжается и во взрослом возрасте.

Так что, если бы кожа женщины отражала места инактивации хромосом обоих родителей, на ней был бы узор из полос, показывающих рост и перемещение всех клеток. Начиная с первой сотни, когда эмбриону было всего четыре дня.

Мы не видим этого у людей. Зато можем наблюдать у трехцветных кошек. Потому что ген, отвечающий за цвет шерсти, находится на Х-хромосоме. Так что по рисунку на шерсти можно сказать, где была активирована хромосома матери, а где отца.