TELEGEI

Home

Ген: Сырлы тарих

Siddhartha Mukherjee

Оқылуы: 0%

Жазылымсыз режим: 20-беттен кейін жазылым беті ашылады, әрі қарай әр 10 бет сайын (ең көбі 5 рет).

20 px
1.85
0.30 px
0.95 em
Image segment 0

Кітап туралы

Әлемді және бірнеше ғасырды қамтитын «Ген» — адамның сыртқы келбеті мен қызметін басқаратын, бізді қалыптастыратын және анықтайтын <span data-term="true">негізгі кодты</span> (тіршілік бағдарламасының негізі) шешу жолындағы ізденіс тарихы.

Ген тарихы 1856 жылы Моравиядағы тасада қалған Августиндік аббаттықтан басталады, онда бір монах «тұқым қуалау бірлігі» идеясын кездейсоқ табады. Бұл тарих Дарвиннің эволюция теориясымен ұштасып, 1940-жылдардағы нацистік евгениканың (нәсілді жақсарту туралы ілім) сұмдықтарымен соқтығысады. Ген соғыстан кейінгі биологияны түбегейлі өзгертеді. Ол біздің сексуалдылық, мінез-құлық, таңдау және ерік бостандығы туралы түсінігімізді қайта құрылымдайды. Ең бастысы, бұл — Чарльз Дарвин мен Грегор Мендельден бастап, Фрэнсис Крик, Джеймс Уотсон және Розалинд Франклинге дейінгі, сондай-ақ бұл кодты түсіну үшін әлі де еңбек етіп жатқан мыңдаған ғалымдардың тапқырлығы мен жанкештілігі туралы хикая.

Бұл — «Барлық дерттің патшасы» кітабы авторының ғылыми идеяның өмірге келуі туралы жазған әсерлі әрі эпикалық шежіресі. Бірақ «Ген» кітабының өне бойында қызыл жіптей есіліп отыратын жеке тарих та бар — бұл Мукерджидің өз отбасының тарихы және онда қайталанатын психикалық аурулар тізбегі. Бұл бізге генетиканың күнделікті өмірімізге қаншалықты қатысы бар екенін еске салады. Бүгінде біз адам геномын (ағзаның барлық генетикалық материалының жиынтығы) «оқуды» және «жазуды» үйреніп, балаларымыздың тағдыры мен болмысын өзгерту мүмкіндігіне ие болған заманда бұл мәселелер тіпті өзекті бола түсуде.

Автор туралы

Сиддхартха Мукерджи — онколог-дәрігер және зерттеуші, діңгекті жасушалар биологы және қатерлі ісік генетигі. Ол 2011 жылы деректі проза номинациясында Пулитцер сыйлығын және Guardian First Book Award сыйлығын иеленген «Медицина заңдары» және «Барлық дерттің патшасы: Қатерлі ісік өмірбаяны» кітаптарының авторы.

Мукерджи — Колумбия университетінің медицина кафедрасының ассистент-профессоры. Родс стипендиаты, Стэнфорд университетін, Оксфорд университетін және Гарвард медициналық мектебін бітірген. Оның зертханасы діңгекті жасушаларды реттейтін гендерді анықтады, ал оның командасы қаңқа діңгекті жасушаларын және қан қатерлі ісігіндегі генетикалық өзгерістерді ашқаны үшін халықаралық деңгейде танымал.

Ол өз еңбектерін Nature, Cell, Neuron, The New England Journal of Medicine, New York Times және басқа да көптеген журналдар мен басылымдарда жариялады. Ол отбасымен бірге Нью-Йорк қаласында тұрады.

Қауіп-қатерді білген Приябала Мукерджиге (1906–1985); соны бастан өткерген Кэрри Бакқа (1906–1983) арналады.

Ген

Тасадағы тарих

Сиддхартха Мукерджи

Image segment 14

Тұқым қуалау заңдарын дәл анықтау, адамның әлемге деген көзқарасы мен табиғатқа билігін, алдын ала болжауға болатын кез келген басқа жаратылыстану білімінен гөрі көбірек өзгертуі мүмкін. — Уильям Бейтсон

Адам баласы, сайып келгенде, гендерді тасымалдаушы — өтпелі жол — ғана. Олар бізді ұрпақтан ұрпаққа бәйге аттарындай мініп жүреді. Гендер жақсылық пен жамандықтың не екенін ойламайды. Олар біздің бақытты не бақытсыз екенімізге де мән бермейді. Біз олар үшін тек мақсатқа жетудің құралымыз. Олардың жалғыз ойлайтыны — өздері үшін не тиімді екені ғана. — Харуки Мураками, «1Q84»

Пролог: Отбасылар

Ата-анаңның қаны сенің бойыңда жоғалып кетпейді. — Менелай, «Одиссея»

Олар сені құртады, әкең мен анаң. Олай еткісі келмесе де, солай болады. Өздеріндегі барлық кемшілікті бойыңа егеді, Саған ғана арнап, үстіне тағы қосады. — Филип Ларкин, «Бұл өлең болсын»

2012 жылдың қысында мен Делиден Калькуттаға немере ағам Мониге бару үшін аттандым. Әкем маған жолбасшы әрі серік ретінде бірге ерді, бірақ ол бұйығып, өз ойымен өзі болып, мен тек бұлдыр сезінген ішкі азапқа батып отырды. Әкем — бес ағайындының кенжесі, ал Мони — оның бірінші жиені, үлкен ағасының ұлы. 2004 жылдан бері, қырық жасынан бастап, Мони шизофрения (ойлау жүйесі мен қабылдаудың бұзылуымен сипатталатын психикалық ауру) диагнозымен психикалық ауруларға арналған мекемеде (әкем оны «жындыхана» деп атайды) жатыр. Ол түрлі антипсихотиктер (психикалық бұзылыстарды емдеуге арналған дәрілер) мен тыныштандыратын дәрілердің құрсауында ұсталады, ал күтушісі оны күні бойы бақылап, жуындырып, тамақтандырады.

Әкем Монидің диагнозын ешқашан қабылдаған емес. Жылдар бойы ол жиеніне қарап жүрген психиатрлармен жалғыз өзі күресіп, олардың диагнозы үлкен қателік екенін немесе Монидің қираған психикасы бір күні сиқырлы түрде қалпына келетінін дәлелдеуге тырысты. Әкем Калькуттадағы мекемеге екі рет — бір ретінде ескертусіз барды, ол темір тордың арғы жағында қалыпты өмір сүріп жатқан Мониді көруден үміттенді.

Бірақ әкем де, мен де бұл сапарлардың артында жай ғана туыстық махаббаттан да маңыздырақ нәрсе тұрғанын білдік. Мони әкемнің отбасындағы жалғыз психикалық ауруға шалдыққан адам емес. Әкемнің төрт ағасының екеуі — Монидің әкесі емес, бірақ екі көкесі — ақыл-есінің ауытқуынан зардап шеккен. Анықталғандай, жындылық Мукерджилер әулетінде кем дегенде екі ұрпақ бойы кездесіп келеді. Әкемнің Мони диагнозын қабылдағысы келмеуінің бір себебі — бойындағы аурудың бір ұшқыны улы қалдық секілді өзінде де жасырынып жатқан болуы мүмкін деген сұмдық күдіктен туындаған еді.

1946 жылы әкемнің үшінші ағасы Раджеш Калькуттада ерте қайтыс болды. Ол небәрі жиырма екі жаста еді. Ел аузындағы әңгіме бойынша, ол қысқы жаңбырда екі түн бойы жаттығу жасап, пневмонияға шалдыққан дейді — бірақ пневмония басқа бір аурудың соңғы нүктесі болатын. Раджеш кезінде ағайындылардың ішіндегі ең үміт күттіретіні — ең ептісі, ең сымбаттысы, ең харизматикалысы, ең қайраттысы, әкем мен бүкіл отбасының сүйіктісі әрі кумирі болған еді.

Атам он жыл бұрын, 1936 жылы — слюда шахталарына қатысты даудан кейін өлтірілген болатын — әжем бес жас баланы жалғыз өсірді. Раджеш үлкені болмаса да, әкесінің орнын оңай басты. Ол кезде небәрі он екіде болса да, жиырма екідегі жігіттей көрінетін: оның ұшқыр интеллектісі салмақтылықпен суарылып, жасөспірімдік шақтың нәзік сенімділігі ересек адамның өз-өзіне сенімділігіне айналып үлгерген еді.

Бірақ 46-жылдың жазында, әкемнің естелігінше, Раджеш өзін оғаш ұстай бастаған, бейне бір миындағы бір сым үзіліп кеткендей. Мінезіндегі ең таңқаларлық өзгеріс — құбылмалылық болды: жақсы жаңалықтар оны шектен тыс қуанышқа бөлеп, ол тек ауыр физикалық жаттығулармен ғана басылатын, ал жаман жаңалықтар оны жұбатуға келмейтін мұңға батыратын. Сезімдер контекст бойынша қалыпты еді; бірақ олардың ауқымы қалыптан тыс болатын. Сол жылдың қысына қарай Раджештың психикасының синусоидасы (толқын тәрізді қисық сызық) жиілеп, амплитудасы арта түсті. Ашу-ыза мен асқақ сезімге ұласатын энергия тасқыны жиірек әрі қаттырақ келетін болды, одан кейінгі терең қайғы да сондай күшті еді. Ол оккультизмге ден қойды — үйде рухтарды шақыру сеанстарын ұйымдастырды немесе түнде достарымен бірге зиратта медитация жасауға кетіп қалатын. Оның өз бетінше емделген-емделмегенін білмеймін — қырқыншы жылдары Калькуттаның Чайнатаун ауданында жас жігіттің жүйкесін тыныштандыратын Бирма апиыны мен ауған гашиші жеткілікті болатын — бірақ әкем өзгерген ағасын еске алады: кейде қорқақ, кейде батыл, көңіл-күйдің тік беткейлерімен бірде төмен түсіп, бірде жоғары өрлейтін, бір күні ашулы, келесі күні «шаттықтан асып-тасыған» (бұл сөз: шаттықтан асу. Күнделікті тілде бұл кінәсіз нәрсені білдіреді: қуаныштың артуы. Бірақ ол сонымен бірге шекараны, ескертуді, сананың шеткі шегін белгілейді. Шаттықтан асудың арғы жағында, кейінірек көретініміздей, одан да үлкен шаттық жоқ; ол жерде тек жындылық пен мания (көңіл-күйдің шектен тыс көтерілуі) ғана бар).

Пневмонияға дейінгі аптада Раджеш колледж емтихандарының өте сәтті өткені туралы хабар алып, қуанғанынан екі күндік сапарға жоғалып кеткен, айтуынша, күрес лагерінде «жаттыққан». Ол оралғанда, денесі оттай жанып, сандырақтап жатты.

Тек жылдар өткен соң, медициналық мектепте оқып жүргенде ғана мен Раджештың жедел мания сатысында болғанын түсіндім. Оның жүйкесінің сыр беруі — маникалды-депрессивті психоздың немесе биполярлы бұзылыстың (көңіл-күйдің күрт ауытқуымен сипатталатын дерт) классикалық мысалы еді.

Image segment 28

Жагу — әкемнің бауырларының төртіншісі — 1975 жылы, мен бес жаста болғанда, Делиге бізбен бірге тұруға келді. Оның да санасы қирап бара жатқан еді. Ұзын бойлы, тырысқан арық, көздерінде жабайы ұшқын бар және өсіп кеткен қалың шашымен ол бенгалдық Джим Моррисонға ұқсайтын. Ауруы жиырма жасында басталған Раджештен айырмашылығы, Жагу бала кезінен бері мазасыз болатын. Көпшілікпен араласпайтын, әжемнен басқа ешкіммен сөйлеспейтін, ол жұмыс істей алмайтын немесе өз бетінше өмір сүре алмайтын. 1975 жылға қарай тереңірек когнитивті проблемалар пайда болды: ол елестерді көретін және басында не істеу керектігін айтатын дауыстар еститін. Ол ондаған қастандық теорияларын ойлап табатын: үйіміздің алдында банан сататын саудагер Жагудың жүріс-тұрысын жасырын жазып жүр дейтін. Ол жиі өзімен-өзі сөйлесетін және ойдан шығарылған пойыз кестелерін айтуға құмар еді («Шимладан Ховраға Калка пойызымен, сосын Ховрадан Пуриге Шри Джаганнатх экспрессіне ауысу»). Ол әлі де ерекше мейірімділік таныта алатын — бірде мен үйдегі жақсы көретін венециялық вазаны байқаусызда сындырып алғанымда, ол мені төсек жапқыштарының астына тығып қойып, анама өзінде «үйіліп жатқан ақшасы» бар екенін және оған «мыңдаған» жаңа ваза сатып алатынын айтқан. Бірақ бұл оқиға белгілі бір симптом еді: тіпті маған деген сүйіспеншілігі де оның психозы мен конфабуляциясының (ойдан шығарылған жалған естеліктер) бір бөлігі болатын.

Ешқашан ресми диагноз қойылмаған Раджештен айырмашылығы, Жагуға диагноз қойылды. 1970-жылдардың аяғында Делиде бір дәрігер оны көріп, «шизофрения» деп анықтады. Бірақ ешқандай дәрі жазып берілген жоқ. Оның орнына, Жагу үйде, әжемнің бөлмесінде жартылай жасырынып тұра берді (Үндістандағы көптеген отбасылар сияқты, әжем бізбен бірге тұратын). Әжем — тағы да ауыр жүк арқалап, енді екі есе күшпен — Жагудың қорғаушысы рөлін атқарды. Он жылға жуық уақыт бойы ол және әкем өзара нәзік бітімде болды: Жагу оның күтімінде болды, тамағын оның бөлмесінде ішіп, әжем тігіп берген киімдерді киді. Түнде Жагу ерекше мазасызданғанда, қорқыныштары мен қиялдарына ерік бергенде, әжем қолын оның маңдайына қойып, баладай ұйықтататын. 1985 жылы әжем қайтыс болғанда, ол біздің үйден кетіп қалды және оны қайтып келуге көндіру мүмкін болмады. Ол 1998 жылы қайтыс болғанға дейін Делидегі бір діни қауымдастықта өмір сүрді.

Әкем де, әжем де Жагу мен Раджештың психикалық ауруларына Бөліну (1947 жылғы Үндістан мен Пәкістанның екіге бөлінуі) қасіреті себеп болды деп сенді; саяси трагедия олардың психологиялық трагедиясына ұласты деп есептеді. Бөліну тек елдерді ғана емес, саналарды да бөлгенін олар жақсы білетін; Саадат Хасан Мантоның «Тоба Тек Сингх» әңгімесінде — Бөліну туралы ең танымал шығарма — Үндістан мен Пәкістан шекарасында қалып қойған жынды кейіпкер де ақыл мен ессіздіктің арасындағы белгісіздікте жүреді. Жагу мен Раджештың жағдайында, әжемнің пайымдауынша, Шығыс Бенгалиядан Калькуттаға қоныс аудару олардың санасын сансыратты, бірақ бұл екеуінде екі түрлі деңгейде көрініс тапты.

Раджеш Калькуттаға 1946 жылы келді, дәл сол кезде қаланың өзі де ақыл-есінен айырылып жатқан еді — жүйкесі жұқарып, мейірімі таусылып, төзімі біткен болатын. Көршілерінен бұрын саяси сілкіністерді сезген Шығыс Бенгалиядан келген ерлер мен әйелдердің толассыз ағыны Сеалдах станциясының маңындағы үйлерге тола бастаған. Әжем де осы қиыншылық көрген топтың бірі еді: ол станциядан жақын жердегі Хаят Хан тұйық көшесінен үш бөлмелі пәтер жалдады. Жалдау ақысы айына елу бес рупия болатын — бүгінгі бағаммен шамамен бір доллар, бірақ оның отбасы үшін бұл өте үлкен сома еді. Бөлмелер қоқыс үйіндісіне қарап тұратын. Бірақ пәтер кіп-кішкентай болса да, терезелері және ортақ шатыры бар еді, ол жерден балалар жаңа қаланың және жаңа ұлттың туып жатқанын көре алатын. Көше бұрыштарында бүліктер оңай тұтанатын; сол жылдың тамызында индустар мен мұсылмандар арасындағы қақтығыс (кейіннен «Ұлы Калькутта қырғыны» деп аталған) бес мың адамның өліміне және жүз мың адамның үйсіз қалуына әкелді.

Раджеш сол жаздағы бүлікші топтардың куәсі болды. Лалбазарда индустар мұсылмандарды дүкендер мен кеңселерден сүйреп шығып, көшеде тірідей бауыздап жатты, ал мұсылмандар Ражабазар мен Харрисон Роуд маңындағы балық базарларында дәл сондай қатыгездікпен жауап қайтарды. Раджештың жүйкесінің сыр беруі осы бүліктерден кейін бірден басталды. Қала тынышталып, жарасы жазылды — бірақ оның жанында мәңгілік тырнақ ізі қалды. Тамыз айындағы қырғыннан көп ұзамай ол параноидтық елестерге тап болды. Ол қорқақ бола бастады. Кешкілік жаттығу залына баруы жиіледі. Содан кейін маникалды ұстамалар, елесті қызбалар және оның соңғы ауруының кенеттен басталған катаклизмі келді.

Егер Раджештың ессіздігі — келудің ессіздігі болса, онда Жагудың ессіздігі — кетудің ессіздігі екеніне әжем нық сенімді болды. Барисал маңындағы ата-баба ауылы Дехерготиде Жагудың психикасы достарымен және отбасымен байланысты болатын. Күріш алқаптарында жүгіріп немесе шалшықтарда жүзіп жүргенде, ол кез келген басқа бала сияқты алаңсыз және ойнақы көрінетін — дерлік қалыпты. Калькуттада болса, табиғи ортасынан жұлынған өсімдік сияқты, Жагу солып, күйреді. Ол колледжді тастап, пәтердің терезелерінің біріне мәңгілікке қоныстанды, әлемге бос көзбен қарап отыратын. Оның ойлары шатаса бастады, сөзі түсініксіз болды. Раджештың санасы шектен тыс кеңейіп, жарылуға шақ қалса, Жагудың санасы өз бөлмесінде үнсіз тарылды. Раджеш түнде қаланы кезіп жүргенде, Жагу үйде өз еркімен қамалып отырды.

Бұл психикалық аурудың оғаш классификациясы (Раджеш — қала тышқаны, Жагу — дала тышқаны ретінде) Монидің де санасы сыр бере бастағанға дейін ыңғайлы көрінген еді — бірақ соңында бұл теория да күл-талқан болды. Мони, әрине, «Бөліну баласы» емес еді. Ол ешқашан қоныс аудармаған; бүкіл өмірін Калькуттадағы қауіпсіз үйінде өткізді. Дегенмен, оның психикасы Жагудың жолын қайталай бастады. Жасөспірім шағында оған елестер мен дауыстар көріне бастады. Оқшаулануға деген құштарлық, ойдан шығарылған асқақ қиялдар, бағыттан адасу және шатасу — бұлардың бәрі оның көкесінің құлдырауын еске түсіретін. Жас кезінде ол Делиге бізге қонаққа келген. Біз бірге киноға баруымыз керек еді, бірақ ол жоғарғы қабаттағы ваннаға қамалып алып, әжем шығарып алғанша бір сағаттай шықпай қойды. Әжем оны тапқанда, ол бір бұрышта бүктеліп, тығылып отырған екен.

2004 жылы Мониді бір топ бұзақылар — қоғамдық бақта дәрет сындырғаны үшін (ол маған ішкі даусының «осы жерге істе, осы жерге істе» деп бұйырғанын айтты) ұрып-соқты. Бірнеше аптадан кейін ол сондай бір күлкілі әрі шектен шыққан «қылмыс» жасады, бұл оның ақыл-есінен айырылғанының дәлелі еді: ол сол бұзақылардың бірінің қарындасына қырындап тұрған жерінен ұсталды (ол тағы да дауыстардың бұйырғанын айтты). Әкесі араша түспек болды, бірақ нәтиже шықпады, бұл жолы Мониді аяусыз соққыға жығып, ернін жарып, маңдайын жарақаттады, содан кейін ол ауруханаға түсті.

Ұрып-соғу оны «емдеу» мақсатында жасалған еді (кейіннен полиция сұрағанда, оны ұрғандар Монидің ішіндегі «жындарды айдап шығармақ болдық» деп ақталды) — бірақ Монидің басындағы патологиялық бұйрық берушілер бұрынғыдан да батыл әрі табанды бола түсті. Сол жылдың қысында, елестер мен ысылдаған ішкі дауыстар тағы да мазасын алғаннан кейін, ол мекемеге орналастырылды.

Қамалу, Монидің айтуынша, ішінара өз еркімен болған: ол психикалық оңалтудан гөрі физикалық баспана іздеген еді. Түрлі антипсихотикалық дәрілер жазылып, ол біртіндеп жақсарды — бірақ мекемеден шығуға жететіндей емес. Бірнеше айдан кейін, Мони әлі мекемеде болғанда, әкесі қайтыс болды. Анасы бірнеше жыл бұрын дүниеден өткен, ал жалғыз қарындасы алыста тұратын. Осылайша Мони мекемеде қалуға шешім қабылдады, өйткені оның барар жері жоқ еді. Психиатрлар ескірген «жындыхана» сөзін қолданбауға тырысады — бірақ Мони үшін бұл атау зәреңді алатындай дәл болды: бұл оның өмірінде жетіспеген баспана мен қауіпсіздікті ұсынатын жалғыз жер еді. Ол өз еркімен торға қамалған құс сияқты болды. [MӘТІН АЯҚТАЛДЫ]

Ген

2012 жылы әкем екеуміз оған барғанда, Мониді көрмегеніме жиырма жылға жуық уақыт өткен еді. Соған қарамастан, оны бірден танимын деп ойладым. Бірақ кездесу бөлмесіндегі адамның менің естелігімдегі немере ағайыныма ұқсастығы соншалықты аз болғаны сонша — егер оның күтушісі атын растамағанда, мен бейтаныс адаммен кездестім деп оңай ойлар едім. Ол өз жасынан әлдеқайда ересек көрінді. Қырық сегіз жасында ол он жылға үлкен көрінетін. Шизофрения (ойлау процестері мен эмоционалдық реакциялардың бұзылуымен сипатталатын психикалық ауру) дәрі-дәрмектері оның денесін өзгертіп жіберген және ол бала сияқты сенімсіз әрі тепе-теңдігін жоғалтып жүретін. Бір кездері ағыл-тегіл және жылдам сөйлейтін оның сөзі енді іркіліп, үзік-үзік шығатын; сөздер аузына салынған тамақтың жат сүйектерін түкіріп жатқандай кенеттен, таңқаларлық күшпен шығатын. Ол әкемді немесе мені әрең есіне түсірді. Қарындасымның атын атаған кезде, ол менен оған үйлендің бе деп сұрады. Біздің әңгімеміз мен одан сұхбат алу үшін аспаннан түскен газет тілшісі сияқты жалғасты.

Оның ауруының ең таңқаларлық ерекшелігі — санасындағы дауыл емес, көзіндегі тыныштық еді. «Мони» сөзі бенгал тілінде «асыл тас» дегенді білдіреді, бірақ күнделікті қолданыста ол сипаттап болмайтын әдемі нәрсені: әр көздегі жарқыраған сәуле нүктелерін де білдіреді. Бірақ Монидің бойынан дәл осы нәрсе жоғалған еді. Оның көзіндегі егіз жарық нүктелері сөніп, біреу оның көзіне титтей қылқаламмен кіріп, оларды сұр түске бояп тастағандай дерлік жоғалып кеткен.

Балалық шағым мен ересек өмірімде Мони, Жагу және Раджеш менің отбасымның қиялында үлкен рөл атқарды. Жасөспірімдік кезеңдегі алты айлық күйзеліс кезінде мен ата-анаммен сөйлесуді тоқтатып, үй тапсырмасын орындаудан бас тарттым және ескі кітаптарымды қоқысқа тастадым. Сөзбен айтып жеткізілгісіз мазасызданған әкем мені Жагуға диагноз қойған дәрігерге мұңайып апарды. Оның ұлы да есінен адасып бара жатыр ма? Әжемнің есте сақтау қабілеті сексенінші жылдардың басында нашарлай бастағанда, ол мені қателесіп Раджешвар — Раджеш — деп атай бастады. Ол бастапқыда ұялғанынан қызарып, өзін түзететін, бірақ шындықпен соңғы байланыстарын үзген кезде, ол бұл қатені әдейі жасағандай көрінді, бұл қиялдың рұқсат етілмеген ләззатын тапқандай болды. Қазіргі әйелім Сараны төртінші немесе бесінші рет кездестіргенде, мен оған немере ағайыным мен екі ағамның бөлшектенген санасы туралы айтып бердім. Болашақ серігіме ескерту хатымен келуім әділеттілік еді.

Соған қарамастан, тұқым қуалаушылық (ата-анадан ұрпаққа белгілердің берілуі), ауру, қалыпты жағдай, отбасы және сәйкестік менің отбасымда жиі айтылатын тақырыптарға айналды. Көптеген бенгалдықтар сияқты, менің ата-анам де сезімді басу мен жоққа шығаруды жоғары өнер деңгейіне көтерді, бірақ соған қарамастан, осы нақты тарих туралы сұрақтардан қашу мүмкін емес еді. Мони; Раджеш; Жагу: психикалық аурудың нұсқаларымен қираған үш өмір. Осы отбасылық тарихтың астарында тұқым қуалайтын компонент жатыр деп ойламау қиын еді. Мони оны осал еткен генді немесе гендер жиынтығын — біздің ағаларымызға әсер еткен дәл сол гендерді мұра етті ме? Басқаларға психикалық аурудың әртүрлі нұсқалары әсер етті ме? Менің әкемнің өмірінде кем дегенде екі психотикалық фуга (кенеттен үйден кетіп қалу және өзін ұмытумен сипатталатын психикалық жағдай) болды — екеуі де бханг (діни фестивальдер үшін езілген каннабис бүршіктері, майға ерітілген және көпіршікті сусынға айналдырылған) тұтынудан туындаған. Бұл тарихтың сол жарасына қатысты ма?

2009 жылы швед зерттеушілері мыңдаған отбасылар мен ондаған мың ерлер мен әйелдерді қамтитын орасан зор халықаралық зерттеу жариялады. Психикалық аурулардың ұрпақтар арасындағы тарихы бар отбасыларды талдай отырып, зерттеу биполярлы бұзылыс (көңіл-күйдің шектен тыс көтерілуі мен төмендеуінің кезектесуі) мен шизофренияның күшті генетикалық байланысы бар екендігінің таңқаларлық дәлелдерін тапты. Зерттеуде сипатталған кейбір отбасыларда менікіне өте ұқсас психикалық аурулардың қиылысқан тарихы болды: бір бауыры шизофрениямен, екіншісі биполярлы бұзылыспен ауырады, ал жиені де шизофрениямен ауырады. 2012 жылы бірнеше келесі зерттеулер осы алғашқы тұжырымдарды растап, психикалық аурудың осы нұсқалары мен отбасылық тарихтар арасындағы байланысты нығайтты және олардың этиологиясы (аурудың пайда болу себебі), эпидемиологиясы (аурудың таралу заңдылықтары), қоздырғыштары мен итермелеушілері туралы сұрақтарды тереңдетті.

Мен бұл зерттеулердің екеуін Калькуттадан оралғаннан кейін бірнеше ай өткен соң, Нью-Йорк метросында қысқы таңда оқыдым. Жолдың арғы бетінде сұр бас киім киген адам ұлына сұр бас киім кигізу үшін оны ұстап тұрды. Елу тоғызыншы көшеде анасы егіздері бар арбаны итеріп кірді, олар менің құлағыма бірдей биіктіктегі айқай шығарып жатқандай көрінді.

Зерттеу біртүрлі ішкі жұбаныш берді — әкем мен әжемді қатты мазалаған кейбір сұрақтарға жауап берді. Бірақ бұл сонымен қатар жаңа сұрақтар легін тудырды: егер Монидің ауруы генетикалық болса, онда неге оның әкесі мен қарындасына әсер етпеді? Бұл бейімділіктерді қандай «қоздырғыштар» ашты? Жагудың немесе Монидің ауруларының қаншалықты бөлігі «табиғаттан» (яғни, психикалық ауруға бейім ететін гендерден), ал қаншалықты бөлігі «тәрбиеден» (төңкеріс, араздық және жарақат сияқты қоршаған ортаның қоздырғыштарынан) туындады? Менің әкем осы осалдықты тасымалдаушы болуы мүмкен бе? Мен де тасымалдаушымын ба? Егер мен осы генетикалық ақаудың нақты сипатын біле алсам ше? Мен өзімді немесе екі қызымды тексерер ме едім? Мен оларға нәтижелер туралы айтар ма едім? Егер олардың тек біреуі ғана сол таңбаны тасымалдаушы болып шықса ше?

Менің отбасымның психикалық аурулар тарихы менің санамды қызыл сызықтай кесіп өтіп жатқанда, қатерлі ісік биологы ретіндегі ғылыми жұмысым да гендердің қалыптылығы мен ауытқушылығына тоғысып жатты. Қатерлі ісік, мүмкін, генетиканың ең соңғы бұрмалануы шығар — бұл өзін-өзі қайталауға патологиялық түрде берілген геном. Өзін-өзі қайталайтын машина ретіндегі геном жасушаның физиологиясын иемденеді, нәтижесінде пішінін өзгертетін ауру пайда болады, ол айтарлықтай жетістіктерге қарамастан, әлі де біздің оны емдеу немесе сауықтыру қабілетімізге бағынбай келеді.

Бірақ қатерлі ісікті зерттеу, менің түсінуімше, оның кері жағын да зерттеу болып табылады. Қатерлі ісіктің соңғы кодын қабылдағанға дейінгі қалыптылық коды қандай? Қалыпты геном (ағзаның барлық гендерінің жиынтығы) не істейді? Ол бізді бір-бірімізге ұқсас ететін тұрақтылықты және бізді бір-бірімізден ерекшелейтін өзгергіштікті қалай сақтайды? Осы орайда, тұрақтылық пен өзгергіштік немесе қалыптылық пен ауытқушылық геномда қалай анықталады немесе жазылады?

Егер біз генетикалық кодымызды әдейі өзгертуді үйренсек ше? Егер мұндай технологиялар қолжетімді болса, оларды кім басқарады және олардың қауіпсіздігін кім қамтасыз етеді? Бұл технологияның қожайындары кім, ал құрбандары кім болады? Бұл білімді иемдену мен бақылау — және оның біздің жеке және қоғамдық өмірімізге сөзсіз енуі — біздің қоғамдарымызды, балаларымызды және өзімізді елестету тәсілімізді қалай өзгертеді?

Бұл кітап — ғылым тарихындағы ең күшті және қауіпті идеялардың бірінің: тұқым қуалаушылықтың негізгі бірлігі және барлық биологиялық ақпараттың негізгі бірлігі болып табылатын «геннің» тууы, өсуі және болашағы туралы оқиға.

Мен соңғы сын есімді — «қауіпті» — толық сезіне отырып қолданамын. Үш терең тұрақсыздандырушы ғылыми идея жиырмасыншы ғасырды үш тең емес бөлікке бөліп өтеді: атом, байт, ген. Әрқайсысы алдыңғы ғасырдан бастау алады, бірақ жиырмасыншы ғасырда толық танымалдыққа ие болады. Әрқайсысы өз өмірін абстрактілі ғылыми тұжырымдама ретінде бастайды, бірақ көптеген адамзаттық дискурстарға ену үшін өседі, осылайша мәдениетті, қоғамды, саясатты және тілді өзгертеді. Бірақ үш идеяның арасындағы ең маңызды параллель — концептуалды: әрқайсысы үлкенірек тұтастықтың бөлінбейтін бірлігін — құрылыс материалын, негізгі ұйымдастыру бірлігін білдіреді: атом — материяның; байт (немесе «бит») — цифрланған ақпараттың; ген — тұқым қуалаушылық пен биологиялық ақпараттың бірлігі.

Неліктен бұл қасиет — үлкенірек форманың ең аз бөлінетін бірлігі болу — осы нақты идеяларға мұндай қуат пен күш береді? Қарапайым жауап: материя, ақпарат және биология табиғатынан иерархиялық түрде ұйымдастырылған: сол ең кішкентай бөлікті түсіну тұтастықты түсіну үшін өте маңызды. Ақын Уоллес Стивенс «Бөлшектердің қосындысында тек бөлшектер бар» деп жазғанда, ол тіл арқылы өтетін терең құрылымдық жұмбаққа сілтеме жасайды: сөйлемнің мағынасын әрбір жеке сөзді ажырату арқылы ғана түсінуге болады — бірақ сөйлем кез келген жеке сөзден гөрі көбірек мағына береді. Гендер де солай. Ағза, әрине, оның гендерінен әлдеқайда көп нәрсе, бірақ ағзаны түсіну үшін алдымен оның гендерін түсіну керек. Голландтық биолог Гуго де Фриз 1890-жылдары ген тұжырымдамасын кездестіргенде, ол бұл идеяның табиғи әлем туралы түсінігімізді қайта ұйымдастыратынын тез түсінді. «Бүкіл органикалық әлем — салыстырмалы түрде аз ғана факторлардың сансыз әртүрлі комбинациялары мен ауыстыруларының нәтижесі. ... Физика мен химия молекулалар мен атомдарға оралғандай, биологиялық ғылымдар тірі әлемнің құбылыстарын түсіндіру үшін осы бірліктерге [гендерге] енуі керек».

Атом, байт және ген өздерінің тиісті жүйелері туралы түбегейлі жаңа ғылыми және технологиялық түсініктер береді. Материяның атомдік табиғатына жүгінбей, материяның мінез-құлқын — неге алтын жарқырайтынын; неге сутегі оттегімен жанатынын түсіндіре алмайсыз. Сондай-ақ, цифрланған ақпараттың құрылымдық анатомиясын түсінбей, есептеудің күрделілігін — алгоритмдердің табиғатын немесе деректердің сақталуын немесе бұзылуын түсіне алмайсыз. «Алхимия оның негізгі бірліктері ашылмайынша химияға айнала алмады», — деп жазды он тоғызыншы ғасырдың ғалымы. Сол сияқты, мен осы кітапта айтқандай, алдымен ген тұжырымдамасымен санаспай, ағзалық және жасушалық биологияны немесе эволюцияны — немесе адам патологиясын, мінез-құлқын, темпераментін, ауруын, нәсілін және сәйкестігін немесе тағдырын түсіну мүмкін емес.

Мұнда тағы бір мәселе бар. Атом ғылымын түсіну материяны манипуляциялаудың (және материяны манипуляциялау арқылы атом бомбасын ойлап табудың) қажетті алғышарты болды. Гендер туралы түсінігіміз бізге ағзаларды теңдессіз ептілікпен және күшпен манипуляциялауға мүмкіндік берді. Генетикалық кодтың нақты табиғаты, белгілі болғандай, таңқаларлықтай қарапайым: біздің тұқым қуалау ақпаратымызды тасымалдайтын бір ғана молекула және бір ғана код бар. «Тұқым қуалаушылықтың іргелі аспектілері осындай таңқаларлық қарапайым болып шыққаны бізге табиғатқа, сайып келгенде, толық жақындауға болады деген үміт береді», — деп жазды ықпалды генетик Томас Морган. «Оның көп жарнамаланған түсініксіздігі тағы бір рет елес болып шықты».

Біздің гендер туралы түсінігіміз сондай кемелдік пен тереңдік деңгейіне жетті, сондықтан біз гендерді пробиркаларда емес, адам жасушаларындағы табиғи контекстінде зерттеп, өзгертетін болдық. Гендер хромосомаларда (жасуша ядросында орналасқан, генетикалық ақпаратты тасымалдайтын жіп тәрізді құрылымдар) орналасқан — бұл жасушалардың ішіне көмілген, тізбектерге біріктірілген ондаған мың гендерді қамтитын ұзын, жіп тәрізді құрылымдар. Адамдарда барлығы қырық алты хромосома бар — жиырма үшеуі бір ата-анадан және жиырма үшеуі екінші ата-анадан. Ағза тасымалдайтын генетикалық нұсқаулардың толық жиынтығы геном деп аталады (геномды ескертулері, аннотациялары, нұсқаулары мен сілтемелері бар барлық гендердің энциклопедиясы ретінде елестетіңіз). Адам геномында адамдарды құру, жөндеу және қолдау үшін негізгі нұсқауларды беретін шамамен жиырма бір мың мен жиырма үш мың арасында ген бар. Соңғы екі онжылдықта генетикалық технологиялардың қарқынды дамығаны соншалық, біз осы күрделі функцияларды орындау үшін осы гендердің бірнешеуі уақыт пен кеңістікте қалай жұмыс істейтінін ажырата аламыз. Кейде біз олардың функцияларын өзгерту үшін осы гендердің кейбірін әдейі өзгерте аламыз, нәтижесінде адам күйі өзгереді, физиологиясы өзгереді және болмысы өзгереді.

Түсіндіруден манипуляциялауға көшу — генетика саласын ғылым шеңберінен әлдеқайда асып түсіретін нәрсе. Гендер адамның сәйкестігіне немесе жыныстық ерекшелігіне немесе темпераментіне қалай әсер ететінін түсінуге тырысу — бұл бір бөлек. Ал гендерді өзгерту арқылы сәйкестікті немесе жыныстық ерекшелікті немесе мінез-құлықты өзгертуді елестету — мүлдем басқа нәрсе. Бірінші ой психология кафедраларының профессорларын және олардың көршілес нейробиология кафедраларындағы әріптестерін қызықтыруы мүмкін. Үміт пен қауіпке толы соңғы ой бәрімізді алаңдатуы керек.

Мен мұны жазып отырғанда, геномдарға ие ағзалар геномдарға ие ағзалардың тұқым қуалайтын белгілерін өзгертуді үйреніп жатыр. Мен мынаны айтқым келеді: соңғы төрт жылда ғана — 2012 мен 2016 жылдар аралығында — біз адам геномдарын әдейі және біржолата өзгертуге мүмкіндік беретін технологияларды ойлап таптық (бірақ бұл «геномдық инженерия» технологияларының қауіпсіздігі мен дәлдігі әлі де мұқият бағалануы керек). Сонымен бірге, адамның болашақ тағдырын оның геномынан болжау мүмкіндігі күрт алға басты (бірақ бұл технологиялардың нақты болжау мүмкіндіктері әлі белгісіз). Біз қазір адам геномдарын «оқи» аламыз және адам геномдарын осыдан үш-төрт жыл бұрын елестету мүмкін болмаған тәсілмен «жаза» аламыз.

Бұл екі оқиғаның тоғысуы тұңғиыққа қарай бас салып жүгіру сияқты екенін байқау үшін молекулалық биология, философия немесе тарих саласындағы жоғары дәреже қажет емес. Жеке геномдарда кодталған тағдырдың табиғатын түсінгеннен кейін (тіпті біз мұны анық емес, ықтималдықтармен болжай алсақ та) және осы ықтималдықтарды әдейі өзгерту технологиясын иемденгеннен кейін (тіпті бұл технологиялар тиімсіз және ауыр болса да) біздің болашағымыз түбегейлі өзгереді. Джордж Оруэлл бір кездері сыншы «адам» деген сөзді қолданған сайын, ол әдетте оны мағынасыз ететінін жазған болатын. Мен бұл жерде асыра сілтеп отырмын деп ойламаймын: адам геномдарын түсіну және манипуляциялау қабілетіміз «адам» болудың не екендігі туралы түсінігімізді өзгертеді.

Атом қазіргі физиканы ұйымдастырушы принциппен қамтамасыз етеді — және ол бізді материя мен энергияны басқару перспективасымен қызықтырады. Ген қазіргі биологияны ұйымдастырушы принциппен қамтамасыз етеді — және ол бізді денелеріміз бен тағдырларымызды басқару перспективасымен қызықтырады. Ген тарихында «мәңгілік жастықты іздеу, тағдырдың кенеттен өзгеруі туралы Фаустық миф және біздің ғасырымыздың адамды кемелдендірумен әуестенуі» жатыр. Сонымен қатар, біздің нұсқаулықты шешуге деген ұмтылыс та бар. Бұл оқиғаның ортасында тұрған нәрсе — осы.

Кітаптың құрылымы

Бұл кітап хронологиялық және тақырыптық тұрғыдан ұйымдастырылған. Жалпы бағыт тарихи болып табылады. Біз 1864 жылы Моравияның көмескі монастырындағы Мендельдің бұршақ гүлі бағынан бастаймыз, онда «ген» ашылып, содан кейін тез ұмытылады («ген» сөзі тек ондаған жылдардан кейін пайда болады). Оқиға Дарвиннің эволюция теориясымен қиылысады. Ген адам эволюциясы мен азаттығын жеделдету үшін адам генетикасын манипуляциялауға үміттенетін ағылшын және американдық реформаторларды қызықтырады. Бұл идея 1940-жылдары нацистік Германияда өзінің сұмдық шыңына жетеді, онда адам евгеникасы (адам тұқымын жақсарту туралы ілім) сұмдық эксперименттерді ақтау үшін қолданылып, қамауға алу, стерилизациялау, эвтаназия және жаппай өлтірумен аяқталады.

Екінші дүниежүзілік соғыстан кейінгі ашылулар тізбегі биологияда революция бастайды. ДНҚ генетикалық ақпараттың көзі ретінде анықталады. Геннің «әрекеті» механикалық терминдермен сипатталады: гендер ақуыздарды құру үшін химиялық хабарламаларды кодтайды, олар сайып келгенде пішін мен функцияны қамтамасыз етеді. Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс және Розалинд Франклин ДНҚ-ның үш өлшемді құрылымын шешіп, қос шиыршықтың иконикалық бейнесін жасайды. Үш әріпті генетикалық код шешіледі.

1970-жылдары екі технология генетиканы өзгертеді: гендерді секвенирлеу (генетикалық тізбекті оқу) және гендерді клондау (генетикалық көшірме жасау) — гендерді «оқу» және «жазу» (гендерді клондау тіркесі ағзалардан гендерді бөліп алу, оларды пробиркаларда манипуляциялау, гендік гибридтер жасау және тірі жасушаларда мұндай гибридтердің миллиондаған көшірмелерін шығару үшін қолданылатын әдістердің барлық спектрін қамтиды). 1980-жылдары адам генетиктері бұл әдістерді Хантингтон ауруы және муковисцидоз (ішкі мүшелердің қызметін бұзатын тұқым қуалайтын ауру) сияқты аурулармен байланысты гендерді картаға түсіру және анықтау үшін қолдана бастайды. Бұл аурумен байланысты гендердің анықталуы генетикалық басқарудың жаңа дәуірін білдіреді, бұл ата-аналарға ұрықтарды тексеруге және егер олар зиянды мутацияларды (геннің химиялық құрылымының өзгеруі) тасымалдаса, түсік жасатуға мүмкіндік береді (туылмаған баласын Даун синдромына, муковисцидозға немесе Тей-Сакс ауруына тексерткен немесе өзін, айталық, BRCA1 немесе BRCA2-ге тексерткен кез келген адам генетикалық диагностика, басқару және оңтайландыру дәуіріне қадам басып қойған. Бұл біздің алыс болашағымыз туралы оқиға емес; ол біздің бүгінімізде бар).

Адамның қатерлі ісігінен көптеген генетикалық мутациялар анықталып, бұл ауруды тереңірек генетикалық түсінуге әкеледі. Бұл күш-жігер бүкіл адам геномын картаға түсіру және секвенирлеу жөніндегі халықаралық жоба — «Адам геномы» жобасында өз шыңына жетеді. Адам геномының жобалық тізбегі 2001 жылы жарияланды. Геном жобасы, өз кезегінде, адамның өзгергіштігі мен «қалыпты» мінез-құлқын гендер тұрғысынан түсінуге тырысуға итермелейді.

Сонымен қатар, ген нәсілге, нәсілдік кемсітушілікке және «нәсілдік интеллектке» қатысты дискурстарға енеді және біздің саяси және мәдени салаларымызда жүріп жатқан ең өзекті сұрақтардың кейбіріне таңқаларлық жауаптар береді. Ол жыныстық ерекшелік, сәйкестік және таңдау туралы түсінігімізді қайта ұйымдастырады, осылайша біздің жеке салаларымыздағы ең шұғыл сұрақтардың өзегіне енеді.

Бұл әрбір оқиғаның ішінде өз оқиғалары бар, бірақ бұл кітап сонымен қатар өте жеке оқиға — жақын тарих. Тұқым қуалаушылықтың салмағы мен үшін дерексіз ұғым емес. Раджеш пен Жагу қайтыс болды. Мони Калькуттадағы психикалық ауруханада қамауда отыр. Бірақ олардың өмірі мен өлімі менің ғалым, зерттеуші, тарихшы, дәрігер, ұл және әке ретіндегі ойыма мен елестеткеннен де үлкен әсер етті. Ересек өмірімде тұқым қуалаушылық пен отбасы туралы ойламайтын күнім сирек өтеді.

Ең бастысы, мен әжеме қарыздармын. Ол өз мұрасының қайғысынан аман қала алмады — қала алмас та еді — бірақ ол балаларының ең әлсізін мықтылардың еркінен қорғап, құшағына алды. Ол тарихтың соққыларына төзімділікпен төтеп берді — бірақ ол тұқым қуалаушылықтың соққыларына төзімділіктен де жоғары нәрсемен: біз, оның ұрпақтары, тек еліктеуге үміттенетін тектілікпен төтеп берді. Бұл кітап соған арналады.

Байт дегенде мен өте күрделі идеяны айтып отырмын — бұл тек компьютерлік архитектураның таныс байты ғана емес, сонымен қатар табиғи әлемдегі барлық күрделі ақпаратты «қосулы» және «өшірулі» күйінен аспайтын жеке бөлшектердің қосындысы ретінде сипаттауға немесе кодтауға болатындығы туралы жалпы және жұмбақ ұғым. Бұл идеяның және оның жаратылыстану ғылымдары мен философияға әсерінің толығырақ сипаттамасын Джеймс Глейктің Information: A History, a Theory, a Flood кітабынан табуға болады. Бұл теорияны 1990-жылдары физик Джон Уилер ең әсерлі түрде ұсынған: «Әрбір бөлшек, әрбір күш өрісі, тіпті кеңістік-уақыт континуумының өзі — өз функциясын, мағынасын, болмысын толығымен... иә-немесе жоқ деген сұрақтарға жауаптардан, екілік таңдаулардан, биттерден алады... ; қысқасы, барлық физикалық заттардың шығу тегі ақпараттық-теориялық болып табылады». Байт немесе бит — бұл адам қолымен жасалған өнертабыс, бірақ оның негізінде жатқан цифрланған ақпарат теориясы — тамаша табиғи заң.

Кейбір бактерияларда хромосомалар дөңгелек болуы мүмкін.

Генетикалық түрлендірілген ағзалар (ГТО), гендік патенттердің болашағы, дәрі-дәрмектерді ашу немесе биосинтез үшін гендерді пайдалану және жаңа генетикалық түрлерді жасау сияқты кейбір тақырыптар жеке кітаптарға лайық және бұл томның ауқымынан тыс қалады.

БІРІНШІ БӨЛІМ

«ТҰҚЫМ ҚУАЛАУШЫЛЫҚТЫҢ ЖОҒАЛҒАН ҒЫЛЫМЫ»

Гендердің ашылуы және қайта ашылуы

(1865–1935)

Тұқым қуалаушылықтың бұл жоғалған ғылымы, биология мен антропологияның шекарасындағы бұл игерілмеген білім кеніші, ол қазір де іс жүзінде Платонның заманындағыдай игерілмеген күйінде қалып отыр, шын мәнінде, адамзат үшін барлық химия мен физикадан, осы уақытқа дейін ашылған немесе ашылатын барлық техникалық және өнеркәсіптік ғылымдардан он есе маңыздырақ. — Герберт Дж. Уэллс, Mankind in the Making

ДЖЕК: Иә, бірақ сіз өзіңіз қатты суық тию тұқым қуаламайды дедіңіз ғой.

АЛДЖЕРНОН: Бұрын солай болатын еді, білемін — бірақ қазір солай деп айта аламын. Ғылым әрдайым нәрселерді ғажайып түрде жетілдіріп отырады.

— Оскар Уайльд, «Маңызды болудың маңыздылығы»

Қоршалған бақ

Тұқымқуалаушылықты зерттеушілер, әсіресе, өз пәнінен басқаның бәрін түсінеді. Олар сол тікенек бұтаның ішінде өсіп-өнген, оны соңына дейін жетпей-ақ толық зерттеп шыққан сияқты. Яғни, олар не зерттеп жатқандары туралы сұрақтан басқаның бәрін зерттеді.

— Г. К. Честертон, «Евгеника және басқа да кеселдер» Евгеника (тұқым қуалауды жақсарту арқылы адамзатты асылдандыру туралы ілім).

Жердегі өсімдіктерден сұра, олар саған үйретеді.

— Әйүп 12:8

МОНАСТЫРЬ БАСТАПҚЫДА әйелдер монастыры болатын. Әулие Августин орденінің монахтары бір кездері — өздері жиі күңкілдеп айтып жүретіндей — ортағасырлық Брно қаласының (чех тілінде — Брно, неміс тілінде — Брюнн) қақ ортасындағы төбенің басында орналасқан үлкен тас аббаттықтың кең бөлмелерінде, әлдеқайда салтанатты жағдайда өмір сүрген. Төрт ғасыр бойы қала олардың айналасында өсіп, беткейлермен төмен қарай құлдилап, төмендегі егістіктер мен жайылымдардың жазық ландшафтына жайылған еді. Бірақ 1783 жылы монахтар император Иосиф II-нің сенімінен айырылды. Император қала орталығындағы жылжымайтын мүлік монахтарды орналастыру үшін тым құнды деп кесіп айтты — сөйтіп монахтар Ескі Брнодағы төбенің етегіндегі қирап жатқан ғимаратқа көшірілді. Бастапқыда әйелдерге арналған бөлмелерде тұруға мәжбүр болу бұл қорлықты одан сайын күшейтті. Дәліздерден дымқыл ерітіндінің жағымсыз иісі шығып тұратын, ал аула шөп пен тікенекке толып кеткен еді. ХІV ғасырға жататын, қасапханадай суық әрі түрмедей жалаңаш бұл ғимараттың жалғыз артықшылығы — көлеңкелі ағаштары, тас баспалдақтары және монахтар оңаша жүріп ойлана алатын ұзын аллеясы бар тікбұрышты бақ еді.

Монахтар жаңа қонысқа барынша бейімделді. Екінші қабатта кітапхана қалпына келтірілді. Оған қарағайдан жасалған оқу үстелдерімен, бірнеше шамдармен және табиғат тарихы, геология мен астрономия саласындағы соңғы еңбектерді қамтитын он мыңға жуық кітап қорымен жабдықталған оқу залы қосылды (бақытқа орай, августиндіктер дін мен ғылымның көптеген салалары арасында қайшылық көрмеді; керісінше, олар ғылымды әлемдегі илаһи тәртіптің тағы бір дәлелі ретінде қабылдады). Төменде шарап жертөлесі қазылып, оның үстіне қарапайым рефекторий (асхана) салынды. Екінші қабаттағы ең қарапайым ағаш жиһаздары бар бір бөлмелі кельялар тұрғындарға арналды.

1843 жылы қазанда Силезиядан келген, екі шаруаның ұлы, жас жігіт аббаттыққа қосылды. Ол байсалды жүзді, алыстан көрмейтін және толықша келген аласа бойлы адам еді. Ол рухани өмірге аса қызығушылық танытпағанымен, зияткерлік тұрғыдан ізденімпаз, іске епті және туа біткен бағбан болатын. Монастырь оны баспанамен және оқып-үйренетін орынмен қамтамасыз етті. 1847 жылы 6 тамызда ол діни қызметке тағайындалды. Оның есімі Иоганн болатын, бірақ монахтар оны Грегор Иоганн Мендель деп өзгертті.

Дайындалып жатқан жас діни қызметкер үшін монастырьдағы өмір көп ұзамай болжамды күн тәртібіне айналды. 1845 жылы монахтық білім берудің бір бөлігі ретінде Мендель Брно теологиялық колледжінде теология, тарих және жаратылыстану ғылымдары бойынша сабақтарға қатысты. 1848 жылғы дүрбелең — Франция, Дания, Германия және Австрия арқылы күшті серпінмен өтіп, әлеуметтік, саяси және діни тәртіпті төңкерген қанды халықтық революциялар — оның жанынан алыстан естілген күн күркіріндей өте шықты. Мендельдің ерте жылдарында кейінірек пайда болатын революциялық ғалымның ешқандай белгісі байқалмады. Ол тәртіпті, еңбекқор, кішіпейіл — монахтар арасындағы дағдыға берілген адам еді. Оның билікке деген жалғыз қарсылығы сабаққа ғалымдардың бас киімін киюден анда-санда бас тартуы ғана болған сияқты. Басшылары ескерту жасағанда, ол сыпайы түрде келісті.

1848 жылдың жазында Мендель Брнода приход священнигі болып жұмыс істей бастады. Барлық мәліметтер бойынша, ол бұл жұмысқа мүлдем икемсіз еді. Аббат сипаттағандай, «жеңілмейтін ұяңдыққа» бой алдырған Мендель чех тілінде (көптеген приход тұрғындарының тілі) сөйлегенде мүдіріп қалатын, діни қызметкер ретінде шабыттандырмайтын және кедейлер арасындағы жұмыстың эмоционалдық ауыртпалығын көтере алмайтын тым сезімтал болатын. Сол жылдың соңында ол бұдан құтылудың тамаша жолын тапты: Знайм жоғары мектебіне математика, жаратылыстану және грек тілінің негіздерін оқыту үшін жұмысқа өтініш берді. Аббаттықтың көмегімен Мендель таңдалды — бірақ мұнда бір шикілік бар еді. Оның мұғалімдік білімі жоқ екенін біле тұра, мектеп Мендельден жоғары мектеп мұғалімдеріне арналған жаратылыстану ғылымдары бойынша ресми емтихан тапсыруды талап етті.

1850 жылдың көктемінде құштарлыққа толы Мендель Брнода емтиханның жазбаша бөлімін тапсырды. Ол сәтсіздікке ұшырады — әсіресе геология пәні бойынша көрсеткіштері өте төмен болды (бір сарапшы Мендельдің бұл тақырыптағы жазбаларын «құрғақ, түсініксіз және бұлдыр» деп сынады). 20 шілдеде Австриядағы қажытатын аптап ыстық кезінде ол емтиханның ауызша бөлімін тапсыру үшін Брнодан Венаға аттанды. 16 тамызда ол жаратылыстану ғылымдары бойынша сынақтан өту үшін емтихан алушылардың алдына шықты. Бұл жолы оның нәтижесі одан да нашар болды — биология пәнінен. Сүтқоректілерді сипаттау және жіктеу сұралғанда, ол санаттарды өткізіп жіберіп, басқаларын ойдан шығарып, кенгуруларды құндыздармен, ал шошқаларды пілдермен бір топқа қосып, аяқталмаған және негізсіз таксономиялық (тірі ағзаларды топтарға жіктеу және жүйелеу принципі) жүйені жазып шықты. «Үміткер барлық жануарларды ауызекі неміс тілінде атап, жүйелі номенклатурадан қашады, техникалық терминологияны мүлдем білмейтін сияқты», — деп жазды емтихан алушылардың бірі. Мендель тағы да сүрінді.

Тамыз айында Мендель емтихан нәтижелерімен Брноға оралды. Емтихан алушылардың үкімі анық еді: егер Мендельге сабақ беруге рұқсат етілетін болса, оған жаратылыстану ғылымдары бойынша қосымша білім — монастырь кітапханасы немесе оның қоршалған бағы бере алатын білімнен де тереңірек дайындық қажет болды. Мендель жаратылыстану ғылымдары бойынша дәреже алу үшін Вена университетіне өтініш берді. Аббаттық хаттар мен өтініштер арқылы араша түсті; Мендель қабылданды.

1851 жылдың қысында Мендель университетке сабаққа жазылу үшін пойызға отырды. Дәл осы жерде Мендельдің биологиямен мәселелері — және биологияның Мендельмен мәселелері — басталған еді.

Қыста Брнодан Венаға баратын түнгі пойыз таңғажайып сұрқай ландшафт арқылы өтеді — егістіктер мен жүзімдіктер қырау астында қалған, каналдар мұздай көк веналарға айналған, анда-санда Орталық Еуропаның қара түнегіне бөленген ферма үйлері кездеседі. Тая өзені жартылай қатып, баяу ағып жатады; Дунай аралдары көріне бастайды. Бұл небәрі тоқсан мильдік қашықтық — Мендельдің кезінде шамамен төрт сағаттық жол. Бірақ ол келген күні таңертең Мендель жаңа ғаламда оянғандай болды.

Венада ғылым жарқырап, электрленіп — тірі еді. Инвалиденштрасседегі тар көшедегі жалдамалы үйінен бірнеше миль жерде орналасқан университетте Мендель Брнода соншалықты аңсаған зияткерлік «шоқынуды» сезіне бастады. Физикадан Кристиан Доплер сабақ берді, ол Мендельдің тәлімгері, мұғалімі және кумиріне айналатын айбынды австриялық ғалым еді. 1842 жылы Доплер, арық, өткір тілді отыз тоғыз жастағы маман, математикалық негіздемелерді қолдана отырып, дыбыстың биіктігі (немесе жарықтың түсі) тұрақты емес, бақылаушының орналасқан жері мен жылдамдығына байланысты екенін дәлелдеді. Тыңдаушыға қарай жылдам қозғалатын дереккөзден шыққан дыбыс сығылып, жоғарырақ биіктікте естіледі, ал алыстап бара жатқан дыбыс биіктігінің төмендеуімен естіледі. Күмәнмен қараушылар келемеждеді: бір шамнан шыққан бірдей жарықты әртүрлі бақылаушылар қалайша әртүрлі түстер ретінде қабылдауы мүмкін? Бірақ 1845 жылы Доплер пойызға бір топ кернейшілерді отырғызып, пойыз алға жылжығанда олардан бір нотаны ұстап тұруды сұрады. Платформадағы көрермендер сенбей тыңдап тұрғанда, пойыз жақындаған сайын жоғарырақ нота, ал алыстаған сайын төменірек нота естілді.

Дыбыс пен жарық, Доплердің айтуынша, әмбебап және табиғи заңдарға сәйкес әрекет етеді — тіпті олар қарапайым көрермендер немесе тыңдаушылар үшін интуицияға қайшы болып көрінсе де. Шынында да, егер мұқият қарасаңыз, әлемнің барлық хаостық және күрделі құбылыстары жоғары ұйымдасқан табиғи заңдардың нәтижесі еді. Кейде біздің түйсігіміз бен қабылдауымыз бұл табиғи заңдарды түсінуге мүмкіндік береді. Бірақ көбінесе бұл заңдарды түсіну және көрсету үшін — жылдам жүріп бара жатқан пойызға кернейшілерді тиеу сияқты — өте жасанды эксперимент қажет болуы мүмкін.

Доплердің көрсетілімдері мен эксперименттері Мендельді таңғалдырғанымен, сонымен бірге оның көңілін қалдырды. Оның негізгі пәні болған биология ешқандай жүйелі ұйымдастыру принциптері жоқ, жабайы өскен бақ сияқты көрінетін. Сырттай қарағанда, онда тәртіптің көптігі — дәлірек айтқанда, «Реттердің» (Orders) көптігі байқалатын. Биологиядағы негізгі пән таксономия болды, ол барлық тірі нәрселерді жеке санаттарға жіктеудің күрделі әрекеті еді: Патшалықтар, Типтер, Кластар, Реттер, Тұқымдастар, Туыстар және Түрлер. Бірақ 1700 жылдардың ортасында швед ботанигі Карл Линней жасаған бұл санаттар механикалық емес, таза сипаттамалық сипатта болды. Жүйе жер бетіндегі тірі нәрселерді қалай жіктеу керектігін сипаттады, бірақ оның ұйымдастырылуына негізгі логика бермеді. Биолог: «Неліктен тірі нәрселер осылай жіктеледі? Оның тұрақтылығын немесе дәлдігін не сақтайды? Пілдердің шошқаға немесе кенгурулардың құндызға айналуына не кедергі? Тұқымқуалаушылық механизмі қандай? Ұқсас нәрсе ұқсас нәрсені қалай тудырады? » — деп сұрауы мүмкін еді.

«Ұқсастық» туралы сұрақ ғалымдар мен философтарды ғасырлар бойы мазалап келді. Пифагор — біздің дәуірімізге дейінгі 530 жылдары Кротонда өмір сүрген, жартылай ғалым, жартылай мистик грек ғалымы — ата-аналар мен балалар арасындағы ұқсастықты түсіндіру үшін алғашқы және ең кең таралған теориялардың бірін ұсынды. Пифагор теориясының негізі — тұқым қуалайтын ақпарат («ұқсастық») негізінен ер адамның ұрығында (семен) болады деген тұжырым еді. Ұрық бұл нұсқауларды ер адамның денесі арқылы өтіп, әрбір жеке бөліктен мистикалық буларды сіңіру арқылы жинайды (көздер өз түсін, тері өз құрылымын, сүйектер өз ұзындығын қосады және т. б. ). Ер адамның өмірі бойы оның ұрығы дененің әрбір бөлігінің мобильді кітапханасына — өзіндік «менінің» қоюландырылған дистиллятына айналады.

Бұл өзіндік ақпарат жыныстық қатынас кезінде әйел денесіне беріледі. Жатырдың ішіне түскеннен кейін ұрық ананың қоректендіруі арқылы ұрыққа айналады. Көбеюде (өндірістің кез келген түріндегідей) ерлер мен әйелдердің жұмысы нақты бөлінген, деп есептеді Пифагор. Әкесі ұрық жасау үшін қажетті ақпаратты береді. Ананың жатыры бұл деректердің балаға айналуы үшін қоректі қамтамасыз етеді. Бұл теория кейінірек спермизм (тұқым қуалайтын ақпарат тек ер адамның ұрығы арқылы беріледі дейтін теория) деп аталды, бұл ұрықтың барлық белгілерін анықтаудағы сперматозоидтың орталық рөлін көрсетеді.

Біздің дәуірімізге дейінгі 458 жылы, Пифагор қайтыс болғаннан кейін бірнеше онжылдық өткен соң, драматург Эсхил бұл оғаш логиканы тарихтағы анасын өлтірудің ең ерекше құқықтық қорғауларының бірін жасау үшін қолданды. Эсхилдің «Эвменидалар» шығармасының негізгі тақырыбы — Аргос ханзадасы Орестің өз анасы Клитемнестраны өлтіргені үшін сотталуы. Көптеген мәдениеттерде анасын өлтіру моральдық азғындықтың ең шекті актісі ретінде қабылданды. «Эвменидаларда» Орестің қорғаушысы болып таңдалған Аполлон таңғаларлық түпнұсқа аргумент келтіреді: ол Орестің анасы оған бейтаныс адамнан басқа ештеңе емес деп тұжырымдайды. Жүкті әйел — бұл жай ғана дәріптелген адамдық инкубатор, дейді Аполлон, ол кіндік арқылы өз баласына қоректік заттар тамызатын вена ішілік сөмке ғана. Барлық адамдардың шынайы арғы тегі — ұрығы «ұқсастықты» таситын әке. «Баланы көтеретін әйел жатыры нағыз ата-ана емес», — дейді Аполлон жанашыр алқабилер кеңесіне. «Ол тек жаңа себілген тұқымды бағады. Ер адам — ата-ана. Ол ол үшін — бейтаныс адам бейтаныс адам үшін сияқты — жай ғана өмір ұрығын сақтайды».

Тұқым қуалау теориясының бұл айқын асимметриясы — ер адам барлық «табиғатты» (nature) береді, ал әйел жатырында бастапқы «тәрбие» (nurture) береді деген тұжырым — Пифагордың ізбасарларын мазаламаған сияқты; шын мәнінде, олар мұны өте жағымды деп тапқан болуы мүмкін. Пифагоршылар үшбұрыштардың мистикалық геометриясына құмар еді. Пифагор тікбұрышты үшбұрыштың үшінші қабырғасының ұзындығын қалған екі қабырғасының ұзындығынан математикалық түрде шығаруға болатыны туралы үшбұрыш теоремасын үнді немесе вавилондық геометрлерден үйренген. Бірақ бұл теорема оның есімімен ажырамастай байланысты болды (бұдан былай Пифагор теоремасы деп аталады) және оның студенттері мұны табиғатта барлық жерде жасырын математикалық заңдылықтар — «гармониялар» — бар екенінің дәлелі ретінде ұсынды. Әлемге үшбұрыш тәрізді линзалар арқылы қарауға тырысқан пифагоршылар тұқымқуалаушылықта да үшбұрышты үйлесімділік жұмыс істейді деп есептеді. Анасы мен әкесі екі тәуелсіз қабырға болса, бала үшіншісі — ата-ананың екі сызығына биологиялық гипотенуза болды. Үшбұрыштың үшінші қабырғасы қатаң математикалық формула бойынша басқа екі қабырғадан арифметикалық түрде шығарылатыны сияқты, бала да ата-ананың жеке үлестерінен шығарылды: әкеден табиғат, ал анадан тәрбие (қорек).

Пифагор қайтыс болғаннан кейін бір ғасыр өткен соң, біздің дәуірімізге дейінгі 380 жылы Платон бұл метафораға тәнті болды. «Мемлекет» еңбегіндегі ең қызықты үзінділердің бірінде — жартылай Пифагордан алынған — Платон егер балалар ата-аналарының арифметикалық туындылары болса, онда принципті түрде бұл формуланы өзгертуге болатынын айтты: тамаша калибрленген уақытта жұптасқан ата-аналардың мінсіз комбинацияларынан мінсіз балаларды алуға болады. Тұқымқуалаушылықтың «теоремасы» болған; ол тек ашылуын күтіп тұрды. Теореманың құпиясын ашып, содан кейін оның белгіленген комбинацияларын қолдану арқылы кез келген қоғам ең жарамды балалардың шығарылуына кепілдік бере алар еді — бұл нумерологиялық евгениканың бір түрін тудырар еді: «Өйткені сіздердің сақшыларыңыз туу заңын білмей, қалыңдық пен күйеу жігітті мезгілсіз қосса, балалар жақсы немесе бақытты болмайды», — деп қорытындылады Платон. Оның республикасының сақшылары, оның элиталық басқарушы табы «туу заңын» шешіп, болашақта тек осындай үйлесімді «бақытты» одақтардың болуын қамтамасыз етер еді. Генетикалық утопияның нәтижесінде саяси утопия дамитын еді.

Пифагордың тұқымқуалаушылық теориясын жүйелі түрде бұзу үшін Аристотельдікіндей дәл және аналитикалық ақыл қажет болды. Аристотель әйелдердің ерекше жақтаушысы болмаса да, теория құрудың негізі ретінде айғақтарды қолдануға сенді. Ол биологиялық әлемнің эксперименттік деректерін қолдана отырып, «спермизмнің» артықшылықтары мен кемшіліктерін талдауға кірісті. Нәтижесінде «Жануарлардың пайда болуы» деп аталатын шағын трактат шықты, ол Платонның «Мемлекеті» саяси философия үшін іргелі мәтін болғаны сияқты, адам генетикасы үшін де негізгі мәтінге айналды.

Аристотель тұқымқуалаушылық тек ер адамның ұрығы немесе сперматозоиды арқылы беріледі деген түсінікті жоққа шығарды. Ол балалардың өз аналары мен әжелерінен белгілерді мұраға ала алатынын (әкелері мен аталарынан мұраға алғаны сияқты) және бұл белгілердің тіпті бір ұрпақты аттап өтіп, бір ұрпақта жоғалып, келесі ұрпақта қайта пайда болатынын байқады. «Кемтар [ата-анадан] кемтар [ұрпақ] туады», — деп жазды ол, — «соқырдан соқыр туатыны сияқты, жалпы алғанда олар көбінесе табиғатқа қайшы белгілерге ұқсайды және өсінділер мен тыртықтар сияқты туа біткен белгілері болады. Мұндай белгілердің кейбірі тіпті үш [ұрпақ] арқылы берілген: мысалы, қолында белгісі бар біреудің ұлы онсыз туған, бірақ немересінің дәл сол жерінде қара белгі болған, бірақ анық емес... Сицилияда бір әйел эфиопиялық адаммен көңілдес болған; қызы эфиопиялық болған жоқ, бірақ оның [немере] қызы солай болды». Немересі әжесінің мұрнымен немесе терісінің түсімен тууы мүмкін, бұл белгі екі ата-ананың ешқайсысында көрінбейді — бұл құбылысты Пифагордың таза патрилинейлік (әке жағынан) тұқым қуалау схемасымен түсіндіру мүмкін емес еді.

Аристотель Пифагордың ұрық бүкіл дене арқылы өтіп, әрбір жеке бөліктен құпия «нұсқаулар» жинайды деген «кезбе кітапхана» түсінігіне күмән келтірді. «Ер адамдарда сақал немесе ақ шаш сияқты белгілер пайда болмай тұрып-ақ ұрпақ өрбітеді», — деп жазды Аристотель, — бірақ олар бұл белгілерді балаларына береді. Кейде тұқым қуалау арқылы берілетін белгі тіпті тәнге жатпайтын еді: мысалы, жүріс-тұрыс, немесе бос кеңістікке қарау тәсілі, немесе тіпті көңіл-күй. Аристотель мұндай қасиеттер — басында материалдық емес — ұрыққа материалдана алмайды деп тұжырымдады. Соңында, ол Пифагордың схемасына ең айқын дәлелмен шабуыл жасады: ол әйел анатомиясын ешқандай жолмен түсіндіре алмайды. Егер әкенің денесінде бұл мүшелердің ешқайсысы болмаса, әкенің сперматозоиды қызының «жыныс мүшелерін» жасау үшін нұсқауларды қалай «сіңіре» алады, — деп сұрады Аристотель. Пифагор теориясы жаратылыстың кез келген аспектісін түсіндіре алса да, ең маңыздысын — жыныс мүшелерін түсіндіре алмады.

Аристотель өз заманы үшін өте радикалды балама теория ұсынды: бәлкім, әйелдер де ерлер сияқты ұрыққа нақты материал қосатын шығар — бұл әйел ұрығының бір түрі. Және, бәлкім, ұрық ерлер мен әйелдердің өзара үлестерінен түзілетін шығар. Аристотель ер адамның үлесін «қозғалыс принципі» деп атады. Мұндағы «қозғалыс» сөзбе-сөз қозғалыс емес, нұсқау немесе ақпарат — заманауи тұрғыдан алсақ, код еді. Жыныстық қатынас кезінде алмасатын нақты материал тек анағұрлым құпия және жұмбақ алмасудың орнын басушы ғана болатын. Іс жүзінде материя онша маңызды емес еді; ер адамнан әйелге өтетін нәрсе материя емес, жолдау (хабарлама) болатын. Ғимараттың сәулеттік жоспары сияқты немесе ағаш шеберінің ағаш кесегіне жасаған жұмысы сияқты, ер адамның ұрығы баланы құрастыру нұсқауларын тасымалдады. «[Шебер] жұмыс істейтін ағашқа одан ешқандай материалдық бөлік өтпейтіні сияқты», — деп жазды Аристотель, — «бірақ ол бастаған қозғалыс арқылы материалға пішін мен форма беріледі... Сол сияқты Табиғат ұрықты құрал ретінде қолданады».

Әйел ұрығы, керісінше, ұрық үшін физикалық шикізатты — ағаш шебері үшін ағашты немесе ғимарат үшін ерітіндіні: өмірдің затын және толтырғышын берді. Аристотель әйелдер беретін нақты материал етеккір қаны деп тұжырымдады. Ер адамның ұрығы етеккір қанын бала пішініне келтіреді (бұл тұжырым бүгінде оғаш естілуі мүмкін, бірақ мұнда да Аристотельдің мұқият логикасы жұмыс істеп тұрды. Етеккір қанының тоқтауы ұрықтанумен тұспа-тұс келетіндіктен, Аристотель ұрық содан жасалуы керек деп есептеді).

Аристотель ерлер мен әйелдердің үлестерін «материал» және «жолдау» деп бөлуде қателесті, бірақ дерексіз түрде ол тұқымқуалаушылықтың мәні туралы маңызды шындықтардың бірін ашты. Аристотель қабылдағандай, тұқым қуалауды беру — бұл негізінен ақпаратты беру. Содан кейін ақпарат ағзаны нөлден бастап құру үшін қолданылады: жолдау материалға айналады. Ал ағза жетілгенде, ол қайтадан еркек немесе әйел ұрығын шығарады — материалды қайтадан жолдауға айналдырады. Шындығында, Пифагордың үшбұрышынан гөрі, мұнда шеңбер немесе цикл жұмыс істеп тұрды: форма ақпаратты тудырды, ал ақпарат форманы тудырды. Ғасырлар өткен соң биолог Макс Дельбрюк Аристотельге ДНҚ-ны ашқаны үшін қайтыс болғаннан кейін Нобель сыйлығын беру керек еді деп қалжыңдайтын.

Бірақ егер тұқымқуалаушылық ақпарат ретінде берілсе, онда ол ақпарат қалай кодталған? «Код» (code) сөзі латынның caudex — хатшылар өз жазуларын қашап жазған ағаштың өзегі деген сөзінен шыққан. Олай болса, тұқымқуалаушылықтың caudex-і не болды? Не транскрипцияланып жатыр және қалай? Материал қалай қапталып, бір денеден екіншісіне тасымалданады? Баланы жарату үшін кодты кім шифрлады және оны кім аударды?

Бұл сұрақтардың ең өнертапқыш шешімі ең қарапайымы болды: ол кодты мүлдем жоққа шығарды. Бұл теория бойынша, сперматозоидтың ішінде қалыптасып қойған кішкентай адам — жиырылып, шағын пакетке салынған және біртіндеп нәрестеге айналуды күтіп тұрған титтей шарана болды. Бұл теорияның нұсқалары ортағасырлық аңыздар мен фольклорда кездеседі. 1520 жылдары швейцариялық-германдық алхимик Парацельс «сперматозоидтағы кішкентай адам» теориясын қолданып, адам сперматозоидын жылқы тезегімен қыздырып, қалыпты жүктілік мерзімі болып табылатын қырық апта бойы балшыққа көміп тастаса, соңында ол (кейбір құбыжық сипаттары болса да) адам болып өсетінін айтқан. Қалыпты баланың пайда болуы жай ғана осы кішкентай адамның — гомункулдың (сперматозоид ішіндегі толық қалыптасқан микроскопиялық адам) — әкенің сперматозоидынан ананың жатырына ауысуы ғана деп есептелді. Жатырда бұл кішкентай адам шарананың мөлшеріне дейін ұлғаяды. Мұнда ешқандай код болған жоқ; тек қана миниатюризация (кішірейту) болды.

Преформация (ағзаның ұрықта алдын ала қалыптасып қоюы туралы ілім) деп аталатын бұл идеяның ерекше тартымдылығы оның шексіз рекурсивті болуында еді. Гомункул өсіп, өз балаларын дүниеге әкелуі керек болғандықтан, оның ішінде де алдын ала қалыптасқан кішкентай гомункулдар орналасуы тиіс — яғни адам ішіндегі адамдар, шексіз орыс матрешкалары секілді, қазіргі уақыттан артқа қарай алғашқы адам Адам атаға дейін және алға қарай болашаққа созылған тіршілік иелерінің ұлы тізбегі. Ортағасырлық христиандар үшін мұндай адамдар тізбегінің болуы алғашқы күнә туралы өте күшті әрі ерекше түсінік берді. Барлық болашақ адамдар барлық адамдардың ішіне салынғандықтан, әрқайсымыз Адам атаның сол шешуші күнә жасаған сәтінде оның денесінің ішінде — бір теолог сипаттағандай, «түп атамыздың белінде қалқып жүрген» күйде физикалық түрде қатыстық. Демек, күнәһарлық біз туылғанға дейін мыңдаған жылдар бұрын — Адамның белінен тікелей оның ұрпақтарына сіңген. Бәріміз оның таңбасын иелендік — алыстағы атамыз сол бақта азғырылғаны үшін емес, әрқайсымыз Адамның денесінде бола отырып, сол жемістен нақты дәм татқанымыз үшін.

Преформацияның екінші артықшылығы — шифрды шешу мәселесін жоққа шығаруында болды. Тіпті ертедегі биологтар шифрлауды — адам денесінің қандай да бір кодқа айналуын (Пифагор айтқан осмостық жолмен) түсіне алса да, сол кодты қайтадан адамға айналдырып, шифрды тарқату ақылға сыйымсыз көрінетін. Адам денесі сияқты күрделі нәрсе сперматозоид пен жұмыртқа жасушасының қосылуынан қалай пайда болуы мүмкін? Гомункул бұл концептуалды мәселені шешіп берді. Егер бала алдын ала қалыптасқан күйде келсе, онда оның дамуы жай ғана ұлғаю процесі — үрлемелі қуыршақтың биологиялық нұсқасы сияқты болды. Шифрды шешу үшін ешқандай кілт немесе құпия белгі қажет емес еді. Адам баласының жаратылуы жай ғана «су қосу» мәселесі болды.

Теорияның тартымды болғаны соншалық — сондай көркем әрі жарқын еді — тіпті микроскоптың ойлап табылуы да гомункулға күтілген жойқын соққыны бере алмады. 1694 жылы голландиялық физик және микроскопист Николаас Хартсокер осындай кішкентай тіршілік иесінің суретін салды: оның үлкен басы шарананың қалыбында бүгіліп, сперматозоидтың басына сыйып тұрды. 1699 жылы тағы бір голландиялық микроскопист адам сперматозоидында көптеген гомункул тәрізді тіршілік иелерінің қалқып жүргенін тапқанын мәлімдеді. Кез келген антропоморфтық қиял сияқты — мысалы, айдан адамның бейнесін көру секілді — бұл теория қиял линзалары арқылы тек үлкейе түсті: XVII ғасырда гомункулдардың суреттері көбейіп кетті, мұнда сперматозоидтың құйрығы адам шашының талшығы ретінде, ал оның жасушалық басы титтей адам сүйегі ретінде бейнеленді. XVII ғасырдың соңына қарай преформация адам мен жануарлардың тұқым қуалаушылығы үшін ең логикалық және жүйелі түсіндірме болып саналды. Үлкен ағаштар кішкентай кесінділерден өскені сияқты, адамдар да кішкентай адамдардан пайда болды. «Табиғатта жаңадан жаратылу жоқ,» — деп жазды голландиялық ғалым Ян Сваммердам 1669 жылы, — «тек қана көбею бар».

Жаратылыс (Генезис)

Бірақ бәрі бірдей адамдардың ішінде кішкентай адамдар шексіз орналасқан дегенге сене бермеді. Преформацияға бағытталған басты қарсылық — эмбриогенез кезінде ұрықта мүлдем жаңа бөліктердің пайда болуына әкелетін бір нәрсе болуы керек деген идея болды. Адамдар алдын ала кішірейтілген және дайын күйде, тек ұлғаюды күтіп тұрған жоқ. Олар сперматозоид пен жұмыртқа жасушасының ішінде жасырылған арнайы нұсқауларды қолдана отырып, нөлден бастап жаратылуы тиіс. Қол-аяқ, тұлға, ми, көз, бет — тіпті тұқым қуалайтын мінез-құлық немесе бейімділіктер — әр жолы ұрық адам шаранасына айналғанда қайтадан жасалуы керек. Жаратылыс (генезис) — нағыз жаратылу арқылы жүзеге асты.

Ұрық және соңғы ағза қандай серпін немесе нұсқау арқылы сперматозоид пен жұмыртқа жасушасынан пайда болады? 1768 жылы берлиндік эмбриолог Каспар Вольф бағыттаушы принцип — ол атағандай, vis essentialis corporis (тәннің өмірлік күші) — ойлап табу арқылы жауап беруге тырысты. Бұл күш ұрықтанған жұмыртқаның адам бейнесіне дейін жетілуін біртіндеп қадағалайды. Аристотель сияқты, Вольф та ұрықтың ішінде адамның кішірейтілген нұсқасы емес, адамды нөлден бастап жасауға арналған шифрланған ақпарат — код бар деп есептеді. Бірақ бұл түсініксіз принципке латынша атау бергеннен басқа, Вольф ешқандай нақты мәлімет бере алмады. Ол нұсқаулар ұрықтанған жұмыртқа жасушасында араласып кетеді деп жанама түрде дәлелдеді. Содан кейін vis essentialis «көрінбейтін қол» сияқты келіп, бұл массаны адам бейнесіне келтіреді.

XVIII ғасырдың көп бөлігінде биологтар, философтар, христиан ғалымдары мен эмбриологтар преформация мен «көрінбейтін қол» арасындағы қызу пікірталастармен күресіп жатқанда, қарапайым бақылаушы бұған онша таңғалмауы мүмкін еді. Өйткені бұл ескі жаңалық болатын. «Бүгінгі қарама-қайшы көзқарастар осыдан ғасырлар бұрын да болған,» — деп наразылық білдірді XIX ғасырдың биологы орынды түрде. Шынында да, преформация Пифагордың — сперматозоид жаңа адам жасауға қажетті барлық ақпаратты тасиды деген — теориясын қайталау ғана еді. Ал «көрінбейтін қол», өз кезегінде, Аристотельдің — тұқым қуалаушылық материалдарды жасауға арналған хабарламалар түрінде беріледі (ұрықты қалыптастыруға нұсқау беретін сол «қол» болатын) деген идеясының сәнделген нұсқасы ғана болды.

Уақыт өте келе бұл екі теория да керемет түрде дәлелденіп, сонымен бірге талқандалады. Аристотель де, Пифагор да ішінара дұрыс айтты, бірақ ішінара қателесті. Алайда 1800 жылдардың басында тұқым қуалаушылық пен эмбриогенездің бүкіл саласы концептуалды тығырыққа тірелгендей көрінді. Әлемнің ұлы биологиялық ойшылдары тұқым қуалаушылық мәселесін зерттей келе, екі мың жыл бұрын грек аралдарында өмір сүрген екі адамның құпия толғаныстарынан әрі аса алмады.

«Құпиялардың құпиясы»

Олар бізге бәрі соқыр түрде дөңгеленді дейді, Кездейсоқ санаға соғылғанға дейін. Джунглидегі альбинос маймылдың бойында, Соның өзінде ол сипалап, қателесуге мәжбүр болды, Бір жылы Дарвин жерге келгенге дейін ... — Роберт Фрост, «Кездейсоқ және әдейі»

1831 жылдың қысында, Мендель Силезияда әлі мектеп оқушысы болған кезде, жас діни қызметкер болуға дайындалып жүрген Чарльз Дарвин Англияның оңтүстік-батыс жағалауындағы Плимут Саундта он зеңбіректі HMS Beagle шлюп-бригіне мінді. Ол кезде Дарвин жиырма екі жаста еді, ол танымал дәрігерлердің ұлы және немересі болатын. Оның әкесіне тартқан шаршы пішінді, келбетті жүзі, анасынан дарыған аппақ өңі және Дарвиндер әулетінде ұрпақтан-ұрпаққа жалғасып келе жатқан қалың қастары бар еді. Ол Эдинбургте медицинаны оқуға тырысып көрді, бірақ «операция бөлмесіндегі қан мен үгінділердің арасында байланған баланың шыңғырған дауысынан» шошынып, медицинадан қашып, Кембридждегі Христос колледжінде теологияны оқуға кетті. Бірақ Дарвиннің қызығушылығы теологиядан әлдеқайда кең болды. Сидней-стриттегі темекі дүкенінің үстіндегі бөлмеде ол қоңыздар жинаумен, ботаника мен геологияны зерттеумен, геометрия мен физиканы үйренумен және Құдай, иләһи араласу мен жануарлардың жаратылуы туралы қызу пікірталастармен айналысты. Теология немесе философиядан гөрі Дарвинді жаратылыстану тарихы (табиғи әлемді жүйелі ғылыми принциптер арқылы зерттеу) қатты қызықтырды. Ол Кембридж ботаникалық бағын — Дарвин өсімдіктер мен жануарлардың үлгілерін жинауды, анықтауды және классификациялауды алғаш рет үйренген үлкен ашық аспан астындағы мұражайды — құрған ботаник және геолог Джон Хенслоуға шәкірт болды.

Студенттік жылдарында екі кітап Дарвиннің қиялын ерекше қоздырды. Біріншісі — 1802 жылы Далстонның бұрынғы викариі Уильям Пейли жариялаған «Табиғи теология» еді. Ол Дарвиннің ойымен терең үйлесетін дәлел келтірді: айталық, жазық даламен келе жатқан адам жерде жатқан сағатты тауып алды дейік. Ол аспапты қолына алып, ішіндегі тісті дөңгелектер мен механизмдердің уақытты көрсететіндей дәл жұмыс істеп тұрғанын көреді. Мұндай құрылғыны тек сағат шебері ғана жасай алады деп есептеу логикалық тұрғыдан дұрыс емес пе? Пейлидің пайымдауынша, дәл осы логика табиғи әлемге де қатысты болуы керек. Ағзалар мен адам мүшелерінің таңғажайып құрылымы — «бас бұрылатын ось, жамбас буынының ішіндегі байлам» — тек бір ғана фактіні көрсетеді: барлық ағзаларды аса шебер конструктор, иләһи сағат шебері — Құдай жаратқан.

1830 жылы астроном сэр Джон Гершель жариялаған «Жаратылыстану философиясын зерттеуге кіріспе» атты екінші кітап мүлдем басқаша көзқарасты ұсынды. Бір қарағанда, табиғи әлем керемет күрделі болып көрінеді, — деп мойындады Гершель. Бірақ ғылым күрделі болып көрінетін құбылыстарды себептер мен салдарларға дейін азайта алады: қозғалыс — затқа түсетін күштің нәтижесі; жылу — энергияның тасымалдануы; дыбыс — ауаның тербелісінен пайда болады. Гершель химиялық және биологиялық құбылыстардың да түптің түбінде осындай себеп-салдарлық механизмдермен түсіндірілетініне еш күмәнданбады.

Гершельді биологиялық ағзалардың жаратылуы ерекше қызықтырды — оның жүйелі ақылы бұл мәселені екі негізгі құрамдас бөлікке бөлді. Біріншісі — жансыз нәрседен жандының пайда болуы (genesis ex nihilo). Мұнда ол иләһи жаратылыс доктринасына қарсы шыға алмады. «Заттардың шығу тегіне үңілу және жаратылыс туралы болжам жасау — жаратылыстану философының ісі емес,» — деп жазды ол. Мүшелер мен ағзалар физика мен химия заңдарына сәйкес әрекет етуі мүмкін, бірақ өмірдің өзінің пайда болуын бұл заңдар арқылы ешқашан түсіну мүмкін емес. Бұл Құдайдың Адамға Эдемде шағын зертхана беріп, бірақ бақтың қабырғасынан ары үңілуге тыйым салғанымен бірдей болды.

Бірақ екінші мәселе, Гершельдің ойынша, шешілуі мүмкін еді: өмір жаратылғаннан кейін, табиғи әлемдегі байқалатын әртүрлілікті қандай процесс тудырды? Мысалы, жануардың жаңа түрі басқа түрден қалай пайда болды? Тілді зерттейтін антропологтар жаңа тілдердің ескі тілдерден сөздердің өзгеруі арқылы пайда болатынын дәлелдеді. Санскрит және латын сөздерінің тамырын ежелгі үндіеуропалық тілдегі мутациялар мен вариациялардан табуға болады, ал ағылшын және фламанд тілдері ортақ тамырдан бастау алған. Геологтар жердің қазіргі бейнесі — оның тау жыныстары, шатқалдары мен таулары — бұрынғы элементтердің трансмутациясы (түрленуі) арқылы пайда болған деп ұсынды. «Өткен дәуірлердің қираған қалдықтарында түсінікті интерпретациялауға болатын өшпес жазбалар бар,» — деп жазды Гершель. Бұл маңызды түсінік еді: ғалым өткеннің «қираған қалдықтарын» зерттеу арқылы бүгінгі мен болашақты түсіне алады. Гершельде түрлердің шығу тегі туралы дұрыс механизм болмады, бірақ ол дұрыс сұрақ қойды. Ол мұны «құпиялардың құпиясы» деп атады.

Дарвинді Кембриджде баурап алған жаратылыстану тарихы Гершельдің «құпиялар құпиясын» шешуге дайын емес еді. Өте қызыққұмар гректер үшін тірі тіршілік иелерін зерттеу табиғи әлемнің шығу тегі туралы сұрақпен тығыз байланысты болған. Бірақ ортағасырлық христиандар бұл зерттеу бағыты тек жағымсыз теорияларға әкелетінін тез түсінді. «Табиғат» — Құдайдың жаратылысы еді, сондықтан христиан доктринасына қайшы келмеу үшін жаратылыстану тарихшылары табиғат тарихын «Жаратылыс» (Генезис) кітабының шеңберінде айтуы керек болды.

Табиғатқа сипаттамалық тұрғыдан қарау — яғни өсімдіктер мен жануарларды анықтау, атау және классификациялау — толықтай қолайлы болды: табиғаттың ғажайыптарын сипаттай отырып, сіз шын мәнінде құдіретті Құдай жаратқан тірі тіршілік иелерінің орасан зор әртүрлілігін дәріптедіңіз. Бірақ табиғатқа механикалық тұрғыдан қарау жаратылыс доктринасының негізіне күмән келтіру қаупін тудырды: жануарлар неге және қашан жаратылды, қандай механизм немесе күш арқылы пайда болды деп сұрау — иләһи жаратылыс мифіне қарсы шығу және күпірлікке (ересь) қауіпті жақындау еді. Сондықтан XVIII ғасырдың аяғында жаратылыстану тарихында «діни қызметкер-натуралистер» — бақшаларын өсіріп, иләһи жаратылыстың ғажайыптарына қызмет ету үшін өсімдіктер мен жануарлар үлгілерін жинаған, бірақ оның іргелі негіздеріне күмән келтірмейтін викарийлер, пасторлар мен монахтар басым болды. Шіркеу бұл ғалымдар үшін қауіпсіз баспана болды, бірақ сонымен бірге олардың қызығушылығын шектеп тастады. «Қате» зерттеулерге тыйым салынғаны соншалық, діни қызметкер-натуралистер жаратылыс мифтеріне күмән келтіруді ойлаған да жоқ; бұл шіркеу мен ақыл-ойдың керемет бөлінуі болды. Нәтижесінде бұл сала оғаш бұрмаланды. Тіпті таксономия (өсімдіктер мен жануарларды жүйелеу ғылымы) гүлденіп жатқанда да, тірі тіршілік иелерінің шығу тегі туралы зерттеулер тыйым салынған шет аймақтарға ысырылды. Жаратылыстану тарихы тарихы жоқ табиғатты зерттеуге айналды.

Дарвинге табиғатқа деген осы статикалық (өзгермейтін) көзқарас ұнамады. Жаратылыстану тарихшысы табиғи әлемнің жағдайын себептер мен салдарлар тұрғысынан сипаттай білуі керек — дәл физиктің ауадағы доптың қозғалысын сипаттайтыны сияқты, — деп есептеді Дарвин. Дарвиннің бұзушы генийінің мәні — табиғатты факт ретінде емес, процесс, прогресс және тарих ретінде қарастыру қабілетінде еді. Бұл қасиет Мендельде де болды. Табиғи әлемнің екеуі де жанкешті бақылаушысы бола отырып, Дарвин мен Мендель бір сұрақтың екі нұсқасын қою арқылы маңызды қадам жасады: «Табиғат» қалай пайда болады? Мендельдің сұрағы микроскопиялық болды: бір ағза өзінің ақпаратын бір ұрпақ ішінде ұрпағына қалай береді? Дарвиннің сұрағы макроскопиялық болды: ағзалар өздерінің белгілері туралы ақпаратты мыңдаған ұрпақ бойы қалай өзгертеді? Уақыт өте келе бұл екі көзқарас бірігіп, заманауи биологиядағы ең маңызды синтезге және адамның тұқым қуалаушылығын ең терең түсінуге жол ашты.

1831 жылы тамызда, Кембриджді бітіргеннен екі ай өткен соң, Дарвин ұстазы Джон Хенслоудан хат алды. Оңтүстік Америкаға экспедиция жоспарланған болатын және бұл сапарға үлгілерді жинауға көмектесетін «ғалым-джентльмен» қажет еді. Ғалымнан гөрі джентльмендігі басым болса да (бұған дейін бірде-бір ірі ғылыми еңбек жарияламаған), Дарвин өзін бұл іске лайық деп санады. Ол Beagle кемесімен «дайын натуралист» ретінде емес, «жаратылыстану тарихында назар аударуға тұрарлық кез келген нәрсені жинауға, бақылауға және жазып алуға толықтай дайындалған» шәкірт-ғалым ретінде аттанды.

Beagle кемесі 1831 жылы 27 желтоқсанда бортында жетпіс үш теңізшімен зәкірін көтеріп, дауылдан өтіп, оңтүстікке қарай Тенерифеге бағыт алды. Қаңтардың басында Дарвин Кабо-Вердеге жақындады. Кеме ол күткеннен кішірек, ал жел қауіптірек болды. Теңіз үнемі толқып тұрды. Ол жалғызсырап, жүрегі айнып, сусызданып, тек кептірілген мейіз бен нанмен қоректенді. Сол айда ол журналына жазбалар жаза бастады. Тұзды сумен қатып қалған карталардың үстіндегі гамак-төсегінде жатып, ол өзімен бірге ала келген санаулы кітаптарды — Мильтонның «Жоғалған жұмағын» (бұл оның жағдайына өте сәйкес келетіндей көрінді) және Чарльз Лайельдің 1830-1833 жылдар аралығында жарияланған «Геология принциптерін» мұқият оқыды.

Әсіресе Лайельдің еңбегі оған қатты әсер етті. Лайель (өз заманы үшін радикалды түрде) жартастар мен таулар сияқты күрделі геологиялық формацияларды Құдай емес, эрозия, шөгінділердің жиналуы және тұнуы сияқты баяу табиғи процестер орасан зор уақыт аралығында жасағанын алға тартты. Киелі кітаптағы жойқын Топан судың орнына Лайель миллиондаған кішігірім су тасқындары болғанын айтты; Құдай жерді бір сәттік апаттармен емес, миллиондаған кішкентай «сызаттар» арқылы қалыптастырған. Дарвин үшін Лайельдің басты идеясы — табиғи күштердің жерді баяу өзгертуі мен табиғатты мүсіндеуі — күшті зияткерлік серпін болды. 1832 жылы ақпанда, әлі де «жүрегі айнып, өзін жайсыз сезінгеніне» қарамастан, Дарвин оңтүстік жарты шарға өтті. Жел бағытын өзгертіп, ағыстар ауысты, оны қарсы алуға жаңа әлем қалқып шықты.

Дарвин өзінің ұстаздары болжағандай, үлгілерді керемет жинаушы және бақылаушы болып шықты. Beagle Оңтүстік Американың шығыс жағалауымен Монтевидео, Баия-Бланка және Порт-Дезайр арқылы өтіп бара жатқанда, ол шығанақтарды, тропикалық ормандарды және жартастарды тінтіп, бортқа қаңқалардың, өсімдіктердің, терілердің, тастардың және қабыршақтардың үлкен жиынтығын — «көзге қоқыс сияқты көрінетін жүктерді» — тиеді, бұған капитан наразылық білдірді. Жер тек тірі үлгілерді ғана емес, сонымен бірге ежелгі қазба қалдықтарды (ежелгі ағзалардың тасқа айналған қалдықтары) да берді; оларды палуба бойына тізіп қойғанда, Дарвин өзінің салыстырмалы анатомия мұражайын жасағандай болды. 1832 жылы қыркүйекте Пунта-Альта маңындағы сұр жартастар мен батпақты шығанақтарды зерттей отырып, ол жойылып кеткен орасан зор сүтқоректілердің тасқа айналған сүйектері шашылып жатқан таңғажайып табиғи зиратты тапты. Ол бір қазбаның жақ сүйегін жартастан суырып алды, содан кейін келесі аптада кварцтың арасынан үлкен бас сүйекті алып шықты. Бұл бас сүйек мегатериумға — жалқау аңның (ленивец) алып нұсқасына тиесілі еді.

Сол айда Дарвин малта тастар мен жартастардың арасынан көбірек сүйектер тапты. Қараша айында ол уругвайлық фермерге жойылып кеткен тағы бір сүтқоректінің — алып тиін тістері бар, мүйізтұмсыққа ұқсайтын токсодонның бас сүйегінің сынығы үшін он сегіз пенс төледі. «Маған керемет сәттілік серік болды,» — деп жазды ол. «Кейбір сүтқоректілер өте үлкен және олардың көбі мүлдем жаңа түрлер». Ол шошқа көлеміндегі теңіз шошқасының сынықтарын, сауытты сауытты аңның (броненосец) қабыршақтарын, алып жалқау аңдардың пілдікіндей сүйектерін жинап, Англияға жөнелтті.

Beagle Отты Жердің өткір мүйісін айналып өтіп, Оңтүстік Американың батыс жағалауына көтерілді. 1835 жылы кеме Перу жағалауындағы Лимадан шығып, Эквадордың батысындағы күйген жанартаулық аралдарға — Галапагосқа бет алды. Бұл архипелаг «қара, көріксіз лава үйінділері... тозаққа лайық жағалау болатын,» — деп жазды капитан. Бұл өзінше бір «тозақ жұмағы» еді: оқшауланған, қол тимеген, кепкен және тасты — «сұрқысыз игуаналар», тасбақалар мен құстар қаптаған қатып қалған лавалар. Кеме аралдан аралға көшті — барлығы он сегізге жуық арал болды — Дарвин жағаға шығып, жанартау жыныстарының арасымен жүріп, құстарды, өсімдіктерді және кесірткелерді жинады. Экипаж тасбақа етімен қоректенді, әр аралдан тасбақаның өзіне тән ерекше түрі табылды. Бес апта ішінде Дарвин қунақтардың, мазақшы құстардың, қараторғайлардың, тауқұстардың, әлпеттілердің, альбатростардың, игуаналардың және теңіз бен құрлық өсімдіктерінің өлекселерін жинады. Капитан бетін тыжырайтып, басын шайқады.

20 қазанда Дарвин Таитиге бағыт алып, қайтадан теңізге шықты. Beagle кемесіндегі өз бөлмесіне оралған соң, ол жинаған құстардың өлекселерін жүйелі түрде талдауға кірісті. Әсіресе еліктегіш құстар (mockingbirds) оны таңғалдырды. Олардың екі немесе үш түрі болды, бірақ әрбір кіші түрі айтарлықтай ерекшеленетін және әрқайсысы тек бір нақты аралға ғана тән эндемик (тек белгілі бір географиялық аймақта кездесетін түр) еді. Ол асығыс түрде өзі жазған ең маңызды ғылыми сөйлемдердің бірін түртіп алды: «Әр нұсқа өз аралында тұрақты». Бұл заңдылық басқа жануарларға, айталық, тасбақаларға қатысты да шындық па? Әр аралдың өзіне тән бірегей тасбақа түрі болды ма? Ол кешігіп болса да тасбақалар үшін осы заңдылықты дәлелдеуге тырысты, бірақ тым кеш еді. Ол және экипаж мүшелері бұл экземплярларды (ғылыми зерттеуге арналған үлгілер немесе нысандар) түскі асқа жеп қойған болатын.

Дарвин бес жылдық теңіз саяхатынан кейін Англияға оралғанда, ол жаратылыстану тарихшылары арасында кішігірім танымалдыққа ие болып үлгерген еді. Оның Оңтүстік Америкадан әкелген орасан зор қазба қалдықтары буып-түйіліп, сақталып, каталогқа енгізіліп, жүйеленіп жатты; олардың негізінде тұтас мұражайлар салуға болатын еді. Таксидермист әрі құстарды салушы суретші Джон Гулд құстарды жіктеу жұмысын өз мойнына алды. Лайеллдің өзі Геологиялық қоғамдағы президенттік сөзінде Дарвиннің үлгілерін көрсетті. Англияның жаратылыстану тарихшыларына ақсүйек қаршығадай қарап тұратын палеонтолог Ричард Оуэн Дарвиннің қазба қаңқаларын тексеру және каталогтау үшін Корольдік хирургтар колледжіне келді.

Бірақ Оуэн, Гулд және Лайелл Оңтүстік Америка қазыналарына ат қойып, жіктеп жатқанда, Дарвиннің ойы басқа мәселелерге ауды. Ол сплиттер (түрлерді ұсақ белгілеріне қарай бөлуге бейім маман) емес, керісінше лампер (түрлерді ортақ ұқсастықтарына қарай біріктіруші), тереңірек анатомияны іздеуші болатын. Таксономия (тірі ағзаларды жіктеу және жүйелеу туралы ғылым) және номенклатура (биологиялық нысандардың атаулар жүйесі) ол үшін тек мақсатқа жетудің құралы ғана еді. Оның ішкі данышпандығы үлгілердің артында жатқан заңдылықтарды — ұйымдастыру жүйелерін — ашуда жатты; бұл Патшалықтар мен Саптарда емес, биологиялық әлем арқылы өтетін реттілік патшалықтарында еді. Венадағы емтиханында Мендельді тығырыққа тіреген «неліктен тірі табиғат дәл осылай ұйымдасқан? » деген сұрақ 1836 жылы Дарвиннің басты мазасыздығына айналды.

Сол жылы екі дерек ерекше көзге түсті. Біріншіден, Оуэн мен Лайелл қазба қалдықтарды зерттей келе, олардан негізгі заңдылықты тапты. Олар әдетте қазбалар табылған жерлерде әлі де өмір сүріп жатқан жануарлардың жойылып кеткен дәудей нұсқаларының қаңқалары еді. Қазір бұталар арасында кішкентай броненосецтер жүрген алқапта бір кездері алып сауытты броненосецтер кезіп жүрген. Қазір кішігірім жалқау аңдар (sloths) мекендейтін жерде бір кездері зор денелі жалқау аңдар қоректенген. Дарвин топырақтан қазып алған үлкен ортан жіліктер алып, пілдей ламаға тиесілі болып шықты; оның қазіргі кішірек нұсқасы тек Оңтүстік Америкаға ғана тән болатын.

Екінші оғаш дерек Гулдтан келді. 1837 жылдың ерте көктемінде Гулд Дарвинге ол жіберген сан алуан еңіреуіктер, сайрауықтар, қараторғайлар мен «ірі тұмсықтылардың» шын мәнінде әртүрлі емес екенін айтты. Дарвин оларды қате жіктеген еді: олардың бәрі — қунақтар (finches) — таңғаларлық он үш түр екен. Олардың тұмсықтары, тырнақтары мен қауырсындары соншалықты ерекше болғаны сонша, тек кәсіби маманның көзі ғана олардың астарында жатқан бірлікті байқай алар еді. Жіңішке тамақты еңіреуік тәрізді сайрауық пен жуан мойынды, қысқыш тұмсықты қараторғайлар анатомиялық жағынан туыс — бір түрдің нұсқалары болып шықты. Сайрауық жемістермен және жәндіктермен қоректенген болуы мүмкін (сондықтан тұмсығы сыбызғы тәрізді). Ал бұранда тәрізді тұмсықты қунақ тұқымдарды шағатын жердегі қорек іздеуші еді (сондықтан оның тұмсығы жаңғақ шаққышқа ұқсас). Сондай-ақ әр аралға тән едірілгіш құстар да үш бөлек түр болып шықты. Барлық жерде тек қунақтар. Бұл әр жер өзінің жеке нұсқасын — әр аралға арналған штрих-кодты құсты шығарғандай әсер қалдырды.

Ортақ ата-тек идеясы

Дарвин осы екі деректі қалай ұштастыра алар еді? Оның санасында идеяның нобайы қалыптаса бастады — бұл соншалықты қарапайым, бірақ түбегейлі жаңа ой еді, оны ешбір биолог бұған дейін толық зерттеуге батылы бармаған болатын: Егер барлық қунақтар ортақ ата-тек қунақтан тараған болса ше? Егер бүгінгі кішкентай броненосецтер алып ата-баба броненосецтен пайда болса ше? Лайелл жердің қазіргі бейнесі миллиондаған жылдар бойы жинақталған табиғи күштердің салдары деп дәлелдеген еді. 1796 жылы француз физигі Пьер-Симон Лаплас тіпті қазіргі күн жүйесі де миллиондаған жылдар бойы материяның біртіндеп салқындауы мен тығыздалуынан пайда болды деп болжаған (Наполеон Лапластан оның теориясында Құдайдың неге жоқ екенін сұрағанда, Лаплас зор батылдықпен: «Тақсыр, маған бұл гипотезаның қажеті болмады» деп жауап берген). Егер жануарлардың қазіргі формалары да мыңдаған жылдар бойы жинақталған табиғи күштердің салдары болса ше?

1837 жылы шілдеде Мальборо-стриттегі жұмыс бөлмесінің қапырық ыстығында Дарвин жаңа қойын дәптеріне (B дәптері деп аталатын) жануарлардың уақыт өте келе қалай өзгеретіні туралы ойларын түсіре бастады. Жазбалар құпия, стихиялы және шикі еді. Бір бетте ол кейін ойынан кетпейтін диаграмма салды: барлық түрлер құдайдың жарату нүктесінен таралмайды, керісінше, олар «ағаштың» бұтақтары сияқты немесе өзеннің тармақтары сияқты өседі; олардың ортақ діңі бөлініп, тармақталып, қазіргі ұрпақтарға дейін ұсақ бұтақтарға айналады. Тілдер сияқты, ландшафттар сияқты, біртіндеп салқындаған ғарыш сияқты, бәлкім, жануарлар мен өсімдіктер де біртіндеп, үздіксіз өзгеру процесі арқылы бұрынғы формалардан тараған болар.

Дарвин бұл диаграмманың ашықтан-ашық күпірлік екенін білді. Түрлердің пайда болуының христиандық концепциясы Құдайды орталыққа қоятын; Ол жаратқан барлық жануарлар жаратылу сәтінен бастап сыртқа қарай таралды. Дарвиннің суретінде орталық жоқ еді. Он үш қунақ түрі құдайдың қалауымен емес, «табиғи тек» (natural descent) арқылы — бастапқы ата-тек қунақтан төмен қарай тармақталып пайда болды. Қазіргі лама да солай, алып ата-баба аңнан тараған. Ол беттің жоғарғы жағына, биологиялық және теологиялық ойдың негізгі арнасынан соңғы рет ауытқығанын білдіргендей, «Меніңше» (I think) деп қосып қойды.

Қозғаушы күшті іздеу

Бірақ — Құдай шеттетілген соң — түрлердің пайда болуының артында қандай қозғаушы күш тұрды? Он үш қунақ түрінің пайда болуына не түрткі болды? 1838 жылдың көктемінде Дарвин жаңа журналға — күрең түсті С дәптеріне — бұл күштің табиғаты туралы көбірек ой жазды.

Жауаптың бірінші бөлігі оның балалық шағынан бастап көз алдында тұрған еді; Дарвин оны қайта ашу үшін жер шарын сегіз мың миль айналып шықты. Бұл құбылыс өзгергіштік (variation — бір түрге жататын даралардың бір-бірінен айырмашылығы) деп аталды — жануарлар кейде ата-анасынан өзгеше белгілері бар ұрпақ әкеледі. Фермерлер бұл құбылысты мыңдаған жылдар бойы қолданып келеді — табиғи нұсқаларды алу үшін жануарларды шағылыстырып, осы нұсқаларды бірнеше ұрпақ бойы сұрыптап отырды. Англияда мал өсірушілер жаңа тұқымдар мен нұсқаларды жасауды жоғары деңгейдегі ғылымға айналдырды. Герефордтың қысқа мүйізді бұқалары Крейвеннің ұзын мүйізділеріне мүлдем ұқсамайтын. Галапагостан Англияға саяхат жасаған — Дарвинге кері бағыттағы — білуге құмар натуралист әр аймақтың өзіне тән сиыр түрі бар екеніне таңғалуы мүмкін еді. Бірақ Дарвин немесе кез келген бұқа өсіруші айта алатындай, бұл тұқымдар кездейсоқ пайда болған жоқ. Олар адамдар тарапынан — бір ата-тек сиырдан алынған нұсқаларды мақсатты түрде сұрыптау арқылы жасалған.

Дарвин өзгергіштік пен жасанды сұрыптаудың үйлесімі таңғажайып нәтижелер беретінін білді. Кептерлерді әтештерге немесе тауықтарға ұқсатуға болады, ал иттерді қысқа жүнді, ұзын жүнді, ала, тақыр, қисық аяқты, қысқа құйрықты, қатыгез, жуас, тартыншақ, сақ немесе жауынгер етіп шығаруға болатын еді. Бірақ сиырларды, иттерді және кептерлерді сұрыптауды бағыттаған күш — адамның қолы еді. Дарвин: алыстағы жанартаулы аралдардағы қунақтардың осындай әртүрлі түрлерін жасауға немесе Оңтүстік Америка жазығындағы алып ата-бабалардан кішкентай броненосецтерді шығаруға қандай «қол» бағыт берді? — деп сұрақ қойды.

Дарвин өзінің қазір белгілі әлемнің қауіпті жиегімен сырғып бара жатқанын, күпірліктің оңтүстігіне қарай бағыт алғанын білді. Ол көзге көрінбейтін қолды оңай ғана Құдайға жатқыза салар еді. Бірақ 1838 жылы қазанда оған келген жауап тағы бір діни қызметкер, преподобный Томас Мальтустың кітабынан табылды және оның құдайлыққа еш қатысы жоқ еді.

Томас Мальтус күндіз Суррейдегі Оуквуд капелласында көмекші діни қызметкер болса, түнде жасырын экономист болатын. Оның нағыз құштарлығы популяция мен өсуді зерттеу еді. 1798 жылы Мальтус бүркеншік атпен «Популяция принципі туралы эссе» атты арандатушылық еңбек жариялады, онда ол адам популяциясы өзінің шектеулі ресурстар қоры үшін үнемі күресте болады деп дәлелдеді. Мальтустың пайымдауынша, популяция өскен сайын ресурстар қоры таусылады және жеке адамдар арасындағы бәсекелестік күшейеді. Популяцияның өсуге деген ішкі бейімділігіне ресурстардың шектеулілігі қатаң тосқауыл болады. Содан кейін қуатты апокалиптикалық күштер — «ауру маусымдары, эпидемиялар, індеттер мен оба — мыңдаған және он мыңдаған адамдарды жойып жібереді», сөйтіп популяцияны әлемдегі азық-түлік деңгейімен теңестіреді. Осы «табиғи сұрыптаудан» аман қалғандар бұл ауыр циклді қайта бастайды — бұл бір аштықтан екіншісіне көшкен Сизифтің еңбегіндей еді.

Мальтустың еңбегінен Дарвин өз жұмбағының шешімін бірден көрді. Осы өмір сүру үшін күрес — бағыттаушы қол еді. Өлім табиғаттың іріктеушісі, оның қатал мүсіншісі болды. «Маған бірден мынадай ой келді, — деп жазды ол, — мұндай жағдайларда [табиғи сұрыптау жағдайында] пайдалы нұсқалар сақталып қалуға, ал зияндылары жойылуға бейім болады. Бұның нәтижесі жаңа түрлердің пайда болуы болмақ». fn1

Дарвиннің енді өзінің негізгі теориясының нобайы дайын болды. Жануарлар көбейгенде, олар ата-анасынан ерекшеленетін нұсқаларды (варианттарды) тудырады. fn2 Түр ішіндегі даралар тапшы ресурстар үшін үнемі бәсекелеседі. Осы ресурстар «тар өткелге» айналғанда — мысалы, аштық кезінде — қоршаған ортаға жақсырақ бейімделген нұсқа «табиғи түрде сұрыпталады». Ең жақсы бейімделгендер — «ең мықтылар» — тірі қалады («ең мықтылардың тірі қалуы» — survival of the fittest тіркесі Мальтусшыл экономист Герберт Спенсерден алынған). Осы аман қалғандар содан кейін өз түрлерін көбейтіп, сол арқылы түр ішіндегі эволюциялық өзгерістерді қозғалысқа келтіреді.

Дарвин бұл процестің Пунта-Альтаның тұзды шығанақтарында немесе Галапагос аралдарында қалай жүріп жатқанын, бейне бір мыңжылдықтар бір минутқа сығымдалған фильмді жылдам айналдырып көргендей анық елестете алды. Қунақтар үйірі популяциясы шектен тыс көбейгенше жемістермен қоректенді. Содан кейін аралға ауыр маусым келді — шіріген муссон немесе аптап ыстық — және жеміс қоры күрт азайды. Үлкен үйірдің бір жерінде тұқымды шағуға қабілетті үлкен тұмсығы бар нұсқа дүниеге келді. Қунақтар әлемінде аштық жайлағанда, бұл ірі тұмсықты нұсқа қатты тұқымдармен қоректену арқылы аман қалды. Ол көбейді де, қунақтың жаңа түрі пайда бола бастады. «Ауытқу» қалыпты жағдайға айналды. Жаңа Мальтустық шектеулер — аурулар, аштық, паразиттер — пайда болған сайын, жаңа тұқымдар нығайып, популяция қайта өзгерді. Ауытқулар қалыпты жағдайға айналды, ал қалыпты жағдайлар жойылып кетті. Біртіндеп эволюция алға жылжыды.

1839 жылдың қысына қарай Дарвин өз теориясының негізгі қағидаларын жинақтады. Келесі бірнеше жыл ішінде ол өз идеяларын тиянақтап, қазба үлгілері сияқты «ұсқынсыз деректерді» қайта-қайта реттеді, бірақ теорияны жариялауға асықпады. 1844 жылы ол өз тезистерінің маңызды бөліктерін 255 беттік эссеге жинақтап, оны достарына жеке оқу үшін жіберді. Бірақ ол эссені басып шығаруға ниеттенбеді. Оның орнына ол мұрттышаяндарды (barnacles) зерттеуге, геология бойынша мақалалар жазуға, теңіз жануарларын союға және отбасына көңіл бөлуге ден қойды. Оның үлкен әрі сүйікті қызы Энни инфекция жұқтырып, қайтыс болды, бұл Дарвинді қайғыдан есеңгіретіп жіберді. Қырым түбегінде қатал соғыс басталды. Ер адамдар майданға аттанып, Еуропа депрессияға ұшырады. Мальтус айтқан өмір сүру үшін күрес нақты әлемде орын алғандай еді.

1855 жылдың жазында, Дарвин Мальтустың эссесін алғаш оқып, түрлердің пайда болуы туралы ойларын қалыптастырғаннан кейін он бес жылдан астам уақыт өткенде, жас жаратылыстанушы Альфред Рассел Уоллес «Жаратылыстану тарихының анналдары мен журналында» Дарвиннің әлі жарияланбаған теориясына қауіпті түрде жақын мақала жариялады. Уоллес пен Дарвин мүлдем өзгеше әлеуметтік және идеологиялық ортадан шыққан еді. Дарвин — ақсүйек биолог және жақын арада Англияның ең танымал жаратылыстану тарихшысы болса, Уоллес Монмутширдегі орта тап отбасында дүниеге келген. Ол да Мальтустың популяция туралы еңбегін оқыған еді — бірақ жұмыс бөлмесіндегі креслода емес, Лестердегі тегін кітапхананың қатты орындықтарында отырып оқыды. Дарвин сияқты Уоллес те үлгілер мен қазбаларды жинау үшін Бразилияға теңіз саяхатына аттанып, одан өзгеріп оралған еді.

1854 жылы кеме апатынан қолындағы азғантай ақшасы мен жинаған барлық үлгілерінен айырылып, мүлдем кедейленген Уоллес Амазонка бассейнінен Оңтүстік-Шығыс Азияның шетіндегі Малай архипелагына — шашыраңқы жанартаулы аралдарға көшті. Онда ол да Дарвин сияқты су арналарымен бөлінген жақын туыс түрлер арасындағы таңғажайып айырмашылықтарды байқады. 1857 жылдың қысына қарай Уоллес осы аралдардағы өзгергіштікті тудыратын механизм туралы жалпы теорияны қалыптастыра бастады. Сол көктемде безгек ауруымен төсекте жатқанда, ол өз теориясының соңғы жетіспейтін бөлігін тапты. Ол Мальтустың еңбегін есіне түсірді. «Жауап айқын еді... [ең жақсы бейімделген] нұсқалар тірі қалады... Осылайша жануар ағзасының кез келген бөлігі қажетінше өзгеруі мүмкін». Тіпті оның ойлау тілі де — өзгергіштік, мутация, тірі қалу және сұрыптау — Дарвиндікіне қатты ұқсайтын. Мұхиттар мен континенттер бөліп жатқан, мүлдем басқа интеллектуалды ағымдарда жүрген екі адам бір портқа жүзіп келген еді.

1858 жылы маусымда Уоллес Дарвинге табиғи сұрыптау арқылы эволюцияның жалпы теориясын баяндайтын мақаласының жобасын жіберді. Уоллестің теориясы мен өзінікінің ұқсастығынан есеңгіреп қалған Дарвин өз қолжазбасын ескі досы Лайеллге апарды. Лайелл Дарвин мен Уоллестің екеуінің де ашқан жаңалықтары ескерілуі үшін екі мақаланы да сол жазда Линней қоғамының отырысында бір уақытта ұсынуды кеңес берді. 1858 жылы 1 шілдеде Дарвин мен Уоллестің мақалалары бірінен соң бірі оқылып, Лондонда көпшілік талқысына салынды. Тыңдармандар бұл еңбектерге аса қызығушылық танытпады. Келесі жылдың мамыр айында қоғам президенті өткен жылдың аса маңызды жаңалықтар әкелмегенін атап өтті.

Енді Дарвин барлық зерттеулерін жинақтап, баяғыда жарияламақ болған монументалды еңбегін аяқтауға асықты. 1859 жылы ол баспагер Джон Мюррейге күмәндана хабарласты: «Кітабым сәтті болып, сіз оны қолға алғаныңызға өкінбейсіз деп шын жүректен үміттенемін». 1859 жылы 24 қарашада, қыстың бір бейсенбі күні таңертең Чарльз Дарвиннің «Табиғи сұрыптау жолымен түрлердің шығу тегі туралы» (On the Origin of Species by Means of Natural Selection) атты кітабы Англияның кітап дүкендерінде 15 шиллинг бағасымен пайда болды. Бір мың екі жүз елу дана басылып шықты. Дарвин таңғалғандай, «барлық даналар бірінші күні-ақ сатылып кетті».

Дереу дерлік таңданысқа толы пікірлер легі пайда болды. Тіпті «Түрлердің шығу тегінің» ең алғашқы оқырмандары бұл кітаптың ауқымды салдарын түсінді. «Мистер Дарвин жариялаған тұжырымдар, егер дәлелденсе, жаратылыстану тарихының негізгі доктриналарында толық революция жасайды», — деп жазды бір рецензент. «Біз оның еңбегін ұзақ уақыттан бері көпшілікке ұсынылған ең маңызды жұмыстардың бірі деп есептейміз».

Дарвин сонымен қатар сыншыларды да ашындырды. Бәлкім, парасаттылық танытып, ол адам эволюциясына қатысты теориясының салдарын әдейі бүгіп қалған болар: кітаптағы адам тегіне қатысты жалғыз сөйлем — «адамның шығу тегі мен оның тарихына жарық түседі» — ғасырдың ең үлкен ғылыми «жасырын айтылған сөзі» болуы мүмкін еді. Бірақ қазбалар таксономисі — Дарвиннің «дос-дұшпаны» Ричард Оуэн Дарвин теориясының философиялық астарын бірден аңғарды. Егер түрлердің пайда болуы Дарвин айтқандай жүрсе, онда адам эволюциясының да салдары айқын еді. «Адам өзгерген маймыл болуы мүмкін» — бұл ойдың жиіркеніштілігі сондай, Оуэн тіпті бұл туралы ойлағысы да келмеді. Оуэн Дарвинді биологиядағы ең батыл теорияны жеткілікті эксперименталды дәлелсіз алға тартты деп жазды; жемістің орнына ол «интеллектуалды қабықшалар» ұсынды. Оуэн (Дарвиннің өзінен дәйексөз келтіре отырып): «Адамның қиялы өте үлкен бос орындарды толтыруы керек», — деп шағымданды.

fn1 Дарвин мұнда маңызды қадамды өткізіп алды. Өзгергіштік пен табиғи сұрыптау түр ішіндегі эволюция механизмін нанымды түсіндіргенімен, олар түрлердің өз алдына қалыптасуын түсіндірмейді. Жаңа түр пайда болуы үшін ағзалар бір-бірімен көбейе алмайтын күйге жетуі керек. Бұл әдетте жануарлар физикалық кедергілермен немесе оқшауланудың басқа формаларымен бөлінгенде орын алады, бұл ақыр соңында ұрпақ өрбіту сәйкессіздігіне әкеледі. Біз бұл идеяға алдағы беттерде ораламыз.

fn2 Дарвин бұл нұсқалардың қалай пайда болатынын нақты білмеді, бұл да алдағы беттерде қарастырылатын тағы бір дерек.

«Өте үлкен бос орын»

«Дарвин мырза кез келген түпнұсқалық қорды... геммулаларды (Дарвин гипотезасындағы тұқым қуалайтын белгілерді тасымалдайтын бөлшектер) тауысу үшін қанша уақыт кететіні туралы ойланды ма екен... Маған солай көрінеді, егер ол бұл туралы сәл болса да ойланса, пангенезис (бүкіл дене жасушалары тұқым қуалауға қатысады деген қате ілім) туралы ешқашан армандамас еді». — Александр Уилфорд Холл, 1880 жыл

Дарвиннің ғылыми батылдығының бір дәлелі — ол адамның маймыл тәрізді ата-бабадан таралу мүмкіндігіне аса алаңдамағандығы еді. Бірақ оның ғылыми адалдығының дәлелі сол — оны қатты мазалаған нәрсе өз теориясының ішкі логикасының тұтастығы болатын. Бір «үлкен бос орынды» толтыру керек еді: ол — тұқым қуалаушылық (heredity).

Тұқым қуалаушылық теориясы эволюция теориясы үшін қосалқы емес, оның шешуші бөлігі екенін Дарвин түсінді. Галапагос аралында табиғи сұрыптау арқылы ірі тұмсықты қунақтың пайда болуы үшін екі қарама-қайшы дерек бір уақытта шындық болуы керек. Біріншіден, қысқа тұмсықты «қалыпты» қунақ кейде ірі тұмсықты нұсқаны — «монстрды» немесе «ауытқуды» тудыруға қабілетті болуы керек (Дарвин бұларды спорттар деп атады — бұл табиғи әлемнің шексіз құбылмалылығын меңзейтін сөз). Дарвин эволюцияның басты қозғаушы күші табиғаттың мақсаттылығы емес, оның «күтпеген мінезі» екенін түсінді. Екіншіден, сол ірі тұмсықты қунақ туылғаннан кейін осы белгіні өз ұрпағына бере алуы тиіс, сол арқылы бұл өзгерісті болашақ ұрпақтар үшін бекітуі керек. Егер осы факторлардың біреуі істен шықса — егер көбею барысында нұсқалар пайда болмаса немесе тұқым қуалаушылық бұл нұсқаларды бере алмаса — онда табиғат тығырыққа тіреліп, эволюцияның тісті дөңгелектері тоқтап қалар еді. Дарвин теориясы жұмыс істеуі үшін тұқым қуалаушылық бір мезгілде тұрақтылық пен құбылмалылықты, тұрақтылық пен мутацияны иеленуі керек еді.

Дарвин осы бір-біріне қарама-қайшы қасиеттерді үйлестіре алатын тұқым қуалау механизмі туралы үнемі ойланатын. Дарвиннің заманында тұқым қуалаудың ең көп таралған механизмі ретінде он сегізінші ғасырдағы француз биологы Жан-Батист Ламарк ұсынған теория қабылданды. Ламарктың пікірінше, тұқым қуалайтын белгілер ата-анадан ұрпаққа хабарлама немесе оқиға сияқты, яғни нұсқаулық арқылы берілетін. Ламарк жануарлар белгілі бір қасиеттерді нығайту немесе әлсірету арқылы қоршаған ортаға бейімделеді деп сенді — «бұл қабілет оның қолданылу ұзақтығына пропорционалды». Қатты тұқымдармен қоректенуге мәжбүр болған қунақ құсы тұмсығын «нығайту» арқылы бейімделді. Уақыт өте келе қунақтың тұмсығы қатайып, қысқыш тәрізді пішінге ие болады. Бұл бейімделген ерекшелік қунақтың ұрпақтарына нұсқаулық ретінде беріледі және олардың тұмсықтары да қатаяды, өйткені ата-аналары оларды қатты тұқымдарға алдын ала бейімдеп кеткен. Осыған ұқсас қисын бойынша, биік ағаштардың жапырақтарымен қоректенетін антилопалар жоғарыға жету үшін мойындарын созуға мәжбүр болды. Ламарк айтқандай, «қолдану және қолданбау» нәтижесінде олардың мойындары созылып, ұзарды, осылайша бұл антилопалар ұзын мойнақты ұрпақтар әкелді — бұл керіктердің пайда болуына негіз болды (Ламарктың теориясы — дененің шәуетке «нұсқаулар» беруі мен Пифагордың адамның тұқым қуалауы туралы тұжырымдамасы — шәуеттің барлық мүшелерден хабарламалар жинауы арасындағы ұқсастыққа назар аударыңыз).

Ламарктың идеясының тартымдылығы — ол прогрестің жұбатарлық тарихын ұсынды: барлық жануарлар біртіндеп қоршаған ортаға бейімделіп, эволюциялық сатымен кемелдікке қарай ілгерілей береді. Эволюция мен бейімделу біртұтас механизмге біріктірілді: бейімделу — бұл эволюцияның өзі. Бұл схема интуитивті ғана емес, сонымен бірге биологтың жұмысы үшін құдайдың құдіретіне жақын болды. Бастапқыда Құдай жаратқанымен, жануарлардың өзгеретін табиғат әлемінде өз формаларын жетілдіруге мүмкіндігі болды. «Тіршіліктің иерархиялық тізбегі» әлі де өз орнында қалды. Тіпті, ол бұрынғыдан да нығая түсті: бейімделгіш эволюцияның ұзын тізбегінің соңында ең жақсы бейімделген, ең тік жүретін және ең кемелденген сүтқоректі — адам тұрды.

Дарвин Ламарктың эволюциялық идеяларынан әлдеқашан алшақтап кеткен еді. Керіктер мойнын созған антилопалардан пайда болған жоқ. Олар — қарапайым тілмен айтқанда — арғы ата антилопаның ұзын мойнақты нұсқасын тудыруынан және аштық сияқты табиғи күштің әсерінен сол нұсқаның біртіндеп сұрыпталуынан пайда болды. Бірақ Дарвин тұқым қуалау механизміне қайта-қайта орала берді: Ең алдымен, ұзын мойнақты антилопаның пайда болуына не себеп болды?

Дарвин эволюциямен үйлесетін тұқым қуалау теориясын елестетуге тырысты. Бірақ дәл осы жерде оның зияткерлік кемшілігі алдыңғы планға шықты: ол аса дарынды экспериментатор емес еді. Мендель, кейінірек көретініміздей, инстинктивті бағбан болды — өсімдіктерді будандастырушы, тұқымдарды санаушы, белгілерді оқшаулаушы; ал Дарвин бақ қазушы — өсімдіктерді классификациялаушы, үлгілерді ұйымдастырушы, таксономист (организмдерді топтастыру және атау беру маманы) болды. Мендельдің таланты экспериментте болды — организмдерді басқару, мұқият таңдалған түршелерді айқас ұрықтандыру, гипотезаларды тексеру. Дарвиннің таланты табиғат тарихында еді — табиғатты бақылау арқылы тарихты қайта құру. Бір кездері діни қызметкер болуды армандаған Дарвин синтездеуші болса, монах Мендель — оқшаулаушы болды.

Бірақ табиғатты бақылау табиғатпен эксперимент жасаудан мүлдем өзгеше екені белгілі болды. Табиғат әлеміне бір қарағанда геннің бар екендігі туралы ешқандай ишара білінбейді; шынында да, тұқым қуалаудың жеке бөлшектері туралы идеяны ашу үшін өте күрделі эксперименттік әдістерді қолдану керек. Эксперименттік жолмен тұқым қуалау теориясына жете алмаған Дарвин оны таза теориялық негізде ойлап табуға мәжбүр болды. Ол бұл тұжырымдамамен екі жылға жуық алысып, өзін жүйке ауруының шегіне дейін жеткізді, содан кейін ғана лайықты теория таптым деп ойлады. Дарвин барлық организмдердің жасушалары тұқым қуалайтын ақпаратты қамтитын ұсақ бөлшектерді шығарады деп елестетті — ол оларды геммулалар деп атады. Бұл геммулалар ата-ананың денесінде айналып жүреді. Жануар немесе өсімдік көбею жасына жеткенде, геммулалардағы ақпарат жыныс жасушаларына (шәует пен жұмыртқа жасушасына) беріледі. Осылайша, дененің «күйі» туралы ақпарат ұрықтану кезінде ата-анадан ұрпаққа беріледі. Пифагордағыдай, Дарвиннің моделінде де әрбір организмде мүшелер мен құрылымдарды шағын түрде құруға арналған ақпарат болды — тек Дарвиннің жағдайында ақпарат орталықсыздандырылған еді. Организм «парламенттік дауыс беру» арқылы құрылды. Қолдан бөлінген геммулалар жаңа қол жасау нұсқауларын тасымалдады; құлақтан тараған геммулалар жаңа құлақ салу кодын берді.

Әкесі мен анасының бұл геммулалық нұсқаулары дамып келе жатқан ұрыққа қалай әсер етті? Бұл жерде Дарвин ескі идеяға оралды: еркек пен әйелдің нұсқаулары эмбрионда кездесіп, бояулар сияқты бір-бірімен араласып кетеді. Бұл ұғым — араласпа тұқым қуалау — көптеген биологтарға бұрыннан таныс еді: бұл Аристотельдің еркек пен әйел белгілерінің араласуы туралы теориясының қайта тұжырымдалуы болатын. Дарвин биологияның қарама-қайшы полюстері арасында тағы бір таңғажайып синтезге қол жеткізгендей болды. Ол Пифагордың homunculus-ын (геммулалар) Аристотельдің хабарлама мен қоспа (араласу) туралы ұғымымен біріктіріп, тұқым қуалаудың жаңа теориясын жасады.

Дарвин өз теориясын пангенезис (грек тілінен аударғанда «барлық нәрседен бастау алу», өйткені барлық мүшелер геммулаларға үлес қосады) деп атады. 1867 жылы, «Түрлердің шығу тегі» жарық көргеннен кейін он жыл өткен соң, ол жаңа қолжазбаны — «Үй жануарлары мен мәдени өсімдіктердің өзгеруі» атты еңбегін аяқтай бастады, онда ол тұқым қуалау туралы осы көзқарасын толық түсіндіреді. «Бұл асығыс және шикі гипотеза», — деп мойындады Дарвин, — «бірақ ол менің санама айтарлықтай жеңілдік әкелді». Ол досы Аса Грейге: «Пангенезисті ессіз түс деп атайтын болар, бірақ іштей мен оның үлкен шындықты қамтитынына сенемін», — деп жазды.

Дарвиннің «айтарлықтай жеңілдігі» ұзаққа созылмады; ол жақында өзінің «ессіз түсінен» оянатын еді. Сол жазда, «Өзгеру» кітабы басылып жатқанда, North British Review журналында оның алдыңғы «Түрлердің шығу тегі» кітабына шолу шықты. Осы шолу мәтінінің ішінде Дарвиннің өмірінде кездескен пангенезиске қарсы ең қуатты дәлел жасырылған еді.

Шолудың авторы Дарвиннің жұмысын сынауы мүмкін емес адам сияқты көрінді: Эдинбургтен келген математик-инженер және өнертапқыш Флеминг Дженкин болатын, ол биология туралы сирек жазатын. Жарқын әрі өткір тілді Дженкиннің лингвистика, электроника, механика, арифметика, физика, химия және экономика салаларында әртүрлі қызығушылықтары болды. Ол өте көп оқитын — Диккенс, Дюма, Остин, Элиот, Ньютон, Мальтус, Ламарк. Дарвиннің кітабына кездейсоқ тап болған Дженкин оны мұқият оқып шығып, оның салдарын тез есептеп, дәлелдемеден бірден өлімге әкелетін кемшілікті тапты.

Дженкиннің Дарвинге қатысты негізгі мәселесі мынау еді: егер тұқым қуалайтын белгілер әр ұрпақта бір-бірімен «араласа» берсе, онда кез келген вариацияның будандасу арқылы бірден жойылып кетуіне не кедергі болады? «[Нұсқа] көпшіліктің арасында батып кетеді», — деп жазды Дженкин, — «және бірнеше ұрпақтан кейін оның ерекшелігі жойылады». Мысал ретінде — өз заманының кездейсоқ нәсілшілдігіне толы — Дженкин мынадай оқиға ойлап тапты: «Ақ нәсілді адам негрлер қоныстанған аралда кеме апатына ұшырады делік. ... Біздің кеме апатынан аман қалған қаһарманымыз патша болар еді; ол тіршілік үшін күресте көптеген қара нәсілділерді өлтірер еді; оның көптеген әйелдері мен балалары болар еді».

Бірақ егер гендер бір-бірімен араласатын болса, онда Дженкиннің «ақ адамы» түбінде — кем дегенде генетикалық тұрғыдан — жеңіліске ұшырайды. Оның қара нәсілді әйелдерден туған балалары оның генетикалық болмысының жартысын иеленеді. Немерелері — төрттен бірін; шөберелері — сегізден бірін; шөпшектері — он алтыдан бірін және т. б. — оның генетикалық болмысы бірнеше ұрпақ ішінде толық жойылғанша сұйыла береді. Тіпті «ақ гендер» ең жоғарғы — Дарвиннің терминологиясымен айтқанда «ең бейімделген» — болса да, оларды араласудан туындайтын сөзсіз ыдыраудан ештеңе қорғай алмайды. Соңында, аралдың жалғыз ақ патшасы оның генетикалық тарихынан жойылып кетеді — тіпті ол өз ұрпағындағы кез келген басқа адамнан көп бала тапса да және оның гендері тірі қалуға ең жақсы бейімделген болса да.

Дженкиннің оқиғасының егжей-тегжейлері ұсқынсыз еді — бәлкім, әдейі солай жасалған шығар — бірақ оның тұжырымдамалық мәні анық болды. Егер тұқым қуалаудың вариацияны сақтап қалу — өзгерген белгіні «бекіту» — мүмкіндігі болмаса, онда белгілердегі барлық өзгерістер араласудың нәтижесінде түссіз жоқтыққа айналып жоғалады. «Әпенділер» әрқашан әпенді болып қала береді — егер олар өз белгілерін келесі ұрпаққа жеткізуге кепілдік бере алмаса. Просперо оқшауланған аралда жалғыз Калибанды жаратып, оған еркін жүруге рұқсат бере алар еді. Араласпа тұқым қуалау оның табиғи генетикалық түрмесі ретінде қызмет етер еді: ол жұптасқан кезде — дәл жұптасқан сәтте — оның тұқым қуалайтын ерекшеліктері қалыптылық теңізіне сіңіп, бірден жоғалып кетер еді. Араласу шексіз сұйылтумен бірдей, ал мұндай сұйылту жағдайында ешқандай эволюциялық ақпаратты сақтау мүмкін емес. Суретші сурет сала бастағанда, пигментті сұйылту үшін қылқаламды суға матырғанда, су бастапқыда көк немесе сары түске боялуы мүмкін. Бірақ суға көбірек бояулар сұйылтылған сайын, ол сөзсіз бұлдыр сұр түске айналады. Көбірек түсті бояу қоссаңыз да, су сол жағымсыз сұр күйінде қала береді. Егер дәл осы принцип жануарлар мен тұқым қуалауға қатысты болса, онда қандай күш кез келген нұсқалы организмнің айрықша белгісін сақтап қала алады? Дженкин сұрауы мүмкін: неге Дарвиннің барлық қунақтары біртіндеп сұр түске айналып кетпеді?

Дарвин Дженкиннің ой-түйіндеріне қатты таңғалды. «Флеминг Дженкин маған көп қиындық тудырды», — деп жазды ол, — «бірақ ол маған кез келген басқа эссе немесе шолудан гөрі пайдалы болды». Дженкиннің бұлтарыссыз логикасын жоққа шығару мүмкін емес еді: Дарвиннің эволюция теориясын сақтап қалу үшін оған сәйкес келетін тұқым қуалау теориясы қажет болды.

Бірақ тұқым қуалаудың қандай ерекшеліктері Дарвиннің мәселесін шеше алар еді? Дарвиндік эволюция жұмыс істеуі үшін тұқым қуалау механизмі ақпаратты сұйылтпай немесе шашыратпай сақтаудың ішкі қабілетіне ие болуы керек еді. Араласу бұл жерде көмектеспейді. Ата-анадан балаға берілетін ақпараттың «атомдары» — дискретті, ерімейтін, өшпейтін бөлшектер болуы тиіс еді.

Тұқым қуалауда мұндай тұрақтылықтың дәлелі болды ма? Егер Дарвин өзінің бай кітапханасындағы кітаптарды мұқият қарап шыққанда, Брнодан келген белгісіз ботаниктің түсініксіз мақаласына сілтеме тауып алар ма еді. «Өсімдік гибридизациясы бойынша эксперименттер» деп қарапайым аталған және 1866 жылы сирек оқылатын журналда жарияланған мақала күрделі неміс тілінде жазылған және Дарвин жек көретін математикалық кестелерге толы болатын. Солай болса да, Дарвин оны оқуға өте жақын қалды: 1870 жылдардың басында өсімдік будандары туралы кітапты парақтап отырып, ол 50, 51, 53 және 54-беттерге кең көлемді қолжазба ескертулер жасады — бірақ жұмбақ түрде 52-бетті аттап кетті, онда Брнодағы бұршақ будандары туралы мақала егжей-тегжейлі талқыланған еді.

Егер Дарвин оны шынымен оқығанда — әсіресе «Өзгеру» кітабын жазып және пангенезисті тұжырымдап жатқан кезде — бұл зерттеу оның эволюция теориясын түсінуге қажетті соңғы маңызды түсінікті берер еді. Ол оның салдарына таңғалып, еңбектің нәзіктігіне тәнті болып, оның таңғажайып түсіндіру күшіне қайран қалар еді. Дарвиннің өткір зияты эволюцияны түсіну үшін оның маңыздылығын тез түсінер еді. Ол сондай-ақ бұл мақаланың авторы тағы бір діни қызметкер екенін білгенде қуанар еді, ол да теологиядан биологияға дейінгі эпикалық саяхатында картаның шетіне шығып кеткен болатын — ол Августин монахы Грегор Иоганн Мендель еді.

«Ол жақсы көрген гүлдер»

Біз тек материяның [табиғатын] және оның күшін ашқымыз келеді. Метафизика бізді қызықтырмайды. — Брно жаратылыстану ғылымдары қоғамының манифесі, Мендельдің мақаласы алғаш рет 1865 жылы осында оқылды.

Бүкіл органикалық әлем — салыстырмалы түрде аз ғана факторлардың сансыз көп түрлі комбинациялары мен ауыстыруларының нәтижесі. ... Бұл факторлар тұқым қуалау ғылымы зерттеуі тиіс бірліктер болып табылады. Физика мен химия молекулалар мен атомдарға жүгінетіні сияқты, биология ғылымдары да тірі әлемнің құбылыстарын түсіндіру үшін осы бірліктерге үңілуі керек. — Хуго де Вриз

Дарвин 1856 жылдың көктемінде эволюция туралы еңбегін жаза бастаған кезде, Грегор Мендель Венаға оралып, 1850 жылы құлап қалған мұғалімдік емтиханын қайта тапсыруды ұйғарды. Бұл жолы ол өзіне сенімдірек болды. Мендель Вена университетінде екі жыл бойы физика, химия, геология, ботаника және зоологияны оқыған еді. 1853 жылы ол монастырьға оралып, Брно заманауи мектебінде қосалқы мұғалім болып жұмыс істей бастады. Мектепті басқаратын монахтар тестілер мен біліктілікке өте қатал қарайтын, сондықтан сертификаттау емтиханын қайта тапсыратын уақыт келді. Мендель тест тапсыруға өтініш берді.

Өкінішке орай, бұл екінші әрекет те сәтсіз аяқталды. Мендель ауырып қалды, сірә, мазасыздықтан болса керек. Ол Венаға басы ауырып, ашулы күйде келді және үш күндік тесттің бірінші күнінде ботаника бойынша емтихан алушымен сөзге келіп қалды. Келіспеушілік тақырыбы белгісіз, бірақ ол түрлердің түзілуі, вариация және тұқым қуалаушылыққа қатысты болуы мүмкін. Мендель емтиханды аяқтаған жоқ. Ол Брноға қосалқы мұғалім ретіндегі тағдырына көніп оралды. Ол ешқашан сертификат алуға қайта әрекет жасаған емес.

Сол жаздың соңында, сәтсіз емтиханнан әлі есеңгіреп жүрген Мендель бұршақ екті. Бұл оның бірінші өнімі емес еді. Ол шыны жылыжайдың ішінде үш жыл бойы бұршақ өсіріп келген болатын. Ол көрші фермалардан отыз төрт штамм жинап, «таза» тұқым беретін штаммдарды іріктеп алды — яғни, әрбір бұршақ өсімдігі гүл түсі немесе тұқым құрылымы бірдей, дәлме-дәл ұрпақ әкелетін. Бұл өсімдіктер «ешбір ерекшеліксіз тұрақты болып қалды», — деп жазды ол. Ұқсастан ұқсас туды. Ол өзінің эксперименті үшін негізгі материалды жинап алды.

Ол таза тұқымды бұршақ өсімдіктерінің тұқым қуалайтын және нұсқалы айқын белгілері бар екенін атап өтті. Өздігінен тозаңданған кезде ұзын сабақты өсімдіктер тек ұзын өсімдіктерді тудырды; қысқа өсімдіктер тек ергежейлі өсімдіктерді шығарды. Кейбір штаммдар тек тегіс тұқымдар берсе, басқалары тек бұрышты, әжімді тұқымдар шығарды. Піспеген бұршақтар жасыл немесе ашық сары болды, ал піскен бұршақ қаптары не бос, не тығыз болды. Ол осындай жеті таза тұқым қуалайтын белгіні тізіп шықты:

тұқымның құрылымы (тегіс және әжімді) тұқымдардың түсі (сары және жасыл) гүлдің түсі (ақ және күлгін) гүлдің орналасуы (өсімдіктің ұшында және бұтақтарда) бұршақ қабының түсі (жасыл және сары) бұршақ қабының пішіні (тегіс және қатпарлы) өсімдіктің биіктігі (ұзын және қысқа)

Әрбір белгі, деп атап өтті Мендель, кем дегенде екі түрлі нұсқада кездеседі. Олар бір сөздің екі түрлі жазылуы немесе бір пиджактың екі түсі сияқты (Мендель бір белгінің тек екі нұсқасымен эксперимент жасады, бірақ табиғатта ақ, күлгін, ақшыл-көк және сары гүлді өсімдіктер сияқты бірнешеуі болуы мүмкін). Кейінірек биологтар бұл нұсқаларды аллельдер (бір геннің баламалы формалары) деп атады, бұл гректің allos сөзінен шыққан — шамамен бір типтің екі түрлі тармағын білдіреді. Күлгін және ақ — бір белгінің екі аллелі: гүл түсі. Ұзын және қысқа — басқа сипаттаманың екі аллелі — биіктік.

Таза тұқымды өсімдіктер оның экспериментінің бастапқы нүктесі ғана еді. Тұқым қуалаудың табиғатын ашу үшін Мендельге будандар өсіру керек екенін білді; тек «бастард» (неміс ботаниктері эксперименттік будандарды сипаттау үшін жиі қолданатын сөз) ғана тазалықтың табиғатын аша алатын. Кейінгі нанымдарға қайшы, ол өз зерттеуінің ауқымды салдарын жақсы түсінді: оның сұрағы «органикалық формалардың эволюциясы тарихы» үшін өте маңызды еді, — деп жазды ол. Таңқаларлығы, екі жыл ішінде Мендель тұқым қуалаудың ең маңызды ерекшеліктерін зерттеуге мүмкіндік беретін реагенттер жиынтығын жасап шығарды. Қарапайым тілмен айтқанда, Мендельдің сұрағы мынадай болды: егер ол ұзын өсімдік пен қысқа өсімдікті айқастырса, орташа көлемдегі өсімдік пайда бола ма? Екі аллель — қысқалық пен ұзындық — бір-бірімен араласып кете ме?

Будандарды алу жалықтыратын жұмыс еді. Бұршақтар әдетте өздігінен тозаңданады. Тозаңқап пен аталық гүлдің қысқыш тәрізді қайықшасының ішінде пісіп жетіледі және тозаң тікелей гүлдің тозаңқабынан оның аналығына шашылады. Айқас тозаңдану мүлдем басқа мәселе еді. Будандар жасау үшін Мендель алдымен әрбір гүлдің тозаңқаптарын кесіп тастап — оны «піштіріп» — содан кейін бір гүлден екінші гүлге сары тозаңды тасымалдауы керек болды. Ол жалғыз жұмыс істеді, қылқаламмен және пинцетпен еңкейіп, гүлдерді кесіп, тозаң шашты. Ол баққа шыққанда киетін қалпағын арфаға іліп қоятын, сонда баққа әр барған сайын арфаның бір мөлдір нотасы естілетін. Бұл оның жалғыз музыкасы еді.

Аббаттықтағы басқа монахтардың Мендельдің эксперименттері туралы қаншалықты білетінін немесе қаншалықты мән беретінін айту қиын. 1850 жылдардың басында Мендель ақ және сұр дала тышқандарынан бастап, осы эксперименттің батылырақ нұсқасын жасап көрген еді. Ол тұқым қуалауды түсіну үшін тышқан будандарын шығару мақсатында өз бөлмесінде тышқандар өсірген — көбіне құпия түрде. Бірақ аббат Мендельдің қылықтарына төзімділік танытқанымен, іске араласты: монахтың тұқым қуалауды түсіну үшін тышқандарды жұптастыруы Августиндіктер үшін де тым ерсі еді. Мендель өсімдіктерге көшіп, эксперименттерді сырттағы жылыжайға ауыстырды. Аббат келісті. Ол тышқандарға тыйым салғанымен, бұршақтарға мүмкіндік беруге қарсы болмады.

1857 жылдың жаз соңында аббаттық бағында күлгін және ақ түске боялған алғашқы будан бұршақтар гүлдеді. Мендель гүлдердің түстерін жазып алды, ал сабақтарда бұршақтар пайда болғанда, ол тұқымдарды тексеру үшін қаптарды жарып ашты. Ол жаңа будандар жасады — ұзын мен қысқаны; сары мен жасылды; әжімді мен тегісті. Тағы бір шабыт сәтінде ол кейбір будандарды бір-бірімен айқастырып, будандардың буданын жасады. Эксперименттер осылайша сегіз жыл бойы жалғасты. Ол уақытқа қарай егістік алқабы жылыжайдан аббаттықтың жанындағы жер теліміне дейін кеңейді — бұл оның бөлмесінен көрінетін асханамен шектесетін жиырма футқа жүз футтық тік бұрышты құнарлы жер еді. Жел оның терезесінің перделерін ашқанда, бүкіл бөлме алып микроскопқа айналғандай болатын. Мендельдің дәптері кестелер мен жазбаларға, мыңдаған айқастыру деректеріне толды. Бұршақтарды аршудан оның бас бармақтары ұйып қалатын.

«Біреудің бүкіл өмірін толтыру үшін қаншалықты кішкентай ой керек», — деп жазды философ Людвиг Витгенштейн. Шынында да, бір қарағанда, Мендельдің өмірі ең кішкентай ойларға толы сияқты көрінді. Егу, тозаңдандыру, гүлдеу, жұлу, аршу, санау, қайталау. Бұл процесс өте жалықтыратын еді — бірақ кішкентай ойлар, Мендель білгендей, жиі үлкен принциптерге айналады. Егер он сегізінші ғасырда Еуропаны шарпыған қуатты ғылыми революциядан қалған бір мұра болса, ол мынау: табиғаттағы заңдар біркелкі және барлық жерде бірдей. Ньютонның алмасын бұтақтан оның басына құлатқан күш — планеталарды өз орбиталарымен бағыттайтын күшпен бірдей. Егер тұқым қуалаудың да әмбебап табиғи заңы болса, онда ол бұршақтың пайда болуына да, адамның пайда болуына да бірдей әсер етуі мүмкін. Мендельдің бақшасы кішкентай болған шығар — бірақ ол оның көлемін өзінің ғылыми амбициясының ауқымымен шатастырмады.

«Тәжірибелер баяу жүріп жатыр», — деп жазды Мендель. «Басында біраз шыдамдылық қажет болды, бірақ көп ұзамай бірнеше тәжірибені қатар жүргізгенде істің алға басатынын түсіндім». Бірнеше будандастыруды параллель жүргізу деректердің жиналуын тездетті. Бірте-бірте ол деректерден заңдылықтарды — күтпеген тұрақтылықты, сақталған пропорцияларды, сандық ырғақтарды байқай бастады. Соңында ол тұқым қуалаушылықтың ішкі логикасын таба алды.

Бірінші заңдылықты байқау оңай болды. Бірінші буын будандарында жекелеген тұқым қуалайтын белгілер — биік немесе аласа бойлылық, жасыл немесе сары тұқымдар — мүлдем араласып кетпеді. Биік өсімдікті аласасымен (ергежейлі) будандастырғанда, міндетті түрде тек биік өсімдіктер пайда болды. Тегіс тұқымды бұршақтарды бұжыр тұқымдылармен будандастырғанда, тек тегіс бұршақтар алынды. Зерттелген жеті белгінің бәрі осы заңдылыққа бағынды. «Будандық сипат» аралық күйде болмады, ол «ата-аналық формалардың біріне ұқсады», — деп жазды ол. Мендель бұл басым белгілерді доминантты (басым), ал жоғалып кеткендерін рецессивті (басылыңқы) деп атады.

Егер Мендель тәжірибелерін осы жерден тоқтатса, ол тұқым қуалау теориясына үлкен үлес қосқан болар еді. Белгі үшін доминантты және рецессивті аллельдердің (геннің белгілі бір белгіні анықтайтын баламалы нұсқалары) болуы XIX ғасырдағы «араласып тұқым қуалау» теорияларына қайшы келді: Мендель алған будандарда аралық сипаттар болмады. Буданда тек бір ғана аллель өзін көрсетіп, екінші нұсқаны жоғалып кетуге мәжбүр етті.

Бірақ рецессивті белгі қайда жоғалды? Оны доминантты аллель жұтып қойды ма әлде жойып жіберді ме? Мендель екінші тәжірибесімен талдауын тереңдетті. Ол үшінші буын ұрпағын алу үшін аласа-биік будандарды өзара будандастырды. Биік бойлылық доминантты болғандықтан, бұл тәжірибедегі барлық ата-аналық өсімдіктер басында биік болды; рецессивті белгі жоғалып кеткен еді. Бірақ оларды өзара шағылыстырғанда, Мендель мүлдем күтпеген нәтиже тапты. Осы үшінші буынның кейбір ұрпақтарында аласа бойлылық — бір буын бойы жоғалып кеткеннен кейін — еш өзгеріссіз қайта пайда болды. Дәл осындай заңдылық қалған жеті белгіде де қайталанды. Ақ гүлдер екінші буында (будандарда) жоғалып кетіп, үшінші буынның кейбір мүшелерінде ғана қайта көрінді. «Будан» ағза, деп түсінді Мендель, шын мәнінде көрінетін доминантты аллельден және жасырын рецессивті аллельден тұратын күрделі жиынтық екен (Мендель бұл нұсқаларды сипаттау үшін «формалар» деген сөзді қолданды; «аллель» терминін генетиктер 1900-жылдары енгізді).

Әрбір будандастырудан алынған ұрпақтардың түрлері арасындағы математикалық қатынастарды — пропорцияларды — зерттей отырып, Мендель белгілердің тұқым қуалауын түсіндіретін модель құра бастады. Мендельдің моделінде әрбір белгі ақпараттың тәуелсіз, бөлінбейтін бөлшегімен анықталады. Бұл бөлшектер екі нұсқада немесе екі аллельде болады: аласаға қарсы биік (бой үшін) немесе ақ түске қарсы күлгін (гүл түсі үшін) және т. б. Әрбір өсімдік әр ата-анадан бір-бір көшірмеден тұқым қуалайды: біреуін әкесінен (сперматозоид арқылы), екіншісін анасынан (жұмыртқа жасушасы арқылы). Будан пайда болғанда, екі белгі де өзгеріссіз сақталады, бірақ тек біреуі ғана сыртқа көрінеді.

1857 және 1864 жылдар аралығында Мендель сансыз бұршақты аршып, әрбір будандық шағылыстырудың нәтижелерін («сары тұқымдар, жасыл тұқымжарнақтар (ұрық жапырақшалары), ақ гүлдер») тыңғылықты түрде кестеге түсірді. Нәтижелер таңғаларлықтай тұрақты болды. Монастырь бағындағы кішкене жер телімі талдау үшін орасан зор деректер көлемін берді: жиырма сегіз мың өсімдік, қырық мың гүл және төрт жүз мыңға жуық тұқым. «Осындай ауқымды жұмысты қолға алу үшін шынымен де батылдық керек», — деп жазады Мендель кейінірек. Бірақ бұл жерде «батылдық» сөзі сәйкес келмейтін сияқты. Оның жұмысынан батылдықтан да маңыздырақ нәрсе — тек нәзіктік (қамқорлық) деп сипаттауға болатын қасиет байқалады.

Бұл сөз әдетте ғылымды немесе ғалымдарды сипаттау үшін қолданылмайды. Ол, әрине, «күтім жасау» (фермердің немесе бағбанның ісі) дегенмен түбірлес, сонымен қатар «керілу» (бұршақ мұртшасының күн сәулесіне жету үшін немесе тірекке жармасу үшін созылуы) деген мағынаны да білдіреді. Мендель, ең алдымен, бағбан болды. Оның данышпандығы биологияның қалыптасқан ережелерін терең білуімен емес (бақытымызға орай, ол бұл емтиханнан екі рет құлаған) қоректенген. Керісінше, оның бақша туралы ішкі түйсігі мен қырағы бақылау қабілеті — көшеттерді қолмен тозаңдандыруы, тұқымжарнақ түстерін мұқият есептеуі — көп ұзамай оны тұқым қуалау туралы дәстүрлі түсінікпен түсіндіруге болмайтын жаңалықтарға алып келді.

Мендельдің тәжірибелері бойынша, тұқым қуалаушылықты тек ата-анадан ұрпаққа жекелеген ақпарат бөліктерінің берілуімен ғана түсіндіруге болады. Сперматозоид осы ақпараттың бір көшірмесін (бір аллель), ал жұмыртқа жасушасы екінші көшірмесін (екінші аллель) әкеледі; осылайша ағза әр ата-анадан бір-бір аллельден тұқым қуалайды. Ол ағза сперматозоид немесе жұмыртқа жасушасын түзгенде, аллельдер қайтадан бөлінеді — біреуі сперматозоидқа, екіншісі жұмыртқа жасушасына өтеді, тек келесі ұрпақта қайта қосылады. Екеуі де болған кезде, бір аллель екіншісінен «басым» түсуі мүмкін. Доминантты аллель болғанда, рецессивті аллель жоғалып кеткендей көрінеді, бірақ өсімдік екі рецессивті аллель алғанда, бұл белгі қайта көрініс береді. Осы процесс барысында жеке аллель тасымалдайтын ақпарат бөлінбейтін күйде қалады. Бөлшектердің өздері өзгеріссіз сақталады.

Доплердің мысалы Мендельге қайта оралды: шудың артында музыка, көрінетін бейберекетсіздіктің артында заңдар жатты және тек өте жасанды тәжірибе ғана — қарапайым белгілері бар таза сорттардан будандар жасау — осы жасырын заңдылықтарды аша алды. Табиғи ағзалардың шексіз әртүрлілігінің — биік, аласа, бұжыр, тегіс, жасыл, сары, қоңыр — артында ұрпақтан-ұрпаққа ауысатын тұқым қуалайтын ақпараттың түйіршіктері тұрды. Әрбір белгі біртұтас, айқын, бөлек және өшпес болды. Мендель тұқым қуалаудың бұл бірлігіне атау берген жоқ, бірақ ол геннің ең маңызды ерекшеліктерін ашты.

1865 жылы 8 ақпанда, Дарвин мен Уоллес Лондондағы Линней қоғамында өз еңбектерін оқығаннан жеті жыл өткен соң, Мендель өз мақаласын екі бөліммен әлдеқайда қарапайым ортада ұсынды: ол Брнодағы Табиғаттану қоғамында фермерлер, ботаниктер және биологтар тобының алдында сөйледі (мақаланың екінші бөлімі бір айдан кейін, 8 наурызда оқылды). Тарихтың бұл сәті туралы деректер өте аз. Бөлме кішкентай болды және оған қырыққа жуық адам қатысты. Оншақты кестелер мен белгілерді, нұсқаларды белгілейтін құпия таңбалары бар бұл мақала тіпті статистиктер үшін де қиын болды. Биологтар үшін бұл мүлдем түсініксіз шимай-шатпақ болып көрінген шығар. Ботаниктер әдетте нумерологияны емес, морфологияны зерттейтін. Ондаған мың будан үлгілеріндегі тұқымдар мен гүлдердің нұсқаларын санау Мендельдің замандастарын таңғалдырған болуы керек; табиғатта жасырынған мистикалық сандық «гармониялар» туралы түсінік Пифагормен бірге сәннен шығып қалған еді. Мендель сөзін аяқтағаннан кейін көп ұзамай ботаника профессоры орнынан тұрып, Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі» мен эволюция теориясын талқылай бастады. Тыңдаушылардың ешқайсысы талқыланып жатқан екі тақырыптың арасындағы байланысты сезбеді. Тіпті Мендель өзінің «тұқым қуалау бірліктері» мен эволюция арасындағы ықтимал байланысты түсінсе де — оның алдыңғы жазбалары мұндай байланысты іздегенін нақты көрсетті — ол бұл тақырыпта ешқандай ашық пікір білдірген жоқ.

Мендельдің мақаласы Брно Табиғаттану қоғамының жылдық еңбектерінде (Proceedings) жарияланды. Көп сөйлемейтін адам ретінде Мендель жазуда да қысқа болды: ол он жылға жуық жұмысын қырық төрт өте зеріктіретін бетке сыйғызды. Оның көшірмелері Англиядағы Корольдік қоғам мен Линней қоғамына, Вашингтондағы Смитсон институтына және басқа да ондаған мекемелерге жіберілді. Мендельдің өзі қырық дана басылымды сұратып алып, оларды көптеген ғалымдарға ескертулер жазып жіберді. Ол біреуін Дарвинге де жіберген болуы мүмкін, бірақ Дарвиннің оны шынымен оқығаны туралы ешқандай дерек жоқ.

Содан кейін, бір генетиктің жазғанындай, «биология тарихындағы ең таңғаларлық үнсіздіктердің бірі» басталды. Мақалаға 1866 және 1900 жылдар аралығында тек төрт рет сілтеме жасалды — ол ғылыми әдебиеттен іс жүзінде жоғалып кетті. 1890-1900 жылдар аралығында, Америка мен Еуропадағы саясаткерлер үшін адамның тұқым қуалаушылығы мен оны басқару мәселелері өзекті болған кездің өзінде де, Мендельдің есімі мен оның жұмысы әлем үшін ұмыт қалды. Қазіргі биологияның негізін қалаған зерттеу, Орталық Еуропаның құлдырап бара жатқан қаласындағы өсімдік өсірушілер ғана оқитын белгісіз бір ғылыми қоғамның белгісіз журналының беттерінде көміліп қалды.

1866 жылдың жаңа жыл қарсаңында Мендель Мюнхендегі швейцариялық өсімдіктер физиологы Карл фон Негелиге хат жазып, тәжірибелерінің сипаттамасын қоса жіберді. Негели екі айдан кейін жауап берді — оның кешігуі салқындықтың белгісі еді — сыпайы, бірақ суық жауап хат жіберді. Белгілі ботаник ретінде Негели Мендель немесе оның жұмысы туралы жоғары пікірде болмады. Негели әуесқой ғалымдарға іштей сенімсіздікпен қарайтын және бірінші хаттың жиегіне «тек эмпирикалық... ұтымды екенін дәлелдеу мүмкін емес» деген масқара жазба қалдырды — эксперимент арқылы табылған заңдар адам «ақылымен» жаңадан жасалған заңдардан төменірек дегендей.

Мендель келесі хаттарымен алға басуға тырысты. Негели Мендель құрметіне ие болғысы келген жалғыз ғылыми әріптесі еді және оған жазған жазбалары жалынды, тіпті үмітсіз сипат алды. «Мен алған нәтижелерімнің біздің қазіргі ғылымымызбен оңай үйлеспейтінін білдім», — деп жазды Мендель, және «оқшауланған тәжірибе екі есе қауіпті болуы мүмкін». Негели сақ және немқұрайлы күйде қалды, көбіне қысқа жауап қайтарды. Мендельдің бұршақ будандарын есептеу арқылы іргелі табиғи заңдылықты — қауіпті заңды — тапқаны Негели үшін негізсіз әрі ақылға қонымсыз болып көрінді. Егер Мендель діни қызметкер болса, онда сонымен айналысуы керек еді; Негели тек ғылымның «діни қызметкерлеріне» сенетін.

Негели басқа өсімдікті — сарғыш сұңқаршөпті (лат. Hieracium) зерттеп жатқан болатын және ол Мендельге өз нәтижелерін сұңқаршөпте де қайталап көруге кеңес берді. Бұл апатты қате таңдау еді. Мендель бұршақты ұзақ ойланудан кейін таңдаған болатын: бұл өсімдіктер жынысты жолмен көбейеді, анық көрінетін нұсқалы белгілер береді және оларды мұқият тозаңдандыруға болады. Ал сұңқаршөптер — Мендель мен Негелиге белгісіз болса да — жыныссыз жолмен де (яғни, тозаңсыз және жұмыртқа жасушасынсыз) көбейе алатын. Оларды тозаңдандыру іс жүзінде мүмкін емес еді және олар сирек будан түзетін. Нәтижелер, күтілгендей, былық болып шықты. Мендель сұңқаршөп будандарын (олар мүлдем будан емес еді) түсінуге тырысты, бірақ ол бұршақтарда байқаған заңдылықтардың ешқайсысын таба алмады. 1867 және 1871 жылдар аралығында ол өзін қатты қинап, бақшаның басқа бөлігінде мыңдаған сұңқаршөп өсіріп, гүлдерін сол қысқышпен кастрациялап, тозаңын сол қылқаламмен септі. Оның Негелиге жазған хаттары барған сайын мұңды бола бастады. Негели кейде ғана жауап берді, бірақ хаттары сирек әрі менсінбейтіндей болды. Ол Брнодағы өзін-өзі оқытқан монахтың барған сайын ессіз болып бара жатқан сандырақтарына назар аударғысы келмеді.

1873 жылы қарашада Мендель Негелиге соңғы хатын жазды. Ол тәжірибелерді аяқтай алмағанын өкінішпен хабарлады. Ол Брнодағы монастырьдің аббаты (басшысы) лауазымына көтерілген еді және әкімшілік міндеттері оған өсімдіктерді зерттеуді жалғастыруға мүмкіндік бермейтін болды. «Мен өсімдіктерімді... мүлдем тастап кетуге мәжбүр болғаныма өзімді бақытсыз сезінемін», — деп жазды Мендель. Ғылым шетте қалды. Монастырьде салықтар жиналып қалды. Жаңа прелаттарды тағайындау қажет болды. Төлем шоттары мен ресми хаттар оның ғылыми қиялын біртіндеп тұншықтырды.

Мендель бұршақ будандары туралы тек бір ғана іргелі еңбек жазды. Оның денсаулығы 1880-жылдары нашарлап, жұмысын бірте-бірте шектеді, тек сүйікті бағбандығын ғана қалдырды. 1884 жылы 6 қаңтарда Мендель Брнода бүйрек жеткіліксіздігінен, аяғы ісініп қайтыс болды. Жергілікті газет некролог жазды, бірақ оның тәжірибелік зерттеулері туралы ештеңе айтпады. Монастырьдің жас монахтарының бірі жазған қысқа жазба оған көбірек сәйкес келетін шығар: «Жұмсақ, жомарт және мейірімді еді... Гүлдерді жақсы көретін».

fn1 Бірнеше статистик Мендельдің бастапқы деректерін тексеріп, оны деректерді қолдан жасады деп айыптады. Мендельдің пропорциялары мен сандары тек дәл ғана емес, олар тым мінсіз болды. Ол өз тәжірибелерінде ешқандай статистикалық немесе табиғи қателікке жолықпағандай көрінді — бұл мүмкін емес жағдай. Кейінірек қарағанда, Мендельдің өз зерттеулерін әдейі қолдан жасауы екіталай. Мүмкін, ол алғашқы тәжірибелерінен гипотеза құрып, кейінгі тәжірибелерін сол гипотезаны растау үшін пайдаланған шығар: бұршақтар күтілетін мәндер мен пропорцияларға сәйкес келгеннен кейін ол оларды санау мен кестеге түсіруді тоқтатқан болуы мүмкін. Бұл әдіс, қалыптан тыс болса да, сол уақыт үшін таңсық емес еді, бірақ ол сонымен бірге Мендельдің ғылыми аңғалдығын да көрсетті.

«Бір Мендель деген бар»

Түрлердің шығу тегі — табиғи құбылыс. — Жан-Батист Ламарк

Түрлердің шығу тегі — зерттеу нысаны. — Чарльз Дарвин

Түрлердің шығу тегі — эксперименттік зерттеу нысаны. — Хуго де Фриз

1878 жылдың жазында Хуго де Фриз есімді отыз жастағы голланд ботанигі Дарвинді көру үшін Англияға барды. Бұл ғылыми сапардан гөрі зиярат етуге көбірек ұқсайтын. Дарвин Доркингтегі әпкесінің иелігінде демалып жатқан болатын, бірақ де Фриз оны тауып алып, кездесуге барды. Арықша келген, қызуқанды, Распутиннің өткір көздері мен Дарвиндікімен бәсекелесетіндей сақалы бар де Фриз өз кумирінің жас нұсқасына ұқсайтын. Ол сондай-ақ Дарвиннің табандылығына да ие еді. Кездесу өте шаршатқан болуы керек, өйткені ол тек екі сағатқа созылды және Дарвин үзіліс жасау үшін кешірім сұрауға мәжбүр болды. Бірақ де Фриз Англиядан өзгеріп қайтты. Бір қысқа әңгіме арқылы Дарвин де Фриздің ұшқыр ойына арна ашып, оның бағытын мәңгілікке бұрып жіберді. Амстердамға оралған соң, де Фриз өсімдіктердегі мұртшалардың қозғалысы туралы алдыңғы жұмысын күрт тоқтатып, тұқым қуалау құпиясын шешуге кірісті.

1800 жылдардың соңында тұқым қуалау мәселесі биологтар үшін Ферманың соңғы теоремасы сияқты мистикалық әрі тартымды сипатқа ие болды. Ферма сияқты — өз теоремасының «керемет дәлелін» тапқанын, бірақ қағаздың «жиегі тым тар болғандықтан» оны жаза алмағанын жазып кеткен қызық француз математигі сияқты — Дарвин де тұқым қуалау мәселесінің шешімін тапқанын мәлімдегенімен, оны ешқашан жарияламаған болатын. «Басқа еңбекте, егер уақыт пен денсаулық мүмкіндік берсе, мен табиғаттағы органикалық тіршілік иелерінің өзгергіштігін талқылаймын», — деп жазған еді Дарвин 1868 жылы.

Дарвин бұл мәлімдеменің маңыздылығын түсінді. Тұқым қуалау теориясы эволюция теориясы үшін өте маңызды еді: өзгергіштікті тудыратын және оны ұрпақтан-ұрпаққа бекітетін ешқандай тәсілсіз, ағзаның жаңа сипаттарға ие болып дамуына ешқандай механизм болмайтынын ол білді. Бірақ он жыл өтті, ал Дарвин «органикалық тіршілік иелеріндегі өзгергіштіктің» пайда болуы туралы уәде етілген кітабын ешқашан жарияламады. Дарвин 1882 жылы, де Фриздің келуінен төрт жыл өткен соң қайтыс болды. Жас биологтардың бір буыны енді жоғалып кеткен теорияның ізін табу үшін Дарвиннің еңбектерін ақтарып жатты.

Де Фриз де Дарвиннің кітаптарын мұқият оқып, пангенезис (Дарвиннің тұқым қуалау болжамы) теориясына — денеден келген «ақпарат бөлшектері» қандай да бір жолмен сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларында жиналады деген идеяға тоқталды. Бірақ жасушалардан шығатын және сперматозоидтарда ағзаны құрудың нұсқаулығы ретінде жиналатын хабарламалар туралы түсінік өте сенімсіз болып көрінді; бұл сперматозоидтардың жеделхаттар жинау арқылы Адам кітабын жазуға тырысуымен бірдей еді.

Ал пангендер мен геммулаларға қарсы тәжірибелік дәлелдер көбейе берді. 1883 жылы неміс эмбриологы Август Вейсман Дарвиннің тұқым қуалаудың геммула (жасушалар бөлетін кішкентай бөлшектер) теориясына тікелей шабуыл жасаған тәжірибе жүргізді. Вейсман тышқандардың бес ұрпағының құйрығын хирургиялық жолмен кесіп тастап, олардың ұрпақтары құйрықсыз туа ма, жоқ па, соны анықтау үшін оларды көбейтті. Бірақ тышқандар — табандылықпен — ұрпақтан-ұрпаққа толыққанды құйрықпен туылып отырды. Егер геммулалар болса, онда құйрығы кесілген тышқаннан құйрықсыз тышқан тууы керек еді. Барлығы Вейсман 901 жануардың құйрығын кезекпен кесіп тастады. Және мүлдем қалыпты құйрығы бар тышқандар — тіпті бастапқы тышқанның құйрығынан сәл де болса қысқа емес — туыла берді; «тұқым қуалайтын дақты» (немесе, кем дегенде, «тұқым қуалайтын құйрықты») жуып-шаю мүмкін болмады. Бұл қатыгез тәжірибе болса да, Дарвин мен Ламарктың қателескенін көрсетті.

Вейсман радикалды балама ұсынды: мүмкін, тұқым қуалайтын ақпарат тек сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларында ғана болады және жүре пайда болған белгінің сперматозоидтарға немесе жұмыртқа жасушаларына берілуінің тікелей механизмі жоқ. Керіктің арғы тегі мойнын қаншалықты созса да, ол ақпаратты өзінің генетикалық материалына жеткізе алмайды. Вейсман бұл тұқым қуалайтын материалды гермплазма (тұқым қуалайтын зат) деп атады және бұл ағзаның басқа ағзаны тудыруының жалғыз әдісі деп дәлелдеді. Шын мәнінде, бүкіл эволюцияны бір ұрпақтан екінші ұрпаққа гермплазманың тік берілуі ретінде қарастыруға болады: жұмыртқа — тауықтың басқа тауыққа ақпарат беруінің жалғыз жолы болды.

Бірақ гермплазманың материалдық табиғаты қандай? — деп ойланды де Фриз. Ол бояу сияқты ма: Оны араластыруға және сұйылтуға бола ма? Әлде гермплазмадағы ақпарат бөлек пе және пакеттер түрінде — бұзылмайтын, бөлінбейтін хабарлама сияқты тасымалдана ма? Де Фриз Мендельдің мақаласын әлі кездестірген жоқ еді. Бірақ Мендель сияқты, ол да Амстердамның айналасынан өсімдіктердің біртүрлі нұсқаларын — тек бұршақтарды ғана емес, сабақтары иілген, жапырақтары айыр, гүлдері теңбіл, аталықтары түкті және тұқымдары жарқанат тәрізді өсімдіктердің үлкен гербарийін — құбыжықтар жиынтығын жинай бастады. Ол бұл нұсқаларды қалыпты түрлерімен будандастырғанда, Мендель сияқты, нұсқалы белгілердің жоғалып кетпейтінін, ұрпақтан-ұрпаққа бөлек және тәуелсіз түрде сақталатынын тапты. Әрбір өсімдіктің — гүл түсі, жапырақ пішіні, тұқым құрылымы сияқты — белгілер жиынтығы бар және бұл белгілердің әрқайсысы бір ұрпақтан екіншісіне ауысатын тәуелсіз, бөлек ақпарат бөлігімен кодталғандай көрінді.

Бірақ де Фризде әлі Мендельдің ең маңызды түсінігі — 1865 жылы Мендельдің бұршақ будандарына қатысты тәжірибелерін айқын жарықтандырған математикалық ойлау жүйесі жетіспеді. Де Фриз өзінің өсімдік будандарынан сабақ өлшемі сияқты нұсқалы белгілердің бөлінбейтін ақпарат бөлшектерімен кодталатынын шамалап білді. Бірақ бір нұсқалы белгіні кодтау үшін қанша бөлшек қажет? Бір ме? Жүз бе? Мың ба?

1880-жылдары Мендельдің жұмысынан әлі бейхабар де Фриз өзінің өсімдік тәжірибелерін сандық сипаттауға жақындады. 1897 жылы жазылған «Тұқым қуалайтын құбыжықтықтар» (Hereditary Monstrosities) атты маңызды еңбегінде де Фриз өз деректерін талдап, әрбір белгі ақпараттың бір бөлшегімен басқарылады деген қорытындыға келді. Әрбір будан осындай екі бөлшекті мұра етеді — біреуін аталық жасушадан, екіншісін аналықтан. Бұл бөлшектер келесі ұрпаққа аталық және аналық жасушалар арқылы өзгеріссіз беріледі. Ештеңе ешқашан араласпайды. Ешқандай ақпарат жоғалмайды. Ол бұл бөлшектерді «пангендер» деп атады. Бұл атау оның шығу тегіне құрмет болды: ол Дарвиннің пангенезис теориясын жүйелі түрде жоққа шығарса да, де Фриз өз тәлімгеріне соңғы құрметін көрсетті.

1900 жылдың көктемінде де Фриз өсімдік будандарын зерттеумен айналысып жүргенде, досы оған өз кітапханасынан табылған ескі мақаланың көшірмесін жіберді. «Сенің будандарды зерттеп жүргеніңді білемін», — деп жазды досы, — «сондықтан мүмкін бір Мендель дегеннің 1865 жылғы мына мақаласы сен үшін әлі де қызықты болар».

1900 жылдың сұрғылт наурыз таңында Амстердамдағы жұмыс бөлмесінде отырған де Фриздің әлгі мақаланы ашып, алғашқы абзацына көз жүгіртіп отырғанын елестетпеу мүмкін емес. Мәтінді оқи отырып, ол арқасынан мұздай тер шыққан дежавю сезімін сезінгені анық: «әлдебір Мендель» де Фризді отыз жылдан астам уақытқа басып озған еді. Мендельдің еңбегінен де Фриз өзінің сауалдарына жауап, тәжірибелеріне мінсіз дәлел және сонымен бірге өз жаңалығына үлкен қауіп тапты. Ол Дарвин мен Уоллестің ескі хикаясын қайта бастан кешіп жатқандай болды: ол өзімдікі деп иеленгісі келген ғылыми жаңалықты әлдеқашан басқа біреу ашып қойған екен. Үрейге бой алдырған де Фриз 1900 жылдың наурызында өсімдік будандары туралы еңбегін тезірек баспаға беріп, Мендельдің бұрынғы жұмыстары туралы тіс жармауға тырысты. Бәлкім, әлем Брнодағы «әлдебір Мендельді» және оның бұршақ будандары туралы еңбегін ұмытып кеткен шығар деп үміттенді. «Кішіпейілділік — ізгі қасиет, — деп жазды ол кейінірек, — бірақ онсыз алысқа баруға болады».

Тұқым қуалайтын дербес, бөлінбейтін нұсқаулар туралы Мендельдің тұжырымдамасын қайта ашқан жалғыз де Фриз емес еді. Дәл сол жылы де Фриз өзінің өсімдік нұсқалары туралы монументалды зерттеуін жарияласа, Тюбингендегі ботаник Карл Корренс бұршақ пен жүгері будандары туралы зерттеуін жарыққа шығарды, ол Мендельдің нәтижелерін дәлме-дәл қайталады. Қызығы сол, Корренс Мюнхенде Негелидің шәкірті болған еді. Бірақ Мендельді әуесқой сандырақшы деп есептеген Негели, кезінде «әлдебір Мендельден» алған бұршақ будандары туралы көптеген хаттар жайында Корренске айтуды қажет деп таппаған.

Мюнхен мен Тюбингендегі тәжірибелік бақшаларында, аббаттықтан шамамен төрт жүз миль қашықтықта, Корренс биік өсімдіктер мен аласа өсімдіктерді қиылыстырып, будандарды будандастырумен айналысты — ол өзінің Мендельдің бұрынғы жұмысын әдістемелік түрде қайталап жатқанынан мүлдем бейхабар еді. Корренс тәжірибелерін аяқтап, мақаласын дайындауға кіріскенде, ғылыми ізашарларына сілтеме іздеп кітапханаға барады. Сол жерде ол Брно журналында көміліп қалған Мендельдің ескі мақаласына кездейсоқ тап болады.

Ал Венада — Мендель 1856 жылы ботаника емтиханынан құлаған дәл сол жерде — тағы бір жас ботаник Эрих фон Чермак-Зейзенегг те Мендель заңдарын қайта ашты. Фон Чермак Галле мен Гентте докторант болған кезінде бұршақ будандарымен жұмыс істеп, тұқым қуалайтын белгілердің ұрпақтан-ұрпаққа бөлшектер тәрізді дербес және жеке-жеке берілетінін бақылаған еді. Осы үш ғалымның ішіндегі ең жасы фон Чермак өз нәтижелерін толық растайтын тағы екі параллель зерттеу туралы хабар алып, Мендельді табу үшін ғылыми әдебиеттерге қайта үңілді. Ол да Мендель мақаласының алғашқы жолдарын оқығанда бойын билеген дежавю сезімін сезінді. «Мен де өзімді жаңа бірдеңе таптым деп сенген едім», — деп жазды ол кейінірек, өкініш пен түңілу аралас сезіммен.

Бір рет қайта ашылу — ғалымның көрегендігінің дәлелі. Үш рет қайта ашылу — қорлық. 1900 жылдың үш айында үш бірдей мақаланың Мендельдің еңбегіне дербес келуі — биологтардың оның жұмысын қырық жыл бойы елемей келген соқырлығының айқын көрінісі еді. Тіпті алғашқы зерттеуінде Мендельді атап өтуді «ұмытып кеткен» де Фриз де Мендельдің үлесін мойындауға мәжбүр болды. 1900 жылдың көктемінде, де Фриз мақаласын жариялағаннан кейін көп ұзамай, Карл Корренс де Фриз Мендельдің еңбегін әдейі иемденіп алды — бұл ғылыми плагиатқа жақын нәрсе деп ишара жасады (Корренс мысқылдап: «таңқаларлық сәйкестікпен», де Фриз тіпті Мендельдің «сөздік қорын» да қолданған деп жазды). Ақырында де Фриз берілді. Өзінің өсімдік будандарына жасаған талдауының келесі нұсқасында ол Мендельді мақтап атап өтіп, өзінің тек Мендельдің бұрынғы жұмысын «кеңейткенін» мойындады.

Бірақ де Фриз өз тәжірибелерін Мендельден де әріге апарды. Ол тұқым қуалайтын бірліктерді ашуда кешігіп қалған болуы мүмкін, бірақ тұқым қуалаушылық пен эволюцияға тереңірек үңілген сайын, оны Мендельді де мазалаған болуы тиіс бір ой мазалады: Нұсқалар (варианттар) ең басында қалай пайда болды? Бұршақтарды биік не аласа, гүлдерді күлгін не ақ қылатын қандай күш?

Жауап тағы да бақшадан табылды. Экспедицияларының бірінде ауылдық жерлерді аралап жүріп, де Фриз жабайы табиғатта өсіп тұрған ірі, инвазивті наурызгүлдердің (primroses) қалың тобына тап болды — бұл түр Ламарктың құрметіне аталған еді (бұл кездейсоқтық оған кейін қызық көрінді): Oenothera lamarckiana. Де Фриз сол жерден елу мың тұқым жинап алып, екті. Келесі жылдары қуатты Oenothera көбейген сайын, де Фриз сегіз жүз жаңа нұсқаның өздігінен пайда болғанын байқады — алып жапырақты, түкті сабақты немесе оғаш пішінді гүлді өсімдіктер шықты. Табиғат өздігінен сирек кездесетін «құбыжықтарды» тудырған еді — бұл дәл Дарвин эволюцияның алғашқы қадамы ретінде ұсынған механизм болатын. Дарвин бұл нұсқаларды табиғи әлемнің кездейсоқ еркелігіне ишара жасап, «спорттар» (sports) деп атаған. Де Фриз салмақтырақ сөз таңдады. Ол оларды мутанттар деп атады — бұл латынның «өзгеру» деген сөзінен шыққан. fn1 [DEFINITION] Мутант (mutant) – генетикалық материалының кездейсоқ өзгеруіне байланысты жаңа белгілерге ие болған ағза.

Де Фриз бұл бақылауының маңыздылығын тез түсінді: бұл мутанттар Дарвин жұмбағының жетіспейтін бөліктері болуы тиіс еді. Шынында да, егер сіз өздігінен пайда болатын мутанттардың генезисін — айталық, алып жапырақты Oenothera-ны — табиғи сұрыптаумен ұштастырсаңыз, онда Дарвиннің тынымсыз қозғалтқышы автоматты түрде іске қосылады. Мутациялар табиғатта нұсқаларды тудырады: ұзын мойынды киіктер, қысқа тұмсықты қунақтар және алып жапырақты өсімдіктер қалыпты дарақтардың арасында өздігінен пайда болады (Ламарк айтқандай мақсатты түрде емес, кездейсоқ). Бұл өзгермелі қасиеттер тұқым қуалайды — сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларында жеке нұсқаулар ретінде тасымалданады. Жануарлар тірі қалу үшін күрескенде, ең жақсы бейімделген нұсқалар — ең өміршең мутациялар — бірінен соң бірі сұрыпталады. Олардың ұрпақтары бұл мутацияларды мұра етіп алып, жаңа түрлерді қалыптастырады, осылайша эволюцияны алға жылжытады. Табиғи сұрыптау ағзаларға емес, олардың тұқым қуалау бірліктеріне әсер етеді. Тауық, де Фриздің пайымдауынша, жұмыртқаның жақсырақ жұмыртқа жасау тәсілі ғана болды.

Гюго де Фриздің Мендельдің тұқым қуалау идеяларын қабылдауы үшін екі онжылдық қажет болды. Ал ағылшын биологы Уильям Бейтсон үшін бұл бетбұрыс небәрі бір сағатқа созылды — бұл 1900 жылдың мамырында Кембридж бен Лондон арасындағы жүрдек пойызда өткен уақыт еді. fn2 Сол күні кешке Бейтсон Корольдік бағбандар қоғамында тұқым қуалаушылық туралы дәріс оқу үшін қалаға бара жатқан болатын. Пойыз қараңғыланған батпақты алқаптар арқылы зымырап бара жатқанда, Бейтсон де Фриздің мақаласын оқып шықты — және Мендельдің тұқым қуалаудың жеке бірліктері туралы идеясы оның көзқарасын лезде өзгертті. Бұл Бейтсонның тағдырлы сапары болды: ол Винсент-сквердегі қоғам кеңсесіне жеткенше, ойы сан-саққа жүгірді. «Біз аса маңызды жаңа принциптің алдында тұрмыз», — деді ол дәріс залында. «Бұл бізді қандай қорытындыларға әкелетінін әлі болжау мүмкін емес». Сол жылдың тамызында Бейтсон досы Фрэнсис Гальтонға былай деп жазды: «Мен сізден Мендлдің [sic] мақаласын қарап шығуды өтінемін, бұл тұқым қуалаушылық бойынша жасалған ең таңғажайып зерттеулердің бірі сияқты және оның ұмытылып кеткені таңқаларлық».

Бейтсон бір кездері ұмытылған Мендельді енді ешкім елеусіз қалдырмауын өзінің жеке миссиясына айналдырды. Біріншіден, ол Кембриджде Мендельдің өсімдік будандары туралы жұмысын дербес растады. Бейтсон Лондонда де Фризбен кездесіп, оның тәжірибелік дәлдігі мен ғылыми қуатына тәнті болды (бірақ оның еуропалық әдеттеріне емес. Де Фриз кешкі ас алдында жуынудан бас тартқан, Бейтсон: «Оның киімі кір. Жаңа жейдені аптасына бір рет қана киетін шығар», — деп шағымданды). Мендельдің тәжірибелік мәліметтеріне де, өзінің дәлелдеріне де сенімді болған Бейтсон уағыздауға кірісті. «Мендельдің бульдогы» деген лақап атқа ие болған (ол бұл жануарға бет-әлпетімен де, мінезімен де ұқсайтын) Бейтсон Германия, Франция, Италия және АҚШ-ты аралап, Мендельдің жаңалығын дәріптейтін дәрістер оқыды. Бейтсон биологиядағы терең революцияның тууына куә болып, тіпті оған «кіндік әке» болып жатқанын түсінді. Тұқым қуалау заңдарын ашу, деп жазды ол, «адамның әлемге деген көзқарасын және оның табиғатқа билігін» кез келген басқа ғылыми ілгерілеуден де артық өзгертеді.

Кембриджде Бейтсонның айналасына тұқым қуалаушылық туралы жаңа ғылымды зерттеу үшін бір топ жас студенттер жиналды. Бейтсон өзінің айналасында туып жатқан пәнге ат керек екенін білді. «Пангенетика» лайықты таңдау сияқты көрінді — бұл де Фриздің тұқым қуалау бірліктерін белгілеу үшін қолданған «панген» сөзін кеңейту еді. Бірақ пангенетка Дарвиннің тұқым қуалау нұсқаулары туралы қате теориясының жүгімен тым ауырлатылған еді. «Жалпы қолданыстағы бірде-бір сөз бұл мағынаны толық бермейді, бірақ мұндай сөз өте қажет», — деп жазды Бейтсон.

1905 жылы, әлі де балама іздеп жүріп, Бейтсон өз сөзін ойлап тапты. Ол оны Генетика деп атады: тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті зерттейтін ғылым — бұл сөз түптеп келгенде гректің genno, «туамын» деген сөзінен шыққан. [DEFINITION] Генетика (genetics) – ағзалардың тұқым қуалаушылық және өзгергіштік заңдылықтарын зерттейтін биология ғылымының саласы.

Бейтсон жаңа туған ғылымның әлеуметтік және саяси әсерін жете түсінді. «... Ағартушылық шынымен орын алып, тұқым қуалау фактілері... көпшілікке мәлім болғанда не болады? » — деп жазды ол 1905 жылы көрегендікпен. «Бір нәрсе анық: адамзат араласа бастайды; бәлкім, Англияда емес, өткенмен байланысты үзуге дайын және «ұлттық тиімділікке» құштар бір елде. ... Мұндай араласудың алыс зардаптарын білмеу мұндай тәжірибелерді ешқашан тоқтата алған емес».

Өзіне дейінгі кез келген ғалымнан артық Бейтсон генетикалық ақпараттың дискретті (бөлшекті) табиғаты адам генетикасының болашағы үшін орасан зор салдарға ие екенін түсінді. Егер гендер шынымен де ақпараттың дербес бөлшектері болса, онда бұл бөлшектерді бір-бірінен тәуелсіз таңдауға, тазартуға және манипуляциялауға болады. «Қажетті» қасиеттерге жауапты гендерді таңдап немесе күшейтуге болады, ал қажетсіз гендерді гендік қордан жоюға болады. Теориялық тұрғыдан алғанда, ғалым «жеке тұлғалардың» және ұлттардың «құрамын» өзгерте алуы және адам бірегейлігінде мәңгілік із қалдыра алуы тиіс еді.

«Билік табылғанда, адам әрқашан оған ұмтылады», — деп жазды Бейтсон қауіптеніп. «Тұқым қуалаушылық ғылымы жақын арада орасан зор ауқымдағы билікті береді; және қайсыбір елде, бәлкім, алыс емес уақытта, бұл билік ұлттың құрамын бақылау үшін қолданылады. Мұндай бақылауды орнату сол ұлт үшін немесе жалпы адамзат үшін жақсы не жаман болатыны — бұл бөлек мәселе». Ол гендер ғасырын алдын ала болжап кетті.

fn1 Де Фриздің «мутанттары» шын мәнінде өздігінен пайда болған нұсқалар емес, кері будандастырудың нәтижесі болуы мүмкін. fn2 Бейтсонның пойыз сапарында Мендель теориясына «сенуі» туралы оқиғаны кейбір тарихшылар даулайды. Бұл оқиға оның өмірбаянында жиі кездеседі, бірақ оған Бейтсонның кейбір шәкірттері драмалық реңк беруі мүмкін.

Евгеника

Орта мен білімді жақсарту қазірдің өзінде туылған ұрпақты жақсартуы мүмкін. Қанды жақсарту келешектегі әрбір ұрпақты жақсартады. — Герберт Уолтер, Генетика

Евгенистердің көбі — эвфемистер. Менің айтқым келгені, қысқа сөздер оларды шошытады, ал ұзын сөздер тыныштандырады. Және олар бірін екіншісіне аударуға мүлдем қабілетсіз. ... Оларға былай деңіз: «... Азамат... алдыңғы ұрпақтардың ұзақ өмір сүру ауыртпалығы, әсіресе әйелдер үшін, шамадан тыс және төзгісіз болмауын қадағалауы керек»; осылай десеңіз, олар ары-бері теңселе бастайды. ... Оларға: «Анаңды өлтір», — десеңіз, олар бірден тік түрегеледі. — Г. К. Честертон, Евгеника және басқа да зұлымдықтар

1883 жылы, Чарльз Дарвин қайтыс болғаннан бір жыл өткен соң, Дарвиннің немере інісі Фрэнсис Гальтон арандатушылыққа толы кітабын — Адамның қабілеттері және оның дамуын зерттеу — жариялады. Онда ол адамзатты жақсартудың стратегиялық жоспарын ұсынды. Гальтонның идеясы қарапайым еді: ол табиғи сұрыптау механизмін имитацияламақ болды. Егер табиғат тірі қалу және сұрыптау арқылы жануарлар популяциясына осындай таңғажайып әсер ете алса, Гальтон адамның араласуы арқылы адамдарды жетілдіру процесін жеделдетуді елестетті. Ең күшті, ең ақылды, ең «жарамды» адамдарды іріктеп көбейту — жасанды сұрыптау — табиғат ғасырлар бойы тырысқан нәрсеге небәрі бірнеше онжылдықта қол жеткізе алады деп есептеді.

Гальтонға бұл стратегияны атау үшін сөз керек болды. «Бізге асыл тұқымды жақсарту ғылымын білдіретін қысқа сөз өте қажет», — деп жазды ол. Гальтон үшін евгеника сөзі өте қолайлы болды. Ол гректің eu — «жақсы» және genesis — «шығу тегі» деген сөздерін біріктірді: «асыл текті, тумысынан игі қасиеттерге ие». Гальтон өз жаңалығына дән риза болды. [DEFINITION] Евгеника (eugenics) – адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін іріктеу және бақылау арқылы жақсартуды мақсат ететін ілім.

Гальтон 1882 жылдың қысында — Грегор Мендельмен бір жылы және немере ағасы Чарльз Дарвиннен он үш жылдан кейін дүниеге келген. Қазіргі биологияның екі алыбының арасында жүріп, ол өзін ғылыми тұрғыдан жеткіліксіз сезінумен болды. Гальтон үшін бұл өте ауыр тиді, өйткені ол да алып тұлға болуы тиіс еді. Оның әкесі Бирмингемдегі бай банкир болса, анасы — Чарльз Дарвиннің де атасы болған, энциклопедист ақын әрі дәрігер Эразм Дарвиннің қызы еді. Вундеркинд бала Гальтон екі жасында оқуды үйреніп, бес жасында грек және латын тілдерінде еркін сөйлеп, сегіз жасында квадраттық теңдеулерді шешкен. Дарвин сияқты ол да қоңыздар жинаған, бірақ оған ағасының жүйелі, таксономиялық ойлау қабілеті жетіспеді және ол көп ұзамай бұл ермегін тастап кетті. Ол медицинаны оқуға тырысты, бірақ кейін Кембриджде математикаға ауысты. 1843 жылы математикадан үздіктер емтиханын тапсырмақ болғанда, жүйкесі сыр беріп, сауығу үшін үйіне оралды.

1844 жылдың жазында, Чарльз Дарвин эволюция туралы алғашқы эссесін жазып жатқанда, Гальтон Египет пен Суданға сапар шегу үшін Англиядан кетті. Бірақ 1830 жылдары Дарвиннің Оңтүстік Американың «жергілікті тұрғындарымен» кездесуі оның адамдардың ортақ тегі туралы сенімін нығайтса, Гальтон тек айырмашылықты көрді: «Мен жабайы нәсілдерді өмір бойы ойлануға жететін материал алатындай дәрежеде көрдім».

1859 жылы Гальтон Дарвиннің Түрлердің шығу тегі кітабын оқыды. Дәлірек айтсақ, ол бұл кітапты «жұтып қойды»: ол оған электр тогы соққандай әсер етті. Ол қызғаныш, мақтаныш және таңданыс сезіміне бөленді. Ол Дарвинге жазған хатында «білімнің мүлдем жаңа өлкесіне жол ашылғанын» айтты.

Гальтон зерттеуге ерекше бейім болған «білім өлкесі» тұқым қуалаушылық еді. Ол немере ағасының принципі дұрыс, бірақ механизмі бұрыс екенін тез түсінді: тұқым қуалаудың табиғаты Дарвин теориясын түсіну үшін өте маңызды еді. Егер «немере аға Дарвин» жұмбақтың жартысын шешсе, «немере іні Гальтон» екінші жартысын шешуге тиіс болды.

1860-жылдардың ортасында Гальтон тұқым қуалаушылықты зерттеуге кірісті. Дарвиннің «геммула» теориясы — тұқым қуалау нұсқаулары барлық жасушалардан бөлініп, қанда бөтелкедегі хаттар сияқты қалқып жүреді деген болжамы — қан құю арқылы тұқым қуалаушылықты өзгертуге болады деген ойға жетеледі. Гальтон геммулаларды беру үшін қояндарға басқа қояндардың қанын құйып көрді. Ол тіпті тұқым қуалау нұсқауларының негізін түсіну үшін өсімдіктермен — дәлірек айтсақ, бұршақтармен — жұмыс істеп көрді. Бірақ ол нашар экспериментатор еді; оған Мендельдің интуитивті сезімі жетіспеді. Қояндар шоктан өліп, бақшасындағы өсімдіктер қурап қалды. Көңілі қалған Гальтон адамдарды зерттеуге көшті. Адамдардағы өзгергіштік пен тұқым қуалаушылықты өлшеу құпияны ашуы тиіс деп шешті. Бұл шешім оның асқақ амбициясына сай еді: ең күрделі қасиеттерден — интеллект, мінез-құлық, физикалық күш, бой — бастау. Бұл шешім оны генетика ғылымымен үлкен шайқасқа алып келді.

Гальтон адамдарды өлшеу арқылы тұқым қуалау моделін жасауға тырысқан алғашқы адам емес еді. 1830-1840 жылдары бельгиялық ғалым Адольф Кетле адам белгілерін жүйелі түрде өлшеп, оларды статистикалық әдістермен талдай бастаған болатын. Кетле: «Адам әлі зерттелмеген белгілі бір заңдылықтар бойынша туылады, өседі және өледі», — деп жазды. Ол 5 738 сарбаздың кеуде ені мен бойын өлшеп, олардың қоңырау тәрізді қисық сызық (normal distribution) бойымен орналасатынын көрсетті. Шынында да, Кетле қайда қараса да, адам белгілері мен мінез-құлқының қоңырау тәрізді қисық бойынша бөлінетінін тапты. [DEFINITION] Қоңырау тәрізді қисық – статистикадағы мәліметтердің көпшілігі орташа мәнге жақын, ал шеткі көрсеткіштер сирек кездесетін қалыпты үлестірім графигі.

Гальтон Кетленің өлшеулерінен шабыт алып, адам өзгергіштігін өлшеуге тереңірек үңілді. Интеллект немесе сұлулық сияқты күрделі қасиеттер де солай өзгере ме? Ол интеллекттің баламасы ретінде Кембридждегі математика емтиханының бағаларын алып, тіпті емтихан тапсыру қабілеті де осы қисық бойынша бөлінетінін дәлелдеді. Ол Англия мен Шотландияны аралап, әйелдердің «сұлулығын» қалтасына жасырған карточкаға белгі соғу арқылы бағалап шықты. Гальтонның өлшеуінен ешбір адамдық қасиет қалыс қалмағандай болды: «Көру және есту қабілеті; түс сезіну; дем алу күші; реакция уақыты; қолдың қысу күші; бой... салмақ».

Гальтон енді өлшеуден механизмге көшті. Адамдардағы бұл өзгерістер тұқым қуалай ма? Тағы да ол қарапайым ағзалардан қашып, бірден адамдарға көшті. Оның өз тегі — атасы Эразм, ағасы Дарвин — данышпандықтың отбасында болатынына дәлел емес пе? Ол 1453-1853 жылдар аралығында өмір сүрген 605 көрнекті адамның шежіресін зерттеп, олардың арасында 102 туыстық байланыс бар екенін тапты. Гальтонның есебінше, егер көрнекті адамның ұлы болса, оның да атақты болу мүмкіндігі он екіден бір болса, кездейсоқ таңдалған адам үшін бұл мүмкіндік үш мыңнан бір ғана еді. Гальтонның айтуынша, дарындылық тұқым қуалайды. Лордтар лордтарды тудырады — бұл атақ тұқым қуалағандықтан емес, интеллект тұқым қуалағандықтан.

Табиғат пен тәрбие таласы

Галтон көрнекті тұлғалардың ұлдарының да көрнекті болуының айқын себебі ретінде, баланың «алға жылжу үшін неғұрлым қолайлы жағдайда болуын» қарастырды. Галтон тұқым қуалаушылық пен қоршаған ортаның әсерін ажырату үшін табиғат пен тәрбие (nature versus nurture — тұқым қуалаушылық пен тәрбиенің өзара әрекеттесуі) атты есте қаларлық тіркесті қалыптастырды. Бірақ оның таптық және мәртебелік уайымдары соншалықты терең болғаны сонша, ол өзінің «интеллектісі» жай ғана артықшылықтар мен мүмкіндіктердің жанама өнімі болуы мүмкін деген ойға шыдай алмады. Кемеңгерлік гендерде шифрлануы тиіс еді. Ол өзінің ең нәзік сенімін — жетістіктің мұндай заңдылықтарын тек тұқым қуалаушылық әсерлерімен түсіндіруге болады деген ойын — кез келген ғылыми қарсылықтан қорғап бақты.

Галтон бұл деректердің көп бөлігін өзінің өршіл, шашыраңқы, кейде түсініксіз «Тұқым қуалайтын кемеңгерлік» (Hereditary Genius) атты кітабында жариялады. Ол жақсы қабылданбады. Дарвин бұл зерттеуді оқып шықты, бірақ ол онша сенген жоқ: «Сіз бір мағынада қарсыласты өз жағыңызға шығардыңыз, өйткені мен әрқашан ақымақтарды есептемегенде, адамдардың ақыл-ойында көп айырмашылық жоқ, тек құлшыныс пен қажырлы еңбекте ғана айырмашылық бар деп есептейтінмін», — деп бөлесін жай ғана мақтаумен жылы жауып қойды. Галтон намысын ішіне сақтап, басқа шежірелік зерттеу жүргізуге талпынған жоқ.

Галтон өзінің шежірелік жобасының ішкі шектеулерін түсінген болуы керек, өйткені көп ұзамай ол оны тастап, неғұрлым қуатты эмпирикалық әдіске көшті. 1880-жылдардың ортасында ол ерлер мен әйелдерге «сауалнамалар» жібере бастады, олардан өздерінің отбасылық жазбаларын тексеруді, деректерді кестеге түсіруді және ата-аналарының, ата-апаларының және балаларының бойы, салмағы, көз түсі, интеллектісі мен көркемдік қабілеттері туралы егжей-тегжейлі өлшемдерді жіберуді сұрады (Галтонның отбасылық байлығы — оның ең айқын мұрасы — мұнда өте пайдалы болды; ол қанағаттанарлық сауалнама қайтарған кез келген адамға қомақты ақы ұсынды). Нақты сандармен қаруланған Галтон енді ондаған жылдар бойы құлшыныспен іздеген сол бір ұстатпайтын «тұқым қуалау заңын» таба алатын еді.

Оның тапқандарының көбі интуитивті болды, бірақ бір қызық жайт байқалды. Бойы ұзын ата-аналардан бойы ұзын балалар туатыны белгілі болды, бірақ бұл тек орташа көрсеткіш еді. Бойы ұзын ерлер мен әйелдердің балалары, әрине, халықтың орташа бойынан биік болды, бірақ олар да қоңырау тәрізді қисық (bell-shaped curve — статистикадағы қалыпты үлестірім графигі) бойынша өзгеріп отырды: кейбіреулері ата-анасынан биік, кейбіреулері қысқа болды. Егер деректердің артында тұқым қуалаудың жалпы ережесі жасырын болса, ол адам белгілерінің үздіксіз қисықтар бойынша таралғанын және үздіксіз өзгерістердің үздіксіз өзгерістерді тудыратынын көрсетті.

Ата-баба заңы және генетиканың тууы

Бірақ нұсқалардың пайда болуын қандай да бір заңдылық — негізгі үлгі — басқара ма? 1880-жылдардың аяғында Галтон өзінің барлық бақылауларын тұқым қуалаушылық туралы ең кемел гипотезасына батыл түрде біріктірді. Ол адамның әрбір қасиеті — бойы, салмағы, интеллектісі, сұлулығы — ата-бабалық мұраның сақталған үлгісінен туындайтын күрделі функция деп ұсынды. Баланың ата-анасы, орташа алғанда, сол қасиеттің мазмұнының жартысын; ата-әжелері — төрттен бірін; арғы ата-әжелері — сегізден бірін және осылайша ең алыс ата-бабаға дейін береді. Барлық үлестердің қосындысын мына қатармен сипаттауға болады:

Image segment 266

бұлардың барлығы ыңғайлы түрде 1-ге тең болады. Галтон бұны «Тұқым қуалаудың ата-баба заңы» деп атады. Бұл Пифагор мен Платоннан алынған «гомункул» идеясының бір түрі еді, бірақ бөлшектер мен бөлімдермен безендіріліп, заманауи естілетін заңға айналды.

Галтон бұл заңның ең басты жетістігі — оның тұқым қуалаудың нақты үлгісін дәл болжай алу қабілеті болатынын білді. 1897 жылы ол өзінің тамаша сынақ жағдайын тапты. Ағылшындардың тағы бір құмарлығын — иттердің шежіресін пайдалана отырып, Галтон баға жетпес қолжазбаны тапты: 1896 жылы сэр Эверетт Милле жариялаған «Бассет-хаунд клубының ережелері» атты жинақ, онда көптеген ұрпақтар бойы бассет-хаундтардың жүнінің түстері құжатталған еді. Өзінің үлкен қуанышына орай, Галтон оның заңы әр ұрпақтың жүн түсін дәл болжай алатынын анықтады. Соңында ол тұқым қуалау кодын шешкендей болды.

Бұл шешім қаншалықты қанағаттанарлық болса да, ғұмыры қысқа болды. 1901 және 1905 жылдар аралығында Галтон өзінің ең мықты қарсыласы — Мендель теориясының жалынды жақтаушысы, Кембридж генетигі Уильям Бэйтсонмен бетпе-бет келді. Тік мінезді және өктем, мұрты күлімсіреуін мәңгілік қабақ түйген кейіпке айналдырған Бэйтсон теңдеулерге сенбеді. Бэйтсонның айтуынша, бассет-хаунд деректері не қате, не бұрмаланған. Әдемі заңдарды көбіне ұсқынсыз фактілер құртады — Галтонның шексіз қатары қаншалықты сүйкімді көрінгенімен, Бэйтсонның өз эксперименттері бір фактіні анық көрсетті: тұқым қуалау нұсқаулары аруақ ата-бабалардан қалған жартылай немесе төрттен бір бөліктік хабарламалармен емес, ақпараттың жекелеген бірліктерімен тасымалданады. Мендель де, де Фриз де дұрыс айтқан еді. Бала — ата-бабалардың жиынтығы, бірақ өте қарапайым жиынтық: жартысы анадан, жартысы әкеден. Әрбір ата-ана нұсқаулар жиынтығын береді, олар баланы жасау үшін шифрдан шығарылады.

Галтон өз теориясын Бэйтсонның шабуылынан қорғады. Екі көрнекті биолог — Уолтер Уэлдон мен Артур Дарбишир — және танымал математик Карл Пирсон «ата-баба заңын» қорғауға қосылды және бұл пікірталас тез арада ашық соғысқа ұласты. Кезінде Бэйтсонның Кембридждегі мұғалімі болған Уэлдон оның ең қатал қарсыласына айналды. Ол Бэйтсонның эксперименттерін «мүлдем жеткіліксіз» деп атады және де Фриздің зерттеулеріне сенуден бас тартты. Пирсон болса, «Biometrika» (атауы Галтонның биологиялық өлшеу ұғымынан алынған) атты ғылыми журнал ашып, оны Галтон теориясының үніне айналдырды.

1902 жылы Дарбишир Мендель гипотезасын біржолата теріске шығару үмітімен тышқандарға жаңа эксперименттер сериясын бастады. Ол Галтонның дұрыстығын дәлелдеу үшін мыңдаған тышқандарды будандастырды. Бірақ Дарбишир өзінің бірінші буын гибридтерін және гибрид-гибридті шағылыстыруларды талдағанда, заңдылық анық болды: деректерді тек Мендельдік тұқым қуалаушылықпен, яғни ұрпақтар арасында тігінен қозғалатын бөлінбейтін белгілермен ғана түсіндіруге болатын еді. Дарбишир басында қарсылық көрсеткенімен, деректерді жоққа шығара алмады; ол соңында бұл шындықты мойындады.

1905 жылдың көктемінде Уэлдон Бэйтсон мен Дарбиширдің деректерінің көшірмелерін Римдегі демалысына ала кетіп, сонда ашуға булығып, деректерді Галтон теориясына сәйкестендіру үшін «жай ғана хатшы» сияқты қайта өңдеуге тырысты. Ол сол жазда Англияға өз талдауымен зерттеулердің күлін көкке ұшыру үмітімен оралды, бірақ өкпе қабынуына шалдығып, үйінде кенеттен қайтыс болды. Ол небәрі қырық алты жаста еді. Бэйтсон өзінің ескі досы әрі мұғаліміне тебіреністі некролог жазды. «Мен өмірімдегі ең үлкен оянуым үшін Уэлдонға қарыздармын, — деп еске алды ол, — бірақ бұл менің жанымның жеке, ішкі міндеті».

Геннің ашылуы және евгениканың бастауы

Бэйтсонның «оянуы» мүлдем жеке болған жоқ. 1900 және 1910 жылдар аралығында Мендельдің «тұқым қуалау бірліктері» туралы дәлелдер көбейген сайын, биологтар жаңа теорияның әсеріне тап болды. Оның салдары терең болды. Аристотель тұқым қуалауды ақпарат ағыны — жұмыртқадан эмбрионға қарай жылжитын код өзені ретінде қарастырған еді. Ғасырлар өткен соң Мендель сол ақпараттың маңызды құрылымын, кодтың әліпбиін тапты. Егер Аристотель ұрпақтар арқылы өтетін ақпарат ағынын сипаттаса, Мендель оның «валютасын» тапты.

Бірақ Бэйтсон бұдан да үлкен принциптің қауіпте екенін түсінді. Биологиялық ақпарат ағыны тек тұқым қуалаушылықпен шектелмейді. Ол бүкіл биология арқылы өтіп жатыр. Тұқым қуалайтын белгілердің берілуі ақпарат ағынының бір ғана мысалы болды — бірақ тереңірек үңілсеңіз, ақпараттың бүкіл тірі әлем арқылы қалай тарайтынын елестету оңай еді. Эмбрионның дамуы; өсімдіктің күн сәулесіне ұмтылуы; аралардың рәсімдік биі — әрбір биологиялық әрекет кодталған нұсқауларды оқуды қажет етеді. Олай болса, Мендель осы нұсқаулардың негізгі құрылымын да тауып алған жоқ па? Ақпарат бірліктері осы процестердің әрқайсысын бағыттап отырған жоқ па? «Қазір өз жұмысына қарайтын әрқайсымыз оның ішінен Мендельдің іздерін көреміз», — деп ұсынды Бэйтсон. «Біз алдымызда созылып жатқан жаңа өлкенің жиегіне ғана қол тигіздік... Тұқым қуалаушылықты эксперименттік зерттеу... өзі ұсынатын нәтижелердің ауқымы жағынан ғылымның ешбір саласынан кем түспейді».

«Жаңа өлке» жаңа тілді талап етті: Мендельдің «тұқым қуалау бірліктеріне» атау беру керек болды. «Атом» сөзі қазіргі мағынада ғылыми лексиконға алғаш рет 1808 жылы Джон Дальтонның еңбегінде енді. 1909 жылдың жазында, тура бір ғасыр өткен соң, ботаник Вильгельм Иогансен тұқым қуалау бірлігін білдіретін ерекше сөз ойлап тапты. Басында ол де Фриздің Дарвинге құрмет ретінде қолданған «панген» сөзін қолдануды ойлады. Бірақ Дарвин, шынтуайтында, бұл ұғымды дұрыс түсінбеген еді және «панген» сөзі әрқашан сол қате түсініктің естелігін алып жүретін болады. Иогансен бұл сөзді қысқартып, ген (gene) деп атады. (Бэйтсон айтылуда қате жібермеу үшін оны «ген» деп атағысы келген, бірақ кеш еді. Иогансеннің жаңа сөзі және континенттік еуропалықтардың ағылшын тілін бұрмалау әдеті мәңгіге сақталды).

Дальтон мен атом сияқты, Бэйтсон да, Иогансен де геннің не екенін түсінген жоқ. Олар оның материалдық формасын, физикалық немесе химиялық құрылымын, денедегі немесе жасуша ішіндегі орнын, тіпті әрекет ету механизмін де біле алмады. Бұл сөз функцияны белгілеу үшін жасалған; бұл абстракция еді. Ген оның не істейтінімен анықталды: ол тұқым қуалайтын ақпараттың тасымалдаушысы болды. «Тіл тек біздің қызметшіміз емес, — деп жазды Иогансен, — ол біздің қожайынымыз да болуы мүмкін. Жаңа және қайта қаралған концепциялар дамып жатқан барлық жағдайларда жаңа терминология жасаған жөн. Сондықтан мен "ген" сөзін ұсындым. "Ген" — бұл өте ыңғайлы кішкентай сөзден басқа ештеңе емес. Ол қазіргі мендельдік зерттеушілер көрсеткен "бірлік факторлар" үшін термин ретінде пайдалы болуы мүмкін». «"Ген" сөзі кез келген гипотезадан мүлдем ада, — деп атап өтті Иогансен. — Ол тек ағзаның көптеген сипаттамалары ерекше, бөлек және осылайша тәуелсіз жолдармен анықталатыны туралы айқын фактіні білдіреді».

Бірақ ғылымда сөз — бұл гипотеза. Қарапайым тілде сөз идеяны жеткізу үшін қолданылады. Бірақ ғылыми тілде сөз идеядан да көп нәрсені — механизмді, салдарды, болжамды білдіреді. Ғылыми зат есім мыңдаған сұрақтар тудыруы мүмкін — және «ген» идеясы дәл солай істеді. Геннің химиялық және физикалық табиғаты қандай болды? Генетикалық нұсқаулар жиынтығы — генотип (ағзаның гендік ақпаратының жиынтығы) — ағзаның нақты физикалық көріністеріне — фенотипке (ағзаның сыртқы және ішкі белгілерінің жиынтығы) — қалай айналды? Гендер қалай берілді? Олар қайда орналасқан? Олар қалай реттелді? Егер гендер бір белгіні анықтайтын дискретті бөлшектер болса, онда бұл қасиет бой немесе тері түсі сияқты адам сипаттамаларының үздіксіз қисықтарда пайда болуымен қалай сәйкес келеді? Ген генезиске (пайда болуға) қалай жол береді?

«Генетика ғылымы соншалықты жаңа, оның шекаралары қайда екенін айту мүмкін емес», — деп жазды ботаник 1914 жылы. «Зерттеуде, барлық барлау істеріндегідей, жаңа кілттің ашылуымен жаңа аймақ ашылғанда толқытатын уақыт келеді».

Евгеника: Галтонның соңғы талпынысы

Ратленд-Гейттегі зәулім үйіне оқшауланған Фрэнсис Галтонды бұл «толқытатын уақыттар» таңғалдырған жоқ. Биологтар Мендель заңдарын қабылдауға және олардың салдарын зерттеуге асыққанда, Галтон оларға біршама бейжай қарады. Тұқым қуалайтын бірліктердің бөлінетін немесе бөлінбейтіні оны онша мазалаған жоқ; оны мазалағаны — тұқым қуалаушылықтың іс-әрекетке жарамды немесе жарамсыздығы: адам мұрасын адам игілігі үшін басқаруға болатын-болмайтындығы еді.

«Галтонның айналасындағылардың бәрінде, — деп жазды тарихшы Дэниел Кевлс, — өнеркәсіптік революция технологиясы адамның табиғатты бағындырғанын растады». Галтон гендерді аша алмады, бірақ ол генетикалық технологиялардың жасалуынан қалыс қалғысы келмеді. Галтон бұл талпынысқа атау беріп қойған еді — евгеника (eugenics — адам тұқымын генетикалық белгілерді жасанды сұрыптау және тасымалдаушыларды бағытталған түрде будандастыру арқылы жақсарту туралы ілім). Евгеника Галтон үшін генетиканың қолданбалы түрі ғана болды, тура ауыл шаруашылығы ботаниканың қолданбалы түрі болғаны сияқты. «Табиғат соқыр, баяу және аяусыз істейтін нәрсені адам көрегендікпен, тез және мейіріммен істей алады. Бұл оның қолынан келетіндіктен, сол бағытта жұмыс істеу оның міндетіне айналады», — деп жазды Галтон. Ол бұл тұжырымдаманы алғаш рет «Тұқым қуалайтын кемеңгерлік» еңбегінде 1869 жылы — Мендельді қайта ашқанға дейін отыз жыл бұрын ұсынған еді, бірақ идеяны зерттеусіз қалдырып, оның орнына тұқым қуалау механизміне назар аударған болатын. Бірақ Галтонның «ата-баба мұрасы» туралы гипотезасын Бэйтсон мен де Фриз бөлшектеп тастағаннан кейін, Галтон сипаттаушылықтан бұйырушылыққа (нұсқау беруге) қарай күрт бұрылды. Ол адам тұқым қуалаушылығының биологиялық негізін қате түсінген болуы мүмкін — бірақ ол бұл туралы не істеу керектігін түсінді. «Бұл микроскоптың сұрағы емес, — деп жазды оның шәкірттерінің бірі Бэйтсон, Морган және де Фризге бағытталған мысқылмен. — Бұл әлеуметтік топқа ұлылық әкелетін... күштерді зерттеуді қамтиды».

1904 жылдың көктемінде Галтон Лондон экономика мектебінде өткен жария дәрісте евгеника туралы өз дәлелдерін ұсынды. Бұл типтік Блумсбери кеші болды. Қаланың сәнді элитасы Галтонды тыңдау үшін аудиторияға ағылды: Джордж Бернард Шоу мен Г. Дж. Уэллс; әлеуметтік реформатор Элис Драйсдейл-Викери; тіл философы Леди Уэлби; социолог Бенджамин Кидд; психиатр Генри Модсли. Пирсон, Уэлдон және Бэйтсон кешігіп келіп, әлі де бір-біріне деген сенімсіздікпен бөлек отырды.

Галтонның сөзі он минутқа созылды. Оның ұсынысы бойынша, евгеника «ұлттық санаға жаңа дін сияқты енгізілуі» керек еді. Оның негізгі қағидалары Дарвиннен алынған еді, бірақ олар табиғи сұрыпталу логикасын адам қоғамына таңды. «Барлық тіршілік иелері ауру болғаннан сау, әлсіз болғаннан күшті, өз өміріне жарамсыз болғаннан жарамды болғанның жақсы екеніне келіседі; қысқасы, өз түрінің жаман үлгілерінен гөрі жақсы үлгілері болған жақсы. Адамдарда да солай».

Евгениканың мақсаты — жарамсыздарға қарағанда жарамдыларды, ауруларға қарағанда сауларды сұрыптауды жеделдету болды. Бұған қол жеткізу үшін Галтон мықтыларды таңдап будандастыруды ұсынды. Оның айтуынша, неке бұл мақсат үшін оңай пайдаланылуы мүмкін, бірақ егер жеткілікті әлеуметтік қысым жасалса ғана: «егер евгеникалық тұрғыдан сәйкес келмейтін некелерге әлеуметтік тұрғыдан тыйым салынса... ондай некелер өте аз болар еді». Галтонның елестетуі бойынша, қоғам ең жақсы отбасылардағы ең жақсы қасиеттердің есебін жүргізе алар еді — бұл адамдарға арналған «асыл тұқымды кітап» іспетті болар еді. Ерлер мен әйелдер осы «алтын кітаптан» (ол осылай атады) таңдалып, бассет-хаундтар мен аттар сияқты ең жақсы ұрпақ әкелу үшін будандастырылатын болады.

Галтонның сөзі қысқа болды, бірақ халық мазасыздана бастады. Психиатр Генри Модсли бірінші болып шабуыл жасап, Галтонның тұқым қуалау туралы болжамдарын күмәнға алды. Модсли отбасылар арасындағы психикалық ауруларды зерттеп, тұқым қуалау заңдылықтары Галтон ұсынғаннан әлдеқайда күрделі екенін түсінген еді. Қалыпты әкелерден шизофрениямен ауыратын ұлдар туды. Қарапайым отбасылардан ерекше балалар шықты. Мидлендстен шыққан, «көршілерінен еш айырмашылығы жоқ ата-анадан туған» белгісіз қолғап жасаушының баласы ағылшын тіліндегі ең көрнекті жазушы болып өсе алды. «Оның бес ағасы болды, — деп атап өтті Модсли, — бірақ бір бала, Уильям (Шекспир), өте жоғары дәрежеге көтерілгенде, оның ағаларының ешқайсысы ешқандай жағынан көзге түспеді». «Кемістігі бар» кемеңгерлердің тізімі жалғаса берді: Ньютон аурушаң, әлсіз бала болды; Джон Кальвин ауыр демікпемен ауырды; Дарвин іш өтудің созылмалы ұстамаларынан және кататоникалық депрессиядан зардап шекті. «Ең мықтының аман қалуы» тіркесін ойлап тапқан философ Герберт Спенсер өмірінің көп бөлігін әртүрлі аурулармен төсекке таңылып, өзінің өмір сүруге жарамдылығы үшін күресумен өткізді.

Бірақ Модсли сақтықты ұсынған жерде, басқалары жылдамдықты талап етті. Жазушы Г. Дж. Уэллс евгеникаға жат емес еді. 1895 жылы жарияланған «Уақыт машинасы» атты кітабында Уэллс болашақ адамдар нәсілін елестетті, олар пәктік пен ізгілікті қалаулы қасиеттер ретінде таңдап, нәтижесінде әлсіздікке дейін азғындап, кез келген қызығушылық пен құмарлықтан ада, бала сияқты нәсілге айналған еді. Уэллс Галтонның «жарамды қоғам» құру үшін тұқым қуалаушылықты басқаруға деген талпыныстарымен келісті. Бірақ неке арқылы таңдамалы будандастыру, Уэллстің айтуынша, парадоксалды түрде әлсіз және зеріктірер ұрпақтар тудыруы мүмкін. Жалғыз шешім — қорқынышты баламаны қарастыру еді: әлсіздерді таңдамалы түрде жою. «Адам тұқымын жақсарту мүмкіндігі сәттілерді будандастыру үшін таңдауда емес, сәтсіздерді стерилизациялауда (белсіздендіруде) жатыр».

Бэйтсон жиналыстың ең қараңғы және ғылыми тұрғыдан ең негізді сөзімен аяқтады. Галтон будандастыру үшін ең жақсы үлгілерді таңдау үшін физикалық және психикалық белгілерді — адам фенотипін — пайдалануды ұсынған еді. Бірақ нақты ақпарат, Бэйтсонның айтуынша, белгілерде емес, оларды анықтайтын гендердің комбинациясында, яғни генотипте болады. Галтонды таңғалдырған физикалық және психикалық сипаттамалар — бой, салмақ, сұлулық, интеллект — астында жатқан генетикалық сипаттамалардың сыртқы көлеңкелері ғана еді. Евгениканың нақты күші белгілерді таңдауда емес, гендерді басқаруда жатыр. Галтон экспериментатор-генетиктердің «микроскопын» мазақ қылған болуы мүмкін, бірақ бұл құрал Галтон ойлағаннан әлдеқайда қуатты еді, өйткені ол тұқым қуалаудың сыртқы қабығынан өтіп, механизмнің өзіне ене алатын еді. Тұқым қуалаушылық, деп ескертті Бэйтсон, жақын арада «таңқаларлық қарапайымдылықтағы дәл заңға бағынатынын» көрсетеді. Егер евгеник бұл заңдарды үйреніп, содан кейін оларды қалай бұзу керектігін түсінсе — Платон сияқты — ол бұрын-соңды болмаған күшке ие болады; гендерді басқару арқылы ол болашақты басқара алады.

Галтонның сөзі ол күткендей жаппай қолдау таппаған болуы мүмкін — ол кейін аудиторияның «қырық жыл бұрын өмір сүріп жатқанын» айтып шағымданды — бірақ ол анық бір нәзік тұсты қозғады. Виктория дәуірінің көптеген элита өкілдері сияқты, Галтон мен оның достары нәсілдің азғындауынан қорықты (Галтонның XVII-XVIII ғасырлардағы Британияның колониялық тұрғындармен кездесуінің симптомы ретінде «жабайы нәсілдермен» кездесуі де оны ақ нәсілділердің нәсілдік тазалығын сақтау керек және араласу күштерінен қорғау керек дегенге сендірді). 1867 жылғы Екінші реформа актісі Британиядағы жұмысшы табына дауыс беру құқығын берген еді. 1906 жылға қарай тіпті ең жақсы қорғалған саяси бекіністер де басып алынды — Парламенттегі жиырма тоғыз орын Лейбористер партиясына өтті, бұл ағылшын жоғары қоғамында үрей туғызды. Жұмысшы табының саяси өкілеттігі, Галтонның сенімінше, олардың генетикалық өкілеттігіне әкеледі: олар көптеген бала туып, гендік қорда басымдыққа ие болады және ұлтты терең ортаңқолдыққа қарай сүйрейді. «Орташа адам» азғындайды.

«Жағымды, жұмсақ әйел дүние төңкерілгенше ақымақ ұлдар туа беруі мүмкін», — деп жазған еді Джордж Элиот 1860 жылы «Флосс өзеніндегі диірмен» еңбегінде. Галтон үшін ақымақ әйелдер мен еркектердің үздіксіз көбеюі ұлтқа үлкен генетикалық қауіп төндірді. Томас Гоббс табиғи жағдайдың «кедей, лас, жабайы және қысқа» болуынан қорыққан болса; Галтон генетикалық төмен адамдар басып алған болашақтан қорықты: кедей, лас, британдық және қысқа. Оның пайымдауынша, қарапайым бұқара сонымен бірге көбейетін бұқара еді және өз бетімен қалдырылса, міндетті түрде үлкен, тазаланбаған төмен нәсілді тудыратын болады (ол бұл процесті какогеника (kakogenics — жаман гендерден туындаған азғындау) деп атады).

Шынында да, Уэллс Галтонның жақын ортасындағы көптеген адамдар іштей терең сезінген, бірақ ашық айтуға батылы бармаған ойды ғана жеткізді: евгеника (жақсы тұқым қуалаушылық туралы ілім) тек мықтылардың сұрыпталып көбеюімен (жағымды евгеника) ғана емес, әлсіздерді мәжбүрлі түрде стерилизациялаумен (ұрпақ өрбіту қабілетінен айыру) — жағымсыз евгеникамен толықтырылғанда ғана жүзеге асады. 1911 жылы Галтонның әріптесі Хэвлок Эллис оқшауланған бағбан Мендельдің бейнесін өзінің стерилизацияға деген құштарлығына қызмет ету үшін былайша өзгертті: «Өмірдің ұлы бағында бәрі біздің қоғамдық бақтарымыздағыдай. Біз өздерінің балалық немесе бұрмаланған нәпсілерін қанағаттандыру үшін бұталарды жұлып, гүлдерді таптайтындардың еркіндігін тежейміз, бірақ солай істеу арқылы біз бәріміз үшін еркіндік пен қуанышқа қол жеткіземіз. ... Біз тәртіп сезімін тәрбиелеуге, жанашырлық пен көрегендікті ынталандыруға, нәсілдік арамшөптерді тамырымен жұлуға тырысамыз. ... Бұл істерде бақтағы бағбан — біздің символымыз әрі жолбасшымыз».

Галтон өмірінің соңғы жылдарында жағымсыз евгеника идеясымен арпалысты. Ол бұл оймен толықтай келісе алмады. «Сәтсіздерді стерилизациялау» — адамзаттың генетикалық бағын арамшөптерден тазарту және іріктеу — оны көптеген жасырын моральдық қауіптерімен мазалады. Бірақ соңында оның евгениканы «ұлттық дінге» айналдыруға деген құштарлығы жағымсыз евгеника туралы күмәндерінен басым түсті. 1909 жылы ол тек таңдаулы көбеюді ғана емес, сонымен қатар таңдаулы стерилизацияны қолдайтын Eugenics Review журналын негіздеді. 1911 жылы ол «Кантсэйуэр» (Kantsaywhere) атты оғаш роман жазды, онда халықтың шамамен жартысы «жарамсыз» деп танылып, ұрпақ өрбіту қабілеті қатаң шектелген болашақ утопия туралы баяндалады. Ол романның бір данасын жиен қарындасына қалдырды. Ол мұны соншалықты ұят деп санағаны сонша, кітаптың үлкен бөлігін өртеп жіберді.

1912 жылы 24 шілдеде, Галтон қайтыс болғаннан кейін бір жыл өткен соң, Лондондағы Cecil қонақүйінде бірінші Халықаралық евгеника конференциясы ашылды. Бұл орынның символдық мәні бар еді. Сегіз жүзге жуық бөлмесі бар және Темзаға қараған зәулім қасбеті бар Cecil Еуропадағы ең үлкен болмаса да, ең салтанатты қонақүйлердің бірі — әдетте дипломатиялық немесе ұлттық іс-шараларға арналған орын болатын. Конференцияға қатысу үшін он екі елден және түрлі салалардан көрнекті тұлғалар келді: Уинстон Черчилль; лорд Бальфур; Лондон лорд-мэрі; бас судья; Александр Грэм Белл; Чарльз Элиот (Гарвард университетінің президенті); Уильям Ослер (Оксфорд медицина профессоры); Август Вейсман (эмбриолог). Дарвиннің ұлы Леонард Дарвин жиналысқа төрағалық етті; Карл Пирсон бағдарлама бойынша Дарвинмен тығыз жұмыс істеді. Күмбезді, мәрмәрмен көмкерілген кіреберіс вестибюльден өткен келушілер (онда Галтонның шежіресінің суреті көрнекті жерге ілінген) балалардың орташа бойын өсіруге арналған генетикалық манипуляциялар, эпилепсияның тұқым қуалауы, маскүнемдердің жұптасу заңдылықтары және қылмыстың генетикалық табиғаты туралы баяндамаларды тыңдады.

Барлық презентациялардың ішінде екеуі өзінің қорқынышты екпінімен ерекшеленді. Біріншісі немістердің «нәсілдік гигиенаны» қолдайтын ынталы әрі дәл экспонаты болды — бұл алдағы келетін сұмдық замандардың алдын ала сезілуі еді. Альфред Плетц, дәрігер, ғалым және нәсілдік гигиена теориясының жалынды жақтаушысы, Германияда нәсілдік тазарту жұмыстарын бастау туралы әсерлі баяндама жасады. Екінші презентация — көлемі мен амбициясы жағынан одан да үлкен — американдық делегация тарапынан ұсынылды. Егер евгеника Германияда жаңадан дамып келе жатқан сала болса, Америкада ол қазірдің өзінде толыққанды ұлттық операцияға айналған еді. Американдық қозғалыстың атасы Гарвардта білім алған ақсүйек зоолог Чарльз Дэвенпорт болды, ол 1910 жылы евгеникаға бағытталған зерттеу орталығы мен зертханасын — Евгеникалық жазбалар кеңсесін (Eugenics Record Office) құрды. Дэвенпорттың 1911 жылғы «Евгеникаға қатысты тұқым қуалаушылық» (Heredity in Relation to Eugenics) кітабы қозғалыстың басты бағдары болды; ол сондай-ақ бүкіл елдегі колледждерде генетика бойынша оқулық ретінде кеңінен қолданылды.

Дэвенпорт 1912 жылғы жиналысқа қатыспады, бірақ оның шәкірті Бликер Ван Вагенен, Америка селекционерлер қауымдастығының жас президенті, жігерлі баяндама жасады. Теория мен болжамға батып отырған еуропалықтардан айырмашылығы, Ван Вагененнің сөзі нағыз американдық іс-тәжірибеге негізделді. Ол Америкадағы «ақаулы тұқымдарды» жою бойынша жедел жұмыстар туралы сүйсіне сөйледі. Генетикалық тұрғыдан жарамсыздарға арналған оқшаулау орталықтары — «колониялар» — қазірдің өзінде жоспарланған болатын. Жарамсыз ерлер мен әйелдерді — эпилептиктерді, қылмыскерлерді, саңырау-мылқауларды, ақыл-есі кемдерді (фееблеминдед), көз ақаулары, сүйек деформациясы, ергежейлілік, шизофрения, маникалды депрессия немесе есалаңдығы барларды стерилизациялауды қарастыратын комитеттер құрылып қойған еді.

«Жалпы халықтың он пайызына жуығы ... төменгі қанға жатады», — деп мәлімдеді Ван Вагенен, — «және олар пайдалы азаматтардың ата-анасы болуға мүлдем жарамсыз. ... Одақтың сегіз штатында стерилизацияға рұқсат беретін немесе талап ететін заңдар бар». «Пенсильвания, Канзас, Айдахо, Вирджинияда ... көптеген адамдар стерилизацияланды. ... Жеке және мемлекеттік мекемелерде хирургтар мыңдаған стерилизация операцияларын жасады. Әдетте, бұл операциялар таза патологиялық себептермен жасалды және бұл операциялардың ұзақ мерзімді зардаптары туралы шынайы жазбаларды алу қиын болды».

«Біз босатылғандарды қадағалап отыруға тырысамыз және мезгіл-мезгіл есептер алып тұрамыз», — деп 1912 жылы Калифорния штатының ауруханасының бас басқарушысы көңілді қорытындылады. «Біз ешқандай жағымсыз әсер таппадық».

fn1 Шынында да, ерекше бойлы әкелердің ұлдарының орташа бойы әкесінің бойынан сәл төменірек және халықтың орташа көрсеткішіне жақынырақ болуға бейім болды — бейне бір көрінбейтін күш экстремалды белгілерді әрқашан орталыққа қарай тартып тұрғандай. Орташа мәнге регрессия (өлшемдердің орташа деңгейге қайту үрдісі) деп аталатын бұл жаңалық өлшеу ғылымына және дисперсия тұжырымдамасына күшті әсер етеді. Бұл Галтонның статистикаға қосқан ең маңызды үлесі болады.

«Ақымақтардың үш ұрпағы да жетеді»

Егер біз әлсіздер мен мүгедектердің өмір сүруіне және өз тектерін жалғастыруына мүмкіндік берсек, біз генетикалық іңір алдында тұрамыз. Бірақ егер біз оларды құтқара немесе көмектесе алатын кезде өлуіне немесе азап шегуіне жол берсек, біз моральдық іңірге тап боламыз. — Теодосий Григорьевич Добжанский, «Тұқым қуалаушылық және адам табиғаты»

Мүгедек [ата-анадан] мүгедек [ұрпақ] туады, ақсақтан ақсақ, соқырдан соқыр туатыны сияқты, және жалпы олар көбінесе табиғатқа қарсы белгілерге ұқсайды және ісіктер мен тыртықтар сияқты туа біткен белгілері болады. Мұндай белгілердің кейбірі тіпті үш [ұрпақ] бойы берілген. — Аристотель, «Жануарлар тарихы»

1920 жылдың көктемінде Эммет Адалин Бак (қысқаша Эмма) Линчбургтегі (Вирджиния) Эпилептиктер мен ақыл-есі кемдерге арналған Вирджиния штатының колониясына әкелінді. Оның күйеуі Фрэнк Бак, қаңылтыршы, үйінен қашып кеткен немесе апаттан қайтыс болған, Эмманы кішкентай қызы Кэрри Бакты бағуға қалдырған.

Эмма мен Кэрри мүшкіл жағдайда өмір сүріп, қайырымдылыққа, тамақ өнімдеріне және кездейсоқ жұмыстарға тәуелді болды. Эмма ақша үшін жыныстық қатынасқа түседі, сифилис жұқтырған және демалыс күндері жалақысын ішімдікке жұмсайды деген қауесет тарады. Сол жылдың наурыз айында ол қала көшелерінде ұсталып, қаңғыбастық немесе жезөкшелік үшін айыпталып, муниципалды судьяның алдына әкелінді. 1920 жылы 1 сәуірде екі дәрігер жүргізген үстірт психикалық тексеру оны «ақыл-есі кем» деп жіктеді. Бак Линчбургтегі колонияға жіберілді.

1924 жылы «ақыл-есі кемдік» үш түрге бөлінді: идиот (ең ауыр дәреже), морон (жеңіл дәреже) және имбецил (орташа дәреже). Олардың ішінде идиотты анықтау ең оңай болды — АҚШ Санақ бюросы бұл терминді «психикалық жасы 35 айдан аспайтын психикалық ақауы бар адам» деп анықтады, бірақ имбецил мен морон бұлдыр категориялар болды. Қағаз жүзінде бұл терминдер когнитивті бұзылудың жеңіл түрлеріне қатысты болды, бірақ іс жүзінде бұл сөздер өте әртүрлі адамдар тобын — жезөкшелерді, жетімдерді, депрессияға түскендерді, қаңғыбастарды, ұсақ қылмыскерлерді, шизофрениктерді, дислексиктерді, феминистерді, бүлікшіл жасөспірімдерді — қысқасы, мінез-құлқы, қалауы, таңдауы немесе сыртқы келбеті қабылданған нормадан тыс кез келген адамды оңай қабылдайтын «семантикалық есіктер» болды.

Ақыл-есі кем әйелдер Вирджиния штатының колониясына оқшаулау үшін жіберілді, бұл олардың көбеюін жалғастырмауы және халықты келесі морон немесе идиоттармен ластамауы үшін жасалды. Колония сөзі оның мақсатын айқындап тұрды: бұл жер ешқашан аурухана немесе баспана болуға арналмаған. Керісінше, ол құрылған сәттен бастап оқшаулау аймағы ретінде жоспарланған. Джеймс өзенінің лайлы жағасынан бір мильдей жерде, Блу-Ридж тауларының ық жағында екі жүз акрдан астам жерді алып жатқан колонияның өз пошта бөлімшесі, электростанциясы, көмір бөлмесі және жүктерді түсіруге арналған теміржол тармағы болды. Колонияға немесе одан тыс жерге қоғамдық көлік жүрмейтін. Бұл психикалық аурулардың «Калифорния» қонақүйі сияқты еді: мұнда келген пациенттер сирек кететін.

Эмма Бак келгенде, оны жуындырып, киімдерін лақтырып жіберіп, жыныс мүшелерін дезинфекциялау үшін сынаппен жуды. Психиатр жүргізген қайталанған интеллект сынағы «Төмен дәрежелі морон» деген бастапқы диагнозды растады. Ол колонияға қабылданды. Ол өмірінің соңғы күніне дейін осы жерде қалады.

Анасы 1920 жылы Линчбургке әкетілгенге дейін Кэрри Бактың кедей, бірақ қалыпты балалық шағы болды. 1918 жылғы мектеп есебінде, ол он екі жаста болғанда, оның «тәртібі мен сабақтары» бойынша «өте жақсы» екені атап өтілген. Ұзын бойлы, ұл бала сияқты, тентек — өз жасына қарағанда бойы ұзын, қара кекілі және ашық күлкісі бар — ол мектептегі ұлдарға хат жазғанды және жергілікті тоғандардан бақалар мен балықтар аулағанды ұнататын. Бірақ Эмма кеткеннен кейін оның өмірі күйрей бастады. Кэрри патронаттық отбасына берілді. Оны патронаттық ата-анасының жиені зорлап, ол көп ұзамай жүкті екенін білді.

Ұятты жағдайды тез арада басу үшін Кэрридің патронаттық ата-анасы оны анасы Эмманы Линчбургке жіберген сол муниципалды судьяның алдына әкелді. Жоспар Кэрриді де имбецил ретінде көрсету болды: ол «галлюцинациялар мен ашулану ұстамаларына» бейім, импульсивті, психотикалық және жыныстық жағынан ұятсыз, біртүрлі ақымаққа айналып бара жатқаны туралы хабарланды. Күткендей, судья — Кэрридің патронаттық ата-анасының досы — «ақыл-есі кемдік» диагнозын растады: анасына қарап қызын таны. 1924 жылы 23 қаңтарда, Эмма сотқа келгеннен кейін төрт жыл өтпей жатып, Кэрри де колонияға жіберілді.

1924 жылы 28 наурызда Линчбургке ауыстырылуын күтіп жүрген Кэрри Вивиан Элейн есімді қызды дүниеге әкелді. Штат бұйрығымен қызы да патронаттық отбасына орналастырылды. 1924 жылы 4 маусымда Кэрри Вирджиния штатының колониясына келді. «Психоз белгілері жоқ — ол оқиды және жазады, өзін таза ұстайды», — делінген оның есебінде. Оның практикалық білімі мен дағдылары қалыпты деп табылды. Соған қарамастан, барлық қарсы дәлелдерге қарамастан, ол «Орта деңгейлі морон» деп жіктеліп, оқшауланды.

1924 жылы тамызда, Линчбургке келгеннен кейін бірнеше ай өткен соң, доктор Альберт Приддидің өтініші бойынша Кэрри Бактан Колония кеңесінің алдына келуі сұралды.

Вирджиния штатының Кэйсвилл қаласынан шыққан жергілікті дәрігер Альберт Придди 1910 жылдан бері колонияның бастығы болған. Кэрри мен Эмма Бакқа беймәлім болғаны, ол қызу саяси науқанның ортасында еді. Приддидің сүйікті жобасы ақыл-есі кемдерді «евгеникалық стерилизациялау» болды. Өз колониясында ерекше билікке ие болған Придди колониялардағы «психикалық ақауы барларды» түрмеге жабу олардың «жаман тұқым қуалаушылығын» таратуға уақытша шешім екеніне сенімді болды. Босатылғаннан кейін имбецилдер қайтадан көбейіп, гендік қорды ластайтын болады. Стерилизация анағұрлым нақты стратегия, жоғары деңгейлі шешім болар еді.

Приддиге қажет болғаны — әйелді нақты евгеникалық негізде стерилизациялауға рұқсат беретін жалпы заңды бұйрық; осындай бір сынақ оқиғасы мыңдаған адамға стандарт орнатар еді. Ол бұл тақырыпты қозғағанда, заң және саяси лидерлердің оның идеяларына үлкен түсіністікпен қарайтынын байқады. 1924 жылы 29 наурызда Приддидің көмегімен Вирджиния Сенаты штатта евгеникалық стерилизацияға рұқсат берді, егер стерилизацияланатын адамды «Психикалық денсаулық мекемелерінің кеңестері» тексерген болса. 10 қыркүйекте, тағы да Приддидің талабымен, Вирджиния штатының колониясы кеңесі кезекті отырыс кезінде Бактың ісін қарады. Кэрри Бакқа тергеу кезінде бір ғана сұрақ қойылды: «Сізге операция жасалуы туралы бірдеңе айтқыңыз келе ме? » Ол тек екі сөйлем айтты: «Жоқ, мырза, айтарым жоқ. Оны жақындарым шешеді». Оның «жақындары» кім болса да, Бакты қорғауға шықпады. Кеңес Приддидің Бакты стерилизациялау туралы өтінішін мақұлдады.

Бірақ Придди евгеникалық стерилизацияға қол жеткізу әрекеттеріне штаттық және федералды соттар әлі де қарсылық білдіруі мүмкін деп алаңдады. Приддидің бастамасымен Бактың ісі келесі кезекте Вирджиния сотына ұсынылды. Егер соттар бұл актіні мақұлдаса, Придди колонияда өзінің евгеникалық күш-жігерін жалғастыруға және оны тіпті басқа колонияларға да таратуға толық өкілеттік алатынына сенді. «Бак Приддиге қарсы» ісі 1924 жылы қазан айында Амхерст округінің айналма сотына берілді.

1925 жылы 17 қарашада Кэрри Бак Линчбургтегі сот ғимаратына келді. Ол Приддидің он шақты куәгер дайындап қойғанын көрді. Біріншісі, Шарлоттсвиллден келген аудандық медбике, Эмма мен Кэрридің импульсивті, «психикалық жауапсыз және ... ақыл-есі кем» екенін айтып куәлік берді. Кэрридің проблемалы мінез-құлқына мысал келтіру сұралғанда, ол Кэрридің «ұлдарға хат жазып отырған жерінен» табылғанын айтты. Содан кейін тағы төрт әйел Эмма мен Кэрри туралы куәлік берді. Бірақ Приддидің ең маңызды куәгері әлі алда еді. Кэрри мен Эммаға беймәлім болғаны, Придди Қызыл Кресттің әлеуметтік қызметкерін Кэрридің патронаттық ата-анасымен бірге тұратын сегіз айлық баласы Вивианды тексеруге жіберген болатын. Егер Вивианның да ақыл-есі кем екенін көрсету мүмкін болса, Приддидің ісі жабық болар еді. Эмма, Кэрри және Вивиан сияқты үш ұрпақтың ақыл-есі кемдігімен, олардың ақыл-ой қабілетінің тұқым қуалайтынына қарсы шығу қиын болар еді.

Куәлік беру Придди жоспарлағандай оңай болған жоқ. Әлеуметтік қызметкер — сценарийден мүлдем ауытқып — өз шешіміндегі біржақтылықты мойындаудан бастады: — Мүмкін, анасы туралы білімім маған әсер етуі мүмкін. — Бала туралы қандай да бір әсеріңіз бар ма? — деп сұрады прокурор. Әлеуметтік қызметкер тағы да іркілді. — Ондай жастағы баланың мүмкіндіктерін бағалау қиын, бірақ маған ол толықтай қалыпты бала емес сияқты көрінеді. ... — Сіз баланы қалыпты нәресте деп санамас па едіңіз? — Оның келбетінде бір қалыпты емес нәрсе бар, бірақ оның не екенін айта алмаймын.

Біраз уақыт бойы Америкадағы евгеникалық стерилизацияның болашағы ойыншықсыз мазасыз баланы қолына ұстаған медбикенің бұлдыр әсеріне байланысты болғандай көрінді.

Сот түскі асқа үзілісті қосқанда бес сағатқа созылды. Талқылау қысқа, шешім клиникалық болды. Сот Приддидің Кэрри Бакты стерилизациялау туралы шешімін растады. «Акт заңның тиісті рәсімдерінің талаптарына сәйкес келеді», — делінген шешімде. «Бұл жазалаушы статус емес. Акт адамдардың табиғи табын екіге бөледі деп айтуға болмайды».

Бактың адвокаттары шешімге шағым түсірді. Іс Вирджиния Жоғарғы сотына дейін жетті, онда Приддидің Бакты стерилизациялау туралы өтініші тағы да расталды. 1927 жылдың ерте көктемінде сот АҚШ Жоғарғы сотына жетті. Придди қайтыс болған еді, бірақ оның мұрагері, колонияның жаңа бастығы Джон Белл тағайындалған жауапкер болды.

«Бак Беллге қарсы» ісі 1927 жылдың көктемінде Жоғарғы сотта талқыланды. Басынан-ақ бұл істің Бакқа да, Беллге де қатысты емес екені анық болды. Бұл ауыр кезең еді; бүкіл халық өз тарихы мен мұрасы туралы қайғы-қасіретке батқан болатын. «Дүркіреген жиырмасыншы жылдар» Америка Құрама Штаттарына иммиграцияның тарихи серпілісінің соңында тұрды. 1890-1924 жылдар аралығында 10 миллионға жуық иммигрант — еврей, итальян, ирланд және поляк жұмысшылары — Нью-Йорк, Сан-Франциско және Чикагоға ағылып, көшелер мен тұрғын үйлерді толтырып, нарықтарды шетелдік тілдермен, ритуалдармен және тағамдармен толтырды (1927 жылға қарай жаңа иммигранттар Нью-Йорк пен Чикаго халқының 40 пайыздан астамын құрады). 1890-жылдардағы Англияның евгеникалық күш-жігеріне таптық үрей түрткі болса, 1920-жылдардағы американдықтардың евгеникалық күш-жігеріне «нәсілдік үрей» түрткі болды. fn1 Галтон жуынбаған тобырды жек көрген болуы мүмкін, бірақ олар, сөзсіз, ұлы және жуынбаған ағылшын бұқарасы еді. Америкада, керісінше, ұлы жуынбаған тобыр барған сайын шетелдік бола бастады — және олардың гендері де, акценттері сияқты, анық жат еді.

Придди сияқты евгениктер Америкаға иммигранттардың ағылуы «нәсілдік суицидке» әкеледі деп бұрыннан алаңдайтын. Дұрыс адамдардың орнын бұрыс адамдар басып жатыр және дұрыс гендерді бұрыс гендер бұзып жатыр деп мәлімдеді олар. Егер гендер түбегейлі бөлінбейтін болса — Мендель көрсеткендей — онда генетикалық зақым бір таралса, оны ешқашан өшіру мүмкін емес («Кез келген нәсіл мен еврейдің буданы — еврей», — деп жазды Мэдисон Грант). Бір евгениктің сипаттауы бойынша, «ақаулы гермплазманы кесіп тастаудың» жалғыз жолы — гермплазма шығаратын органды алып тастау, яғни Кэрри Бак сияқты генетикалық жарамсыздарды мәжбүрлі түрде стерилизациялау болды. Ұлттық «нәсілдік тозу қаупінен» қорғау үшін радикалды әлеуметтік хирургияны қолдану қажет болды. «Евгеникалық құзғындар [Англияда] реформаны талап етіп қарқылдап жатыр», — деп жазды Бейтсон 1926 жылы жеккөрінішпен. Американдық құзғындар одан да қаттырақ қарқылдады.

«Нәсілдік суицид» және «нәсілдік тозу» мифіне қарсы нәсілдік және генетикалық тазалық туралы тең және қарама-қайшы миф тұрды. Жиырмасыншы жылдардың басындағы миллиондаған американдықтар сүйіп оқыған ең танымал романдардың бірі Эдгар Райс Берроуздың «Маймылдардың Тарзаны» болды. Бұл нәресте кезінде жетім қалып, Африкада маймылдардың арасында өскен ағылшын ақсүйегі туралы хикая еді. Ол тек ата-анасының түсін, мүсінін және дене бітімін ғана емес, сонымен бірге олардың моральдық адалдығын, англо-саксондық құндылықтарын және тіпті асханалық құралдарды дұрыс пайдалану инстинктін сақтап қалады. Тарзан — «оның тік және мінсіз фигурасы, көне Рим гладиаторлары сияқты бұлшықеттерімен» — табиғаттың тәрбиеден түпкілікті жеңісінің үлгісі болды. Егер джунгли маймылдары өсірген ақ нәсілді адам костюм киген ақ нәсілді адамның болмысын сақтай алса, онда кез келген жағдайда нәсілдік тазалықты сақтауға болатыны сөзсіз еді.

Осы жағдайда АҚШ Жоғарғы соты «Бак Беллге қарсы» ісі бойынша шешім қабылдауға көп уақыт жұмсамады. 1927 жылы 2 мамырда, Кэрри Бактың жиырма бір жасқа толған туған күніне бірнеше апта қалғанда, Жоғарғы сот өз үкімін шығарды. 8–1 көпшілік пікірін жазған Оливер Уэнделл Холмс кіші былай деп тұжырымдады: «Егер қоғам азғындаған ұрпақты қылмыс үшін жазалауды немесе олардың ақымақтығы үшін аштықтан өлуін күткеннің орнына, анық жарамсыздардың өз тектерін жалғастыруына жол бермесе, бұл бүкіл әлем үшін жақсырақ болады. Мәжбүрлі вакцинацияны қолдайтын принцип фаллопий түтіктерін кесуді қамтуға жетеді».

Холмс — дәрігердің ұлы, гуманист, тарихшы, әлеуметтік догмаларға күмәнмен қарайтынымен танымал және жақын арада елдегі сот пен саяси модерацияның ең белсенді жақтаушыларының бірі болатын адам — Бактар мен олардың сәбилерінен шаршағаны анық еді. «Ақымақтардың үш ұрпағы да жетеді», — деп жазды ол.

Кэрри Бак 1927 жылдың 19 қазанында түтікшелерді байлау (жатыр түтікшелерін хирургиялық жолмен жауып, жүктілікті болдырмау әдісі) арқылы зарарсыздандырылды. Сол күні таңғы сағат тоғыз шамасында ол штат колониясының емханасына ауыстырылды. Сағат онда морфин мен атропинмен есеңгіреген күйі хирургиялық бөлмедегі зембілге жатқызылды. Медбике анестезия беріп, Бак ұйқыға кетті. Отаға екі дәрігер мен екі медбике қатысты — мұндай күнделікті процедура үшін бұл ерекше көп құрам еді, бірақ бұл ерекше жағдай болатын. Басқарушы Джон Белл оның іш қуысын ортаңғы сызық бойымен тілді. Ол екі жатыр түтікшесінің де бір бөлігін алып тастап, ұштарын байлап, тігіп тастады. Жаралар карбол қышқылымен күйдіріліп, спиртпен зарарсыздандырылды. Хирургиялық асқынулар болған жоқ.

Тұқым қуалаушылық тізбегі үзілді. «Зарарсыздандыру туралы заң бойынша ота жасалған алғашқы жағдай» жоспарланғандай өтті және емделуші денсаулығы өте жақсы күйде шығарылды деп жазды Белл. Бак өз бөлмесінде оқиғасыз айықты.

Мендельдің бұршақтарға жасаған алғашқы тәжірибелері мен сот шешімімен Кэрри Бакты зарарсыздандыру арасын небәрі алты онжылдық пен екі жыл — уақыттың бір сәті ғана бөліп тұр. Дегенмен, осы қысқа алты онжылдықта ген (тұқым қуалаушылықтың негізгі бірлігі) ботаникалық тәжірибедегі дерексіз ұғымнан әлеуметтік бақылаудың қуатты құралына айналды. 1927 жылы Жоғарғы Сотта «Бак Белге қарсы» ісі қаралып жатқанда, генетика мен евгеника (адамның тұқым қуалаушылық қасиеттерін жақсарту туралы ілім) риторикасы Америка Құрама Штаттарындағы әлеуметтік, саяси және жеке дискурстарға еніп кетті. 1927 жылы Индиана штаты «айықпас қылмыскерлерді, идиоттарды, ақылы кемдер мен зорлаушыларды» зарарсыздандыру туралы бұрынғы заңның жаңартылған нұсқасын қабылдады. Басқа штаттар да генетикалық тұрғыдан төмен деп танылған ерлер мен әйелдерді зарарсыздандыру және оқшаулау туралы бұдан да қатал заңды шаралармен ілесті.

Мемлекет қолдаған зарарсыздандыру бағдарламалары бүкіл елге таралған кезде, генетикалық іріктеуді жекешелендірудің бұқаралық қозғалысы да танымал бола бастады. 1920-жылдары миллиондаған америкалықтар ауылшаруашылық жәрмеңкелеріне ағылды, онда тіс тазалау көрсетілімдері, попкорн машиналары мен шөп тиелген арбалармен қатар, халық «Жақсырақ нәрестелер» байқауларын кездестірді. Бұл байқауларда көбінесе бір немесе екі жастағы балалар үстелдер мен тұғырларға иттер немесе ірі қара мал сияқты мақтанышпен қойылды. Ақ халатты дәрігерлер, психиатрлар, тіс дәрігерлері мен медбикелер ең сау және жарамды нұсқаларды таңдау үшін олардың көздері мен тістерін тексеріп, терісін түртіп, бойын, салмағын, бас сүйегінің көлемін және мінез-құлқын өлшеді. Содан кейін «ең жарамды» нәрестелер жәрмеңкелерде шеруге шығарылды. Олардың суреттері плакаттарда, газеттер мен журналдарда көрнекті түрде көрсетіліп, ұлттық евгеника қозғалысына үнсіз қолдау тудырды. Евгеникалық жазбалар кеңсесін құрумен танымал, Гарвардта білім алған зоолог Дэвенпорт ең жарамды нәрестелерді бағалау үшін стандартталған бағалау формасын жасады. Дэвенпорт төрешілерге баланы тексермес бұрын ата-анасын тексеруді тапсырды: «Нәрестені тексере бастамас бұрын, тұқым қуалаушылық үшін 50% балл қою керек». «Екі жасында жүлдегер болған бала он жасында эпилептик болуы мүмкін». Бұл жәрмеңкелерде көбінесе генетика принциптері мен тұқым қуалау заңдары қуыршақтардың көмегімен көрсетілетін «Мендель дүңгіршектері» болды.

1927 жылы евгеникаға берілген тағы бір дәрігер Гарри Хайзелденнің «Үйленуге лайықсыз ба? » атты фильмі бүкіл АҚШ-та лық толы залда көрсетілді. «Қара ләйлек» атты ескі фильмнің қайта жаңартылған нұсқасы болған бұл туындының желісі бойынша, Хайзелденнің өзі ойнаған дәрігер ұлтты «ақаулы» балалардан тазарту мақсатында мүгедек сәбилерге өмірді сақтап қалатын ота жасаудан бас тартады. Фильм түсінде ақыл-есі кем бала туғанын көріп шошыған әйелдің бейнесімен аяқталады. Ол оянып, генетикалық үйлесімділігін тексеру үшін үйленбес бұрын күйеу жігіті екеуі тексеруден өтуі керек деп шешеді (1920-жылдардың аяғына қарай ақыл-есінің кемістігі, эпилепсия, саңыраулық, қаңқа аурулары, ергежейлілік және соқырлық сияқты отбасылық тарихтарды бағалайтын неке алдындағы генетикалық жарамдылық тесттері америкалық жұртшылыққа кеңінен жарнамаланды). Хайзелден өз фильмін «кездесу кешіне» арналған кино ретінде сатқысы келді: онда махаббат, романтика, шиеленіс пен әзіл болды, сонымен бірге шетінен нәресте өлтіру де қосылды.

Американдық евгеника қозғалысының майданы түрмеге жабудан зарарсыздандыруға, одан әрі ашықтан-ашық кісі өлтіруге көшкен кезде, еуропалық евгенистер бұл өршуді қызығушылық пен қызғаныш аралас сезіммен бақылап отырды. 1936 жылға қарай, «Бак Белге қарсы» ісінен он жыл өтпей жатып, «генетикалық тазартудың» әлдеқайда қауіпті түрі сол континентті жойқын індеттей шарпып, гендер мен тұқым қуалау тілін өзінің ең қуатты әрі сұмдық түріне айналдырды.

fn1 Сөзсіз, құл иеленудің тарихи мұрасы да американдық евгениканы қозғаушы маңызды фактор болды. Америкадағы ақ нәсілді евгенистер африкалық құлдар өздерінің «төмен» гендерімен ақ нәсілділермен некелесіп, гендік қорды ластайды деген қорқынышпен бұрыннан бері мазасызданған болатын. Бірақ 1860-жылдары шыққан нәсіларалық некеге тыйым салатын заңдар бұл қауіптің көбін сейілтті. Ал ақ нәсілді иммигранттарды анықтау және бөлектеу оңай болмады, бұл 1920-жылдары этникалық ластану мен мисцегенация (нәсілдердің араласуы) туралы алаңдаушылықты арттырды.

ЕКІНШІ БӨЛІМ

«БӨЛШЕКТЕРДІҢ ҚОСЫНДЫСЫНДА ТЕК БӨЛШЕКТЕР ГАНА БАР»

Тұқым қуалау механизмінің құпиясын ашу (1930–1970)

Бұл менің айтқан кезім еді: «Сөздер — бір сөздің формалары емес. Бөлшектердің қосындысында тек бөлшектер ғана бар. Әлемді көзбен өлшеу керек». — Уоллес Стивенс, «Үйге қайтар жолда»

«Абхед»

Genio y hechura, hasta sepultura. (Мінез бен кескін көрге дейін сақталады. ) — Испан мәтелі

Мен — отбасының бейнесімін: Тән шіриді, мен өмір сүремін, Қасиет пен ізді жобалаймын Уақыт арқылы келесі заманға, Және жерден жерге секіремін Ұмытылудың үстінен. — Томас Харди, «Тұқым қуалаушылық»

Мониге бармас бұрын, бір күн бұрын әкем екеуміз Калькуттада серуендедік. Біз Сиалда вокзалының маңынан бастадық, онда менің әжем 1946 жылы бес ұлы мен төрт болат сандығын арқалап, Барисалдан келген пойызбен түскен болатын. Вокзалдың шетінен бастап біз олардың жолын қайталап, Прафулла Чандра жолымен жүрдік. Сол жағымызда балық пен көкөніс сатылатын ашық базар, оң жағымызда су гиацинттері толып тұрған тоқырау суат жатты, содан кейін қайтадан солға бұрылып, қалаға қарай бет алдық.

Жол күрт тарылып, халық көбейе түсті. Көшенің екі жағындағы үлкен пәтерлер қандай да бір алапат биологиялық процесс жүріп жатқандай көп қабатты үйлерге бөлінген — бір бөлме екіден бөлініп, екі төртеуге, төрт сегізге айналған. Көшелер торланып, аспан көрінбей кетті. Тамақ пісірудің сылдыры мен көмір түтінінің минералды иісі шығады. Бір дәріхананың жанынан Хаят Хан тұйық көшесіне бұрылып, әкем мен оның отбасы тұрған үйге қарай жүрдік. Қоқыс үйіндісі әлі сол жерде жатыр екен, онда қаңғыбас иттердің көптеген ұрпақтары өсіп-өніп жатыр. Үйдің алдыңғы есігі шағын аулаға ашылды. Төменгі қабаттағы ас үйде бір әйел орақпен кокостың басын шауып тастайын деп жатыр екен.

— Сен Бибхутидің қызысың ба? — деп сұрады әкем кенеттен бенгал тілінде. Бибхути Мухопадхьяй үйдің иесі болған және оны әжеме жалға берген. Ол қазір тірі емес еді, бірақ әкем оның екі баласын — ұлы мен қызын есіне алды.

Әйел әкеме күдікпен қарады. Әкем табалдырықтан аттап үлгерген еді және ас үйден бірнеше фут жердегі биік верандаға көтерілді. «Мұнда әлі де Бибхутидің отбасы тұра ма? » Сұрақтар ешқандай ресми таныстырусыз қойылды. Мен оның акцентіндегі әдейі жасалған өзгерісті байқадым — сөздеріндегі дауыссыз дыбыстардың жұмсақ ысылы, Батыс Бенгалияның тісті «чх» дыбысы Шығыстың ысылды «сс» дыбысына ауысты. Калькуттада әрбір акцент — бұл хирургиялық зонд екенін білемін. Бенгалдықтар өздерінің дауысты және дауыссыз дыбыстарын барлаушы дрондар сияқты жібереді — тыңдаушыларының кім екенін тексеру, олардың аяушылығын сезу немесе адалдығын растау үшін.

— Жоқ, мен оның ағасының келінімін, — деді әйел. — Бибхутидің ұлы қайтыс болғаннан бері осында тұрамыз.

Содан кейін не болғанын сипаттау қиын — тек босқындардың тарихында ғана кездесетін сәт деп айтуға болады. Олардың арасында кішкентай түсіністік ұшқыны өтті. Әйел әкемді таныды — ол бұрын ешқашан көрмеген нақты адамды емес, адамның бейнесін: үйіне оралған баланы таныды. Калькуттада — Берлинде, Пешаварда, Делиде, Даккада — осындай адамдар күн сайын көшеден ешқайдан пайда болып, үйлерге ескертусіз кіріп, өз өткеніне табалдырықтан еркін аттап өтетін сияқты көрінеді.

Оның мінезі айтарлықтай жылыды. «Сіздер бір кездері осында тұрған отбасысыздар ма? Көп ағайынды емес пе едіңіздер? » Ол мұның бәрін бұл келудің уақыты әлдеқашан жеткендей байыппен сұрады.

Оның он екі жасар ұлы жоғарғы қабаттағы терезеден қолында оқулығы бар күйде сығалап қарады. Мен ол терезені білетінмін. Жагу аулаға телміріп, сол жерде күні бойы отыратын.

— Бәрі жақсы, — деді ол ұлына қолымен ишара жасап. Ол ішке қашып кетті. Ол әкеме бұрылды: — Қаласаңыз, жоғары көтеріліңіз. Айналаны қараңыз, бірақ аяқ киіміңізді баспалдақтың жанына қалдырыңыз.

Мен кроссовкамды шештім, жер табаныма бірден ыстық сезілді, мен мұнда әрқашан тұрғандай болдым.

Әкем екеуміз үйді араладық. Ол мен күткеннен де кішірек болып шықты — қарызға алынған естеліктерден қайта құрылған жерлер міндетті түрде солай болады — сонымен қатар көмескі және шаңдырақ екен. Естеліктер өткенді өткірлейді; ал шындық тозады. Біз баспалдақтың тар қуысымен екі кішкентай бөлмеге көтерілдік. Төрт кіші ағайынды — Раджеш, Накул, Жагу және менің әкем — бөлмелердің бірін бөлісті. Үлкен ұлы Ратан — Монидің әкесі — және әжем көрші бөлмеде тұрған, бірақ Жагудың ақыл-есі жындылыққа ауысқанда, әжем Ратанды бауырларына көшіріп, Жагуды өз қасына алған. Жагу бөлмесінен ешқашан шықпайтын болды.

Біз шатырдағы балконға шықтық. Ақырында аспан кеңіді. Ымырт тез түсіп жатқаны соншалық, күннен алшақтап бара жатқан жердің қисықтығын сезетіндей болдық. Әкем вокзалдың шамдарына қарай қарады. Алыста пойыз жапа шеккен құс сияқты ысқырды. Ол менің тұқым қуалаушылық туралы жазып жүргенімді білетін.

— Гендер, — деді ол қабағын түйіп.

— Оның бенгалша сөзі бар ма? — деп сұрадым.

Ол ішкі сөздік қорын ақтарды. Ондай сөз жоқ еді — бірақ, бәлкім, ол орынбасар таба алар.

Абхед (бенгал тілінде бөлінбейтін немесе өтпейтін деген мағына беретін сөз), — деді ол. Мен оның бұл терминді қолданғанын ешқашан естіген емеспін. Ол «бөлінбейтін» немесе «өтпейтін» дегенді білдіреді, бірақ сонымен бірге «тұлғалық ұқсастық» дегенді білдіру үшін де еркін қолданылады. Мен бұл таңдауға таңғалдым; бұл көп мағыналы сөз еді. Мендель немесе Бейтсон оның көптеген резонанстарын ұнатар еді: бөлінбейтін; өтпейтін; ажырамас; ұқсастық.

Мен әкемнен Мони, Раджеш және Жагу туралы не ойлайтынын сұрадым.

— Абхедер дош, — деді ол.

Ұқсастықтағы ақау; генетикалық ауру; өзіңнен бөліп алуға болмайтын дақ — бір тіркес барлық мағынаға қызмет етті. Ол оның бөлінбейтіндігімен келісті.

1920-жылдардың аяғында гендер мен тұлғаның байланысы туралы барлық әңгімелерге қарамастан, геннің өзінің тұлғалық сипаты аз болды. Егер ғалымнан геннің неден жасалғанын, ол өз қызметін қалай атқаратынын немесе жасушаның қай жерінде орналасқанын сұраса, қанағаттанарлық жауаптар аз болар еді. Тіпті генетика заң мен қоғамдағы түбегейлі өзгерістерді негіздеу үшін қолданылып жатқанда да, геннің өзі биологиялық машинада жасырылған елес сияқты дерексіз тұлға болып қала берді.

Генетиканың бұл «қара жәшігін» күтпеген ғалым күтпеген ағзамен жұмыс істеу арқылы кездейсоқ ашты. 1907 жылы Уильям Бейтсон Мендельдің ашқан жаңалығы туралы дәріс беру үшін АҚШ-қа барғанда, жасуша биологы Томас Хант Морганмен кездесу үшін Нью-Йоркте тоқтады. Бейтсон аса таңғалмады. «Морган — ақымақ», — деп жазды ол әйеліне. «Ол үнемі құйын сияқты — өте белсенді және шулы болуға бейім».

Шулы, белсенді, бір нәрсеге берілген, эксцентрлік — бір ғылыми сұрақтан екіншісіне ауысатын құйын тәрізді ойы бар Томас Морган Колумбия университетінің зоология профессоры болды. Оның негізгі қызығушылығы эмбриология (ұрықтың дамуын зерттейтін ғылым) болды. Бастапқыда Морганды тұқым қуалау бірліктерінің бар-жоғы немесе олардың қалай және қайда сақталатыны да қызықтырмады. Оны мазалаған басты сұрақ дамуға қатысты болды: Ағза бір жасушадан қалай пайда болады?

Морган бастапқыда Мендельдің тұқым қуалау теориясына қарсылық білдірді — күрделі эмбриологиялық ақпарат жасушаның жекелеген бірліктерінде сақталуы мүмкін емес деп есептеді (Бейтсонның «ақымақ» деген пікірі осыдан шыққан). Алайда, ақырында Морган Бейтсонның дәлелдеріне көз жеткізді; мәліметтер кестелерімен қаруланған «Мендельдің бульдогына» қарсы шығу қиын еді. Дегенмен, гендердің бар екенін мойындаса да, Морган олардың материалдық формасына келгенде аң-таң болды. Жасуша биологтары қарайды; генетиктер санайды; биохимиктер тазалайды, — деген еді бірде ғалым Артур Корнберг. Шынында да, микроскоптармен қаруланған жасуша биологтары көрінетін құрылымдар жасуша ішінде белгілі бір қызмет атқаратын жасушалық әлемге үйреніп қалған еді. Бірақ осы уақытқа дейін ген тек статистикалық тұрғыдан ғана «көрінетін» болды. Морган тұқым қуалаушылықтың физикалық негізін ашқысы келді. «Бізді тұқым қуалаушылық ең алдымен математикалық формула ретінде емес, — деп жазды ол, — керісінше, жасушаға, жұмыртқа жасушасы мен сперматозоидқа қатысты мәселе ретінде қызықтырады».

Бірақ гендер жасушалардың қай жерінен табылуы мүмкін? Интуитивті түрде биологтар генді көрудің ең жақсы жері эмбрион деп бұрыннан болжаған. 1890-жылдары Неапольде теңіз кірпілерімен жұмыс істеген неміс эмбриологы Теодор Бовери гендер хромосомаларда (жасуша ядросындағы генетикалық ақпаратты тасымалдайтын жіп тәрізді құрылымдар) орналасады деп болжады. Олар анилинмен көк түске боялатын және жасуша ядросында серіппе сияқты оралып жататын жіп тәрізді талшықтар еді (хромосома сөзін Боверидің әріптесі Вильгельм фон Вальдейер-Харц ойлап тапқан).

Боверидің болжамы басқа екі ғалымның жұмысымен расталды. Уолтер Саттон, Канзас прерияларынан шегіртке жинайтын фермер баласы, Нью-Йоркте шегіртке жинайтын ғалым болып өсті. 1902 жылдың жазында шегірткелердің сперматозоидтары мен жұмыртқа жасушаларымен — оларда хромосомалар өте үлкен болады — жұмыс істей отырып, Саттон да гендер физикалық түрде хромосомаларда тасымалданады деген болжам жасады. Ал Боверидің өз шәкірті, Нетти Стивенс атты биолог, жынысты анықтауға қызығушылық танытты. 1905 жылы кәдімгі ұн құртының жасушаларын пайдалана отырып, Стивенс құрттардағы «еркектік» қасиет тек еркек эмбриондарында болатын, бірақ аналықтарда ешқашан кездеспейтін бірегей фактор — Y хромосомасымен (жынысты анықтайтын хромосома) анықталатынын көрсетті (микроскоп астында Y хромосомасы кез келген басқа хромосома сияқты көрінеді — ашық көк түске боялатын ДНҚ шиыршығы, тек ол X хромосомасымен салыстырғанда қысқарақ және жуандау болады). Жынысты тасымалдайтын гендердің орнын бір хромосомадан тапқан Стивенс, барлық гендер хромосомаларда тасымалдануы мүмкін деген ұсыныс жасады.

Томас Морган Бовери, Саттон және Стивенстің жұмыстарына таңғалды. Бірақ ол әлі де геннің неғұрлым айқын сипаттамасын алғысы келді. Бовери хромосоманы гендердің физикалық мекені ретінде анықтады, бірақ гендер мен хромосомалардың тереңірек құрылымы әлі де белгісіз болып қалды. Гендер хромосомаларда қалай орналасқан? Олар хромосомалық талшықтардың бойымен — жіптегі маржандар сияқты тізілген бе? Әрбір геннің өзіндік хромосомалық «мекенжайы» бар ма? Гендер бірін-бірі жауып тұра ма? Бір ген екіншісімен физикалық немесе химиялық түрде байланысқан ба?

Морган бұл сұрақтарға тағы бір модельді ағзаны — жеміс шыбындарын (дрозофилалар - генетикалық зерттеулерде қолданылатын шағын шыбындар) зерттеу арқылы келді. Ол шыбындарды шамамен 1905 жылдары өсіре бастады (Морганның кейбір әріптестері кейінірек оның алғашқы қоры Массачусетс штатындағы Вудс-Хоулдағы азық-түлік дүкеніндегі піскен жемістер үйіндісінің үстіндегі шыбындар тобынан алынған деп мәлімдеді. Басқалары оның алғашқы шыбындарын Нью-Йорктегі әріптесінен алғанын айтты). Бір жылдан соң ол Колумбия университетінің үшінші қабатындағы зертханасында шіріген жемістерге толы сүт бөтелкелерінде мыңдаған дернәсілдерді өсіріп жатты. fn1 Таяқшаларда өте піскен банан шоқтары ілулі тұрды. Ашыған жемістің иісі қолқаны абатын еді, Морган әр қозғалған сайын үстелдерден қашқан шыбындардың тұманы ызыңдаған перде сияқты көтерілетін. Студенттер оның зертханасын «Шыбындар бөлмесі» деп атап кетті. Ол Мендельдің бақшасымен шамамен бірдей көлемде және пішінде болды — уақыт өте келе ол генетика тарихындағы сондай көрнекті орынға айналды.

Мендель сияқты, Морган да тұқым қуалайтын белгілерді — ұрпақтан-ұрпаққа қадағалай алатын көрінетін нұсқаларды анықтаудан бастады. Ол 1900-жылдардың басында Амстердамдағы Гюго де Фриздің бақшасына барып, де Фриздің өсімдік мутанттарына (генетикалық өзгеріске ұшыраған ағзалар) ерекше қызығушылық танытқан болатын. Жеміс шыбындарында да мутациялар бола ма? Микроскоп астында мыңдаған шыбындарды тексере отырып, ол ондаған мутант шыбындарды каталогқа енгізе бастады. Әдеттегі қызыл көзді шыбындардың арасында сирек кездесетін ақ көзді шыбын кездейсоқ пайда болды. Басқа мутант шыбындардың айыр қылшықтары; құндыз түсті денелері; қисық аяқтары; майысқан, жарқанат тәрізді қанаттары; буынсыз іштері; деформацияланған көздері болды — бұл нағыз біртүрлілердің Хэллоуин шеруі еді.

Оған Нью-Йоркте бір топ студент қосылды, олардың әрқайсысы өз алдына ерекше болатын: Альфред Стертевант есімді жинақы, дәлдікті сүйетін ортабатыс тұрғыны; еркін махаббат пен бейберекет байланыстар туралы қиялдарға бейім, жарқын да асқақ жас жігіт Кальвин Бриджес; және Морганның назарына ілігу үшін күн сайын таласатын, күдікшіл әрі бір нәрсеге тым берілген Герман Мюллер. Морган Бриджеске ашық түрде артықшылық берді; бөтелке жууға тағайындалған бакалавриат студенті ретінде Бриджес жүздеген қызыл көзді шыбындардың арасынан Морганның көптеген маңызды тәжірибелеріне негіз болатын ақ көзді мутантты байқап қалған еді. Морган Стертевантты тәртібі мен еңбекқорлығы үшін құрметтеді. Мюллерді бәрінен аз ұнататын: Морган оны қу, аз сөйлейтін және зертхананың басқа мүшелерінен оқшауланған деп санады. Ақырында, үш студент те қатты ұрсысып, генетика саласын шарпитын қызғаныш пен жойқындықтың айналымын тудырды. Бірақ қазірше, шыбындардың ызыңы басым болған нәзік бейбітшілікте, олар гендер мен хромосомалар туралы тәжірибелерге терең бойлады. Қалыпты шыбындарды мутанттармен шағылыстыру арқылы — мысалы, ақ көзді еркектерді қызыл көзді аналықтармен жұптастыру арқылы — Морган мен оның студенттері көптеген ұрпақтар бойынша белгілердің тұқым қуалауын бақылай алды. Мутанттар бұл тәжірибелерде тағы да маңызды болды: тек ерекшеліктер ғана қалыпты тұқым қуалаудың табиғатын аша алатын еді.

Морганның ашқан жаңалығының маңыздылығын түсіну үшін біз Мендельге оралуымыз керек. Мендельдің тәжірибелерінде әрбір ген тәуелсіз тұлға — еркін агент сияқты әрекет ететін. Мысалы, гүлдің түсі тұқымның құрылымымен немесе сабақтың биіктігімен ешқандай байланыста болмаған. Әрбір сипаттама тәуелсіз тұқым қуалаған және белгілердің барлық комбинациялары мүмкін болған. Осылайша, әрбір шағылыстырудың нәтижесі керемет генетикалық рулетка болды: егер сіз күлгін гүлді ұзын өсімдікті ақ гүлді қысқа өсімдікпен шағылыстырсаңыз, ақырында сіз ақ гүлді ұзын өсімдіктер мен күлгін гүлді қысқа өсімдіктер және т. б. сияқты барлық қоспаларды аласыз.

Бірақ Морганның жеміс шыбыны гендері әрқашан тәуелсіз әрекет ете бермеді. 1910 және 1912 жылдар аралығында Морган мен оның студенттері ондаған мың шыбын алу үшін мыңдаған жеміс шыбыны мутанттарын бір-бірімен шағылыстырды. Әрбір шағылыстырудың нәтижесі мұқият жазылып отырды: ақ көзді, құндыз түсті, қылшықты, қысқа қанатты. Морган ондаған дәптерлерге тіркелген бұл шағылыстыруларды тексергенде, таңғаларлық заңдылық тапты: кейбір гендер бір-бірімен тіркескен (генетикалық тіркес - гендердің бір хромосомада орналасып, бірге тұқым қуалауы) сияқты әрекет етті. Мысалы, ақ көзді (white eyed деп аталады) тудыруға жауапты ген Y хромосомасымен ажырамас байланыста болды: Морган өз шыбындарын қалай шағылыстырса да, ақ көзділік белгісі сол хромосомамен бірге жүрді. Сол сияқты, құндыз түсті денеге жауапты ген қанаттың пішінін анықтайтын генмен байланысты болды.

Генетикалық тіркес және гендер картасы

Тіркес заңдылығы

Морган үшін бұл генетикалық тіркес (бір хромосомада орналасқан гендердің бірге тұқым қуалауы) тек бір нәрсені білдірді: гендер бір-бірімен физикалық түрде байланысты болуы тиіс. Шыбындардағы қоңыр түс гені мен кішкентай қанат гені ешқашан (немесе өте сирек) бір-бірінен тәуелсіз берілмейтін, өйткені олардың екеуі де бір хромосомада (жасуша ядросындағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы құрылым) орналасқан. Егер екі моншақ бір жіпке тізілсе, жіптерді қалай араластырсаңыз да, олар әрқашан бірге болады. Бір хромосомадағы екі генге де осы принцип қолданылды: айыр қылшық генін жүн түсі генінен ажыратудың оңай жолы болмады. Белгілердің ажырамас болуының материалдық негізі бар еді: хромосома — бұл белгілі бір гендер тұрақты түрде тізілген «жіп» іспетті.

Морган Мендель заңдарына маңызды толықтыру енгізді. Гендер бөлек жүрмейді; керісінше, олар топтасып қозғалады. Ақпарат пакеттерінің өзі хромосомаларға, ал түптеп келгенде жасушаларға жинақталған. Бірақ бұл жаңалықтың маңыздырақ салдары болды: тұжырымдамалық тұрғыдан Морган тек гендерді ғана емес, екі пәнді — жасуша биологиясы мен генетиканы байланыстырды. Ген «таза теориялық бірлік» емес еді. Ол жасуша ішіндегі белгілі бір орында және белгілі бір формада өмір сүретін материалдық нәрсе болды. «Енді біз гендердің хромосомаларда орналасқанын білгендіктен, — деп пайымдады Морган, — оларды материалдық бірліктер, молекулалардан жоғары сатыдағы химиялық денелер деп қарастыруға негіз бар ма? »

Гендер арасындағы тіркестің орнатылуы екінші және үшінші жаңалықтарға жол ашты. Тіркес тақырыбына қайта оралайық: Морганның тәжірибелері бір хромосомада физикалық түрде байланысқан гендердің бірге тұқым қуалайтынын дәлелдеді. Егер көк көзді тудыратын ген (оны B деп атайық) сары шашты тудыратын генмен (Bl) тіркессе, онда сары шашты балалар міндетті түрде көк көзді мұрагерлікке алуға бейім болады (бұл мысал болжамды болғанымен, ол сипаттайтын принцип шындыққа жанасады).

Кроссинговер: Генетикалық алмасу

Бірақ тіркестен тыс ерекшеліктер болды: кейде, өте сирек жағдайда, ген өз серіктес гендерінен ажырап, әкелік хромосомадан аналық хромосомаға орын ауыстыра алады, нәтижесінде сирек кездесетін көк көзді, қара шашты бала немесе керісінше, қара көзді, сары шашты бала дүниеге келеді. Морган бұл құбылысты «кроссинговер» (жұп хромосомалар арасындағы гендер алмасу процесі) деп атады. Уақыт өте келе, біз көретініміздей, гендердің кроссинговері биологияда төңкеріс жасап, генетикалық ақпараттың тек туыс хромосомалар арасында ғана емес, сонымен қатар организмдер мен түрлер арасында да араласуы, сәйкестендірілуі және алмасуы мүмкін деген принципті бекітті.

Морганның жұмысынан туындаған соңғы жаңалық та «кроссинговерді» әдістемелік зерттеудің нәтижесі болды. Кейбір гендер соншалықты тығыз тіркескендіктен, олар ешқашан кроссинговерге ұшырамайтын. Морганның шәкірттері бұл гендер хромосомада бір-біріне физикалық тұрғыдан ең жақын орналасқан деп болжады. Басқа гендер, тіркескен болса да, ажырап кетуге бейім болды. Бұл гендер хромосомада бір-бірінен алысырақ орналасуы керек еді. Мүлдем тіркесі жоқ гендер мүлдем басқа хромосомаларда болуы тиіс. Қысқасы, генетикалық тіркестің тығыздығы гендердің хромосомалардағы физикалық жақындығының көрсеткіші болды: екі белгінің — сары шаштылық пен көк көзділіктің — қаншалықты жиі тіркесетінін немесе ажырайтынын өлшеу арқылы олардың хромосомадағы гендерінің арақашықтығын өлшеуге болатын еді.

1911 жылдың қысқы кешінде Стертевант есімді Морган зертханасындағы жиырма жасар студент Drosophila (жеміс шыбыны) гендерінің тіркесі туралы қолжетімді тәжірибелік мәліметтерді бөлмесіне алып келіп, математикадан үй тапсырмасын жиыстырып қойып, түні бойы шыбындардың алғашқы гендер картасын жасаумен айналысты. Егер A гені B-мен тығыз тіркессе және C-мен өте әлсіз тіркессе, онда Стертеванттың пайымдауынша, бұл үш ген хромосомада осы ретпен және бір-бірінен пропорционалды қашықтықта орналасуы керек:

A . B . . . . . . . . . . C .

Егер кертілген қанаттарды (N) тудыратын аллель (геннің белгілі бір баламалы күйі) қысқа қылшықтарды (SB) тудыратын аллельмен бірге тұқым қуалауға бейім болса, онда N және SB гендері бір хромосомада болуы керек, ал көз түсіне жауап беретін тіркессіз ген басқа хромосомада орналасуы тиіс. Кештің соңына қарай Стертевант Drosophila хромосомасының бойындағы жарты ондаған геннің алғашқы сызықтық генетикалық картасын сызып шықты.

Стертеванттың қарапайым генетикалық картасы 1990-жылдары адам геномындағы гендерді картаға түсірудің ауқымды жұмыстарына негіз болды. Тіркесті қолдана отырып гендердің хромосомалардағы салыстырмалы орнын анықтау арқылы Стертевант сүт безі қатерлі ісігі, шизофрения және Альцгеймер ауруы сияқты күрделі тұқым қуалайтын аурулармен байланысты гендерді болашақта клондауға жол ашты. Шамамен он екі сағат ішінде Нью-Йорктегі студенттік жатақханада ол «Адам геномы» жобасының іргетасын қалады.

Генетиканың эпицентрі

1905-1925 жылдар аралығында Колумбия университетіндегі «Шыбындар бөлмесі» жаңа ғылымның каталитикалық камерасына — генетиканың эпицентріне айналды. Идеялар атомдардың бөлінуі сияқты бір-бірінен туындап жатты. Жаңалықтардың — тіркес, кроссинговер, генетикалық карталардың сызықтығы, гендер арасындағы қашықтық — тізбекті реакциясы соншалықты қарқынды болды, кейде генетика ғылымы туылмаған, керісінше «сыдырма» сияқты тез жиналғандай көрінетін. Келесі онжылдықтарда бұл бөлменің тұрғындарына: Морганға, оның шәкірттеріне, шәкірттерінің шәкірттеріне және тіпті олардың да шәкірттеріне жаңалықтары үшін Нобель сыйлықтары жауды.

Бірақ тіркес пен гендер картасынан бөлек, тіпті Морганның өзіне де гендерді материалдық түрде елестету немесе сипаттау қиынға соқты: қандай химиялық зат ақпаратты «жіптер» мен «карталарда» тасымалдауы мүмкін? Ғалымдардың Мендель мақаласы жарияланғаннан кейін елу жыл өткен соң — 1865 жылдан 1915 жылға дейін — абстракцияларды шындық ретінде қабылдау қабілеті таңғалдырады. Биологтар гендерді тек олар тудыратын қасиеттер арқылы ғана білді: гендер белгілерді анықтады; гендер мутацияға ұшырап, балама белгілерді бере алды; және гендер бір-бірімен химиялық немесе физикалық тұрғыдан тіркесуге бейім болды. Тұман арасынан көргендей, генетиктер заңдылықтар мен тақырыптарды аңғара бастады: жіптер, тізбектер, карталар, қиылысулар, үзілген және үзілмеген сызықтар, ақпаратты кодталған және сығылған түрде тасымалдайтын хромосомалар. Бірақ ешкім генді іс жүзінде көрмеген немесе оның материалдық мәнін білмеген еді. Тұқым қуалаушылықты зерттеудің басты мақсаты тек көлеңкесі арқылы ғана қабылданатын, ғылымға көрінбейтін жұмбақ нысан болып қала берді.

Генетика және тарих: Патша әулетінің қасіреті

Егер теңіз кірпілері, ұн құрттары мен жеміс шыбындары адамдар әлемінен тым алыс болып көрінсе — егер Морганның немесе Мендельдің тұжырымдарының маңыздылығына күмән туындаса — 1917 жылдың қатал көктеміндегі оқиғалар мұның керісінше екенін дәлелдеді. Сол жылдың наурыз айында Морган Нью-Йорктегі «Шыбындар бөлмесінде» генетикалық тіркес туралы мақалаларын жазып жатқанда, Ресейде патша монархиясын құлатып, большевиктік үкіметтің құрылуына алып келген қатыгез халықтық көтерілістер толқыны жүріп жатты.

Бір қарағанда, Орыс революциясының гендерге қатысы шамалы еді. Ұлы соғыс аш, қажыған халықты наразылықтың қанды құрсауына алды. Патша әлсіз әрі дәрменсіз деп есептелді. Армия бүлік шығарды; зауыт жұмысшылары ашынды; инфляция асқынды. 1917 жылдың наурызына қарай патша Николай II тақтан бас тартуға мәжбүр болды. Бірақ гендер мен тіркес — бұл тарихтағы қуатты күштер болды. Ресей патшайымы Александра Англия ханшайымы Викторияның немересі еді және ол сол мұраның белгілерін тасымалдады: тек мүсінделген мұрын немесе терісінің нәзік жылтыры ғана емес, сонымен қатар Викторияның ұрпақтары арасында тараған гемофилия В (қанның ұюы бұзылатын ауру) тудыратын генді де иеленді.

Гемофилия қанның ұюына қатысатын протеинді істен шығаратын жалғыз мутациядан туындайды. Бұл протеин болмаған жағдайда қан ұюдан бас тартады, тіпті кішкентай тілік немесе жарақат өлімге әкелетін қан кету дағдарысына ұласуы мүмкін. Аурудың атауы — гректің haimo («қан») және philia («жақсы көру») сөздерінен шыққан — бұл іс жүзінде оның қасіретіне берілген ащы түсініктеме: гемофиликтер «қансырағанды жақсы көреді».

Гемофилия — жеміс шыбындарындағы ақ көзділік сияқты — жыныспен тіркескен генетикалық ауру. Әйелдер тасымалдаушы болып, генді бере алады, бірақ әдетте тек ер адамдар бұл ауруға шалдығады. Қанның ұюына әсер ететін гемофилия геніндегі мутация, сірә, ханшайым Викторияда туылғанда кездейсоқ пайда болған. Оның сегізінші баласы Леопольд бұл генді мұрагерлікке алып, отыз жасында миына қан құйылып қайтыс болды. Ген Викториядан екінші қызы Алисаға, содан кейін Алисадан оның қызы, Ресей патшайымы Александраға өткен.

1904 жылдың жазында Александра — әлі де геннің бейхабар тасымалдаушысы — Ресейдің мұрагер ханзадасы Алексейді дүниеге әкелді. Оның балалық шағының медициналық тарихы туралы аз мәлім, бірақ оның қызметшілері бір нәрсенің дұрыс еместігін байқаған болуы керек: жас ханзаданың денесі тым тез көгеретін немесе мұрнынан қан кеткенде тоқтату мүмкін болмайтын. Оның дертінің нақты сипаты құпия сақталғанымен, Алексей бозғылт, аурушаң бала болып өсті. Оның қаны жиі және өздігінен кететін. Ойын кезінде құлап қалу немесе терісінің сырылуы — тіпті атпен жүрудің өзі — апатқа әкеп соғуы мүмкін еді.

Алексей есейген сайын және қан кетулер өмірге қауіп төндіре бастағанда, Александра болашақ патшаны емдеуге уәде берген Григорий Распутин есімді атышулы монархқа сенім арта бастады. Распутин Алексейді түрлі шөптермен, жақпа майлармен және дұғалармен аман алып қалдым деп мәлімдегенімен, ресейліктердің көбі оны алаяқ деп есептеді. Оның патша отбасында үнемі болуы және Александраға ықпалының артуы құлдырап бара жатқан монархияның толықтай ақылдан адасуының дәлелі ретінде қабылданды.

Петроград көшелерінде бұрқ ете түскен және Орыс революциясын тудырған экономикалық, саяси және әлеуметтік күштер Алексейдің гемофилиясынан немесе Распутиннің қулықтарынан әлдеқайда күрделі болды. Тарих тек медициналық биографияға айнала алмайды, бірақ ол одан тыс та тұра алмайды. Орыс революциясы гендер туралы болмауы мүмкін, бірақ ол тұқым қуалаушылыққа тікелей қатысты болды. Ханзаданың тым қарапайым генетикалық мұрасы мен оның тым асқақ саяси мұрасы арасындағы алшақтық монархияны сынаушыларға ерекше көрінген болуы керек. Алексейдің ауруының метафоралық күші де даусыз еді — бұл тамырынан қансыраған, таңғыштар мен дұғаларға тәуелді болған ауру империяның нышаны болды. Француздар тоқаш жеген тойымсыз патшайымнан жалықса, орыстар жұмбақ аурумен күресу үшін оғаш шөптер ішетін аурушаң ханзададан шаршады.

Распутинді 1916 жылы 30 желтоқсанда оның қарсыластары улап, атып, пышақтап, соққыға жығып, суға батырып өлтірді. Ресейлік қастандықтардың қатал стандарттарымен алғанда да, бұл кісі өлтірудің қатыгездігі оның жауларының өшпенділігінің дәлелі болды. 1918 жылдың жазының басында патша отбасы Екатеринбургке көшіріліп, үй қамауына алынды. 1918 жылы 17 шілдеде кешке, Алексейдің он төрт жасқа толуына бір ай қалғанда, большевиктердің ату тобы патшаның үйіне басып кіріп, бүкіл отбасын қырып салды. Алексейдің басына екі рет оқ атылды. Балалардың денелері шашырап, жақын маңда жерленген деп есептелді, бірақ Алексейдің денесі табылмады.

2007 жылы археолог Алексей өлтірілген үйдің жанындағы от жағылған жерден екі жартылай күйген қаңқаны тапты. Қаңқалардың бірі он үш жасар балаға тиесілі еді. Сүйектерге жасалған генетикалық тест дененің Алексейдікі екенін растады. Егер қаңқаның толық генетикалық тізбегі талданса, зерттеушілер гемофилия В ауруына жауапты генді — бір континентті және төрт ұрпақты кесіп өтіп, ХХ ғасырдың шешуші саяси сәтіне еніп кеткен мутацияны табар еді.

fn1 Кейбір жұмыстар Вудс-Холлда да орындалды, Морган әр жазда зертханасын сонда көшіріп отыратын.

Шындықтар мен келісімдер

Барлығы өзгерді, мүлдем өзгерді: Қорқынышты сұлулық дүниеге келді. — Уильям Батлер Йейтс, «Пасха, 1916»

Ген биологиядан «тыс» дүниеге келді. Мұнымен мен мынаны айтқым келеді: егер сіз ХІХ ғасырдың соңында биология ғылымдарында белең алған негізгі мәселелерді қарастырсаңыз, тұқым қуалаушылық бұл тізімде аса жоғары орында тұрмайды. Тірі организмдерді зерттейтін ғалымдарды басқа мәселелер көбірек толғандырды: эмбриология, жасуша биологиясы, түрлердің шығу тегі және эволюция. Жасушалар қалай жұмыс істейді? Организм эмбрионнан қалай пайда болады? Түрлер қалай туындайды? Табиғи әлемнің әртүрлілігін не тудырады?

Дегенмен, бұл сұрақтарға жауап беру әрекеттерінің барлығы дәл бір жерде тұйыққа тірелді. Барлық жағдайда жетіспейтін буын — ақпарат еді. Әрбір жасушаға және әрбір организмге өзінің физиологиялық қызметін атқару үшін ақпарат қажет, бірақ бұл ақпарат қайдан алынады? Эмбрионға ересек организмге айналу үшін «хабарлама» керек, бірақ бұл хабарламаны не тасымалдайды? Немесе, түрдің бір мүшесі өзінің басқа емес, дәл осы түрдің мүшесі екенін қайдан «біледі»?

Геннің керемет қасиеті сол, ол осы мәселелердің барлығын бірден шешудің әлеуетті жолын ұсынды. Жасушаға зат алмасу қызметін атқаруға қажетті ақпарат па? Ол, әрине, жасушаның гендерінен келеді. Эмбриондағы шифрланған хабарлама ма? Ол да гендерде кодталған. Организм көбейген кезде ол эмбриондарды құру, жасушалардың қызметін қамтамасыз ету, зат алмасуды іске қосу, жұптасу билерін орындау, үйлену тойында сөз сөйлеу және сол түрдің болашақ организмдерін тудыру туралы нұсқауларды — барлығын бір үлкен, біртұтас қимылмен береді. Тұқым қуалаушылық биологиядағы қосымша сұрақ болуы мүмкін емес; ол оның орталық сұрақтарының қатарында болуы тиіс. Біз күнделікті өмірде тұқым қуалаушылық туралы ойлағанда, ұрпақтан-ұрпаққа берілетін ерекше белгілерді: әкенің мұрнының пішінін немесе отбасында кездесетін ерекше ауруға бейімділікті көз алдымызға келтіреміз. Бірақ тұқым қуалаушылық шешетін нақты жұмбақ әлдеқайда жалпылама: организмге ең алдымен мұрынды — кез келген мұрынды — құруға мүмкіндік беретін нұсқаулықтың табиғаты қандай?

Үш келісім

Геннің биологияның орталық мәселесінің жауабы ретінде кеш танылуының оғаш салдары болды: генетика биологияның басқа негізгі салаларымен кейіннен «келістірілуі» керек еді. Егер ген биологиялық ақпараттың негізгі валютасы болса, онда тірі әлемнің басты сипаттамалары тек тұқым қуалаушылық қана емес, гендер тұрғысынан түсіндірілуі тиіс. Біріншіден, гендер өзгергіштік (организмдердің жаңа белгілерге ие болу қабілеті) құбылысын түсіндіруі керек еді: тұқым қуалаушылықтың дискретті бірліктері адам көздерінің, айталық, алты түрлі формасы емес, 6 миллиард үздіксіз нұсқасы бар екенін қалай түсіндіре алады? Екіншіден, гендер эволюцияны түсіндіруі тиіс: мұндай бірліктердің мұрагерлікке берілуі организмдердің уақыт өте келе әртүрлі формалар мен белгілерге ие болғанын қалай түсіндіреді? Үшіншіден, гендер дамуды түсіндіруі керек: жеке нұсқаулық бірліктері эмбрионнан жетілген организмді құру кодын қалай береді?

Табиғаттың өткені, бүгіні және болашағы

Біз бұл үш келісімді табиғаттың өткенін, бүгінін және болашағын ген призмасы арқылы түсіндіру әрекеті деп сипаттай аламыз. Эволюция табиғаттың өткенін сипаттайды: тірі тіршілік иелері қалай пайда болды? Өзгергіштік оның бүгінін сипаттайды: олар неге қазір осындай? Ал эмбриогенез болашақты қамтуға тырысады: бір жасуша уақыт өте келе өзінің ерекше формасын алатын тірі жанды қалай жасайды?

1920-1940 жылдар аралығындағы екі шешуші онжылдықта осы сұрақтардың алғашқы екеуі — яғни өзгергіштік пен эволюция — генетиктер, анатомдар, жасуша биологтары, статистиктер мен математиктер арасындағы бірегей одақтардың арқасында шешілді. Үшінші сұрақ — эмбриологиялық даму — шешілуі үшін әлдеқайда көп күш-жігерді талап етті. Бір қызығы, эмбриология заманауи генетика пәнінің бастауында тұрса да, гендер мен «генезис» (жаратылыс) арасындағы келісім әлдеқайда қызықты ғылыми мәселе болды.

1909 жылы Рональд Фишер есімді жас математик Кембридждегі Кайус колледжіне оқуға түсті. Көру қабілетінің үдемелі нашарлауына әкелетін тұқым қуалайтын аурумен туылған Фишер жасөспірім кезінде-ақ соқыр болып қалған еді. Ол математиканы қағазсыз және қаламсыз үйренді, осылайша теңдеулерді қағазға жазбас бұрын есептерді ойша елестету қабілетін дамытты. Фишер мектеп оқушысы кезінде математикадан үздік болды, бірақ оның нашар көруі Кембриджде қиындық тудырды. Оның математиканы оқу және жазу қабілетіне көңілі толмаған оқытушыларынан қорлық көрген ол медицинаға ауысты, бірақ емтихандардан құлап қалды (Дарвин, Мендель және Гальтон сияқты — табысқа жетудің дәстүрлі кезеңдерінен өте алмау бұл тарихтың ортақ тақырыбы сияқты). 1914 жылы Еуропада соғыс басталғанда, ол Лондон Ситиінде статистикалық талдаушы болып жұмыс істей бастады.

Күндіз Фишер сақтандыру компаниялары үшін статистикалық мәліметтерді зерттеді. Түнде, көзіне әлем қараңғыланған сәтте, ол биологияның теориялық аспектілеріне көшті. Фишерді қызықтырған ғылыми мәселе биологияның «ақылы» мен оның «көзін» келістіруді қамтыды. 1910 жылға қарай биологияның ұлы ақыл-ойлары хромосомалардағы ақпараттың дискретті бөлшектері тұқым қуалайтын ақпараттың тасымалдаушысы екенін мойындады. Бірақ биологиялық әлем туралы көрінетін барлық нәрсе мінсіз үздіксіздікті көрсетті: Кетле және Гальтон сияқты ХІХ ғасырдың биометриктері адамның бойы, салмағы, тіпті интеллектісі сияқты белгілері тегіс, үздіксіз, қоңырау тәрізді қисық сызықтармен таралатынын дәлелдеген еді. Тіпті организмнің дамуы да — ақпараттың ең айқын мұрагерлік тізбегі — дискретті серпілістермен емес, тегіс, үздіксіз кезеңдермен ілгерілейтіндей көрінетін. Жұлдызқұрт көбелекке бір сәтте айнала салмайды. Егер сіз шымшықтардың тұмсық өлшемдерін сызсаңыз, нүктелер үздіксіз қисыққа сәйкес келеді. «Ақпарат бөлшектері» — тұқым қуалаушылықтың пиксельдері — тірі әлемнің осы байқалатын тегістігіне қалай негіз бола алады?

Фишер тұқым қуалайтын белгілерді мұқият математикалық модельдеу бұл қайшылықты шешуі мүмкін екенін түсінді. Мендель гендердің дискретті табиғатын ашқан себебі, ол бастапқыда өте айқын белгілерді таңдап, таза сортты өсімдіктерді будандастырды. Бірақ егер бой немесе тері түсі сияқты шынайы әлемдегі белгілер тек екі күйі («ұзын» және «қысқа», «қосулы» және «өшірулі») бар бір геннің емес, бірнеше геннің нәтижесі болса ше? Егер бойды бес ген, ал мұрынның пішінін жеті ген басқарса ше?

Фишер бес немесе жеті генмен басқарылатын белгіні модельдеу математикасы соншалықты күрделі емес екенін анықтады. Тек үш генді алғанда, барлығы алты аллель немесе ген нұсқасы болады — үшеуі анадан және үшеуі әкеден. Қарапайым комбинаторикалық математика осы алты ген нұсқасының жиырма жеті бірегей комбинациясын берді. Фишер анықтағандай, егер әрбір комбинация бойға бірегей әсер етсе, нәтиже біртіндеп тегістеледі.

Егер ол бес геннен бастаса, комбинациялар саны бұдан да көп болып, бойдың өзгеруі үздіксіз болып көрінетін еді. Оған қоршаған ортаның әсерін қосыңыз — тамақтанудың бойға әсері немесе күн сәулесінің тері түсіне әсері — Фишер мінсіз тегіс қисықтарды тудыратын одан да көп бірегей комбинациялар мен әсерлерді елестете алды. Кемпірқосақтың жеті негізгі түсімен боялған жеті мөлдір қағазды елестетіңіз. Қағаз парақтарын бір-біріне қабаттап, бір түсті екіншісімен жабу арқылы барлық дерлік түс реңктерін шығаруға болады. Қағаз парақтарындағы «ақпарат» дискретті болып қала береді. Түстер іс жүзінде бір-бірімен араласпайды — бірақ олардың қабаттасуының нәтижесі іс жүзінде үздіксіз болып көрінетін түстер спектрін жасайды.

Генетика және эволюцияның тоғысуы

Фишердің синтезі және нүктелерден құралған сурет

1918 жылы Фишер өз талдауын «Мендельдік тұқым қуалау болжамы бойынша туыстар арасындағы корреляция» атты мақаласында жариялады. Мақаланың тақырыбы ұзақ болғанымен, негізгі түйіні қысқа еді: егер кез келген белгіге үштен беске дейінгі нұсқалы гендердің әсерін араластырсаңыз, фенотипте (организмнің сыртқы белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы) мінсіз дерлік үздіксіздікті қалыптастыруға болады. Ол «адамның өзгергіштігінің нақты мөлшерін» Мендель генетикасының қарапайым кеңейтімдері арқылы түсіндіруге болатынын жазды. Фишердің пайымдауынша, геннің жеке әсері пуантилистік (нүктелер арқылы сурет салу техникасы) кескіндеменің нүктесі сияқты болды. Егер сіз жақыннан қарасаңыз, нүктелерді жеке, оқшауланған күйінде көрер едіңіз. Бірақ біздің табиғат әлемінде алыстан көретініміз бен сезінетініміз — сол нүктелердің жиынтығы: біртұтас бейнені құрайтын пиксельдердің қосылуы.

Генетика мен эволюция арасындағы екінші келісім математикалық модельдеуден де көп нәрсені талап етті; ол эксперименталды деректерге негізделді. Дарвин эволюция табиғи сұрыпталу арқылы жүреді деп тұжырымдады, бірақ табиғи сұрыпталу жұмыс істеуі үшін сұрыпталатын табиғи бір нәрсе болуы керек еді. Табиғаттағы организмдер популяциясында жеңімпаздар мен жеңілгендерді анықтауға мүмкіндік беретін жеткілікті табиғи өзгергіштік болуы тиіс. Мысалы, аралдағы шымшықтар тобында тұмсық өлшемдерінің ішкі әртүрлілігі жеткілікті болуы керек, сонда құрғақшылық маусымында тұмсығы ең қатты немесе ең ұзын құстар сұрыпталуы мүмкін. Сол әртүрлілікті алып тастаңыз — барлық шымшықтардың тұмсығын бірдей етіңіз — сонда сұрыпталу ештеңе таба алмайды. Барлық құстар бір сәтте жойылып кетеді. Эволюция тоқтайды.

Өзгергіштік қозғалтқышын іздеу

Бірақ табиғаттағы табиғи өзгергіштікті тудыратын қозғалтқыш не? Гюго де Фриз мутациялар (гендегі кездейсоқ өзгерістер) өзгергіштікке жауапты деген болжам жасады: гендердегі өзгерістер табиғи күштермен сұрыпталатын формалардың өзгеруіне әкелді. Бірақ де Фриздің болжамы геннің молекулалық анықтамасынан бұрын пайда болды. Нақты гендердегі анықталған мутациялардың өзгергіштікке жауапты екеніне эксперименталды дәлел болды ма? Мутациялар кенеттен және өздігінен пайда болды ма, әлде жабайы популяцияларда мол табиғи генетикалық нұсқалар бұрыннан бар ма еді? Табиғи сұрыпталу кезінде гендермен не болды?

1930 жылдары Америка Құрама Штаттарына қоныс аударған украиндық биолог Феодосий Добжанский жабайы популяциялардағы генетикалық өзгергіштік дәрежесін сипаттауға кірісті. Добжанский Колумбия университетіндегі «Шыбындар бөлмесінде» Томас Морганмен бірге білім алған еді. Бірақ жабайы табиғаттағы гендерді сипаттау үшін ол өзі де табиғатқа шығуы керек екенін түсінді. Торлармен, шыбын торшаларымен және шіріген жемістермен қаруланып, ол алдымен Калтех зертханасының жанында, содан кейін Калифорниядағы Сан-Хасинто тауы мен Сиерра-Невада бойында, одан кейін бүкіл Америка Құрама Штаттарының ормандары мен тауларында жабайы шыбындарды жинай бастады. Оның зертханалық үстелдеріне байланған әріптестері оны толықтай есінен ауысқан деп ойлады. Ол Галапагосқа кетіп қалғанмен бірдей еді.

Жабайы шыбындардан өзгергіштікті іздеу туралы шешім өте маңызды болды. Мысалы, Drosophila pseudoobscura (жеміс шыбынының бір түрі) деп аталатын жабайы шыбын түрінен Добжанский өмір сүру ұзақтығы, көз құрылымы, қылшықтардың морфологиясы және қанат мөлшері сияқты күрделі белгілерге әсер ететін бірнеше ген нұсқаларын тапты. Өзгергіштіктің ең таңқаларлық мысалдары бір аймақтан жиналған, бірдей гендердің екі түбегейлі түрлі конфигурациясына ие шыбындардан байқалды. Добжанский бұл генетикалық нұсқаларды «нәсілдер» деп атады. Морганның гендерді хромосома бойындағы орналасуына қарай картаға түсіру әдісін қолдана отырып, Добжанский үш геннің — А, В және С — картасын жасады. Кейбір шыбындарда бұл үш ген бесінші хромосома бойымен бір конфигурацияда: А-В-С түрінде тізілген. Басқа шыбындарда Добжанский бұл конфигурацияның толықтай керісінше С-В-А болып өзгергенін тапты. Бір хромосомалық инверсия (хромосома бөлігінің 180 градусқа бұрылуы) арқылы шыбындардың екі «нәсілі» арасындағы айырмашылық кез келген генетиктің табиғи популяцияда көрген ең драмалық генетикалық өзгергіштік мысалы болды.

Қораптағы Галапагос

Бұл ғана емес. 1943 жылдың қыркүйегінде Добжанский бір экспериментте өзгергіштікті, сұрыпталуды және эволюцияны көрсетуге — картон қорапта Галапагосты қайта жасауға тырысты. Ол ауа жіберілетін екі жабық картон қорапқа екі шыбын штаммының — ABC және CBA — бірге бір қатынастағы қоспасын салды. Бір қорап суық температураға қойылды. Дәл сондай штаммдар қоспасы салынған екінші қорап бөлме температурасында қалдырылды. Шыбындар сол жабық кеңістікте ұрпақтан-ұрпаққа қоректендіріліп, тазартылып, суарылды. Популяциялар өсті және азайды. Жаңа дернәсілдер дүниеге келді, шыбын болып жетілді және сол қорапта өлді. Шыбындар патшалығының шежірелері мен отбасылары құрылып, жойылып жатты. Төрт айдан кейін Добжанский екі торды тексергенде, популяциялардың айтарлықтай өзгергенін тапты. «Суық қорапта» ABC штаммы екі есеге жуық өсті, ал CBA азайды. Бөлме температурасында сақталған қорапта екі штамм қарама-қарсы қатынасқа ие болды.

Ол эволюцияның барлық маңызды элементтерін қамтыды. Гендік конфигурацияларында табиғи өзгергіштігі бар популяциядан бастап, ол табиғи сұрыпталу күшін — температураны қосты. «Ең бейімделгіш» организмдер — төмен немесе жоғары температураға ең жақсы бейімделгендері — аман қалды. Жаңа шыбындар туып, сұрыпталып, көбейген сайын гендердің жиілігі өзгерді, нәтижесінде жаңа генетикалық құрамдағы популяциялар пайда болды.

Генотип және фенотип

Генетиканың, табиғи сұрыпталудың және эволюцияның тоғысуын ресми түрде түсіндіру үшін Добжанский екі маңызды сөзді қайта жаңғыртты — генотип және фенотип. Генотип (организмнің барлық гендерінің жиынтығы) — бұл организмнің генетикалық құрамы. Ол бір генге, гендер конфигурациясына немесе тіпті бүкіл геномға қатысты болуы мүмкін. Керісінше, фенотип (организмнің сыртқы белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы) — организмнің физикалық немесе биологиялық қасиеттері мен сипаттамаларына жатады: көздің түсі, қанаттың пішіні немесе жоғары не төмен температураға төзімділік.

Добжанский енді Мендель ашқан негізгі шындықты — ген физикалық белгіні анықтайды дегенді — сол идеяны көптеген гендер мен көптеген белгілерге жалпылау арқылы былай тұжырымдай алды: генотип фенотипті анықтайды

Бірақ схеманы аяқтау үшін бұл ережеге екі маңызды түзету қажет болды. Біріншіден, Добжанский атап өткендей, генотиптер фенотиптердің жалғыз анықтаушысы емес еді. Әлбетте, қоршаған орта немесе организмді қоршаған орта оның физикалық қасиеттеріне ықпал етеді. Боксшының мұрнының пішіні тек оның генетикалық мұрасының салдары емес; ол таңдаған мамандығының сипатына және оның шеміршегіне жасалған физикалық соққылардың санына байланысты анықталады. Егер Добжанский бір қораптағы барлық шыбындардың қанаттарын қиып тастаса, ол олардың гендеріне тиіспей-ақ фенотиптеріне — қанаттарының пішініне — әсер етер еді. Басқаша айтқанда: генотип + орта = фенотип

Екіншіден, кейбір гендер сыртқы түрткілермен немесе кездейсоқ жағдаймен белсендіріледі. Мысалы, шыбындарда рудиментті қанаттың мөлшерін анықтайтын ген температураға байланысты: сіз тек шыбынның гендеріне немесе тек ортаға сүйеніп қанаттың пішінін болжай алмайсыз; сізге осы екі ақпаратты біріктіру керек. Мұндай гендер үшін генотип те, орта да нәтиженің жалғыз болжаушысы емес: бұл гендердің, ортаның және кездейсоқтықтың тоғысуы.

Адамдарда мутацияланған BRCA1 (сүт безі қатерлі ісігіне жауапты ген) гені сүт безі қатерлі ісігінің қаупін арттырады — бірақ BRCA1 мутациясын тасымалдайтын барлық әйелдерде қатерлі ісік дамымайды. Мұндай түрткіге немесе кездейсоқтыққа тәуелді гендер ішінара немесе толық емес «пенетранттылыққа» (геннің белгі ретінде көріну жиілігі) ие деп сипатталады — яғни ген мұрагерлікке өтсе де, оның нақты белгіге ену қабілеті абсолютті емес. Немесе генде өзгермелі «экспрессивтілік» (белгінің көріну дәрежесі) болуы мүмкін — яғни ген мұрагерлікке өтсе де, оның нақты белгіге айналу дәрежесі әр адамда әртүрлі болады. BRCA1 мутациясы бар бір әйелде отыз жасында сүт безі қатерлі ісігінің агрессивті, метастаздық түрі дамуы мүмкін. Дәл сондай мутациясы бар басқа әйелде аурудың баяу түрі дамуы мүмкін; ал үшінші әйелде сүт безі қатерлі ісігі мүлдем болмауы мүмкін.

Біз осы үш әйелдің нәтижелері арасындағы айырмашылыққа не себеп болатынын әлі де білмейміз — бірақ бұл жас мөлшерінің, сыртқы әсерлердің, басқа гендердің және сәтсіздіктің қандай да бір үйлесімі. Соңғы нәтижені сенімділікпен болжау үшін тек генотипті — BRCA1 мутациясын — қолдана алмайсыз.

Сонымен, соңғы түзету былай оқылуы мүмкін: генотип + орта + түрткілер + кездейсоқтық = фенотип

Қысқа, бірақ салтанатты бұл формула организмнің пішіні мен тағдырын анықтаудағы тұқым қуалаушылық, кездейсоқтық, орта, өзгергіштік және эволюция арасындағы өзара әрекеттестіктің мәнін қамтыды. Табиғат әлемінде генотиптің өзгергіштігі жабайы популяцияларда болады. Бұл өзгергіштіктер организмнің қасиеттерін (температураға төзімділігі жоғары немесе төмен шыбын) анықтау үшін әртүрлі ортамен, түрткілермен және кездейсоқтықпен тоғысады. Қатты сұрыптау қысымы қолданылғанда — температураның көтерілуі немесе қоректік заттардың күрт шектелуі — «ең бейімделген» фенотипі бар организмдер сұрыпталады. Мұндай шыбынның таңдаулы аман қалуы оның көбірек дернәсіл шығару қабілетіне әкеледі, олар ата-аналық шыбынның генотипінің бір бөлігін мұраға алады, нәтижесінде сол сұрыптау қысымына көбірек бейімделген шыбын пайда болады. Сұрыптау процесі, айта кетерлігі, физикалық немесе биологиялық белгіге әсер етеді — ал негізгі гендер соның нәтижесінде енжар түрде сұрыпталады. Мұрынның қисық пішіні рингтегі сәтсіз күннің нәтижесі болуы мүмкін — яғни оның гендерге еш қатысы болмауы мүмкін — бірақ егер жұптасу жарысы тек мұрынның симметриясымен бағаланса, онда «қате» мұрын иесі шеттетіледі. Тіпті сол иеде ұзақ мерзімді перспективада пайдалы болатын басқа да көптеген гендер — табандылық немесе қатты ауырсынуға төзу гендері — болса да, осы гендердің барлығы сол лағнет атқан мұрынның кесірінен жұптасу жарысы кезінде жойылуға мәжбүр болады.

Фенотип және түрлердің шығуы

Қысқасы, фенотип генотиптерді өзінің соңынан ат арбаны сүйрегендей сүйрейді. Табиғи сұрыпталу бір нәрсені (бейімділікті) іздеп, кездейсоқ басқа нәрсені (бейімділікті тудыратын гендерді) табатыны — оның мәңгілік жұмбағы. Бейімділікті тудыратын гендер фенотиптерді сұрыптау арқылы популяцияларда біртіндеп көбейеді, осылайша организмдердің өз ортасына көбірек бейімделуіне мүмкіндік береді. Кемелдік деген ұғым жоқ, тек организмнің өз ортасына үздіксіз, ашқарақ сәйкестенуі ғана бар. Эволюцияны қозғайтын мотор — осы.

Добжанскийдің соңғы жетістігі Дарвинді мазалаған «жұмбақтардың жұмбағын» шешу болды: түрлердің шығу тегі. «Қораптағы Галапагос» эксперименті өзара шағылысатын организмдер популяциясының — мысалы, шыбындардың — уақыт өте келе қалай дамитынын көрсетті. fn1 (Тұқым қуалаудың үйлесімсіздігі мен түр түзілуі туралы алғашқы эксперименттер сұрыптау эксперименттеріне дейін жүргізілді, бірақ Добжанский мен оның шәкірттері 1940-50 жылдары екі мәселе бойынша да жұмысын жалғастырды. ) Бірақ генотипте өзгергіштігі бар жабайы популяциялар өзара шағылысуды жалғастыра берсе, Добжанский жаңа түрдің ешқашан пайда болмайтынын білді: өйткені түр, ең алдымен, басқамен шағылыса алмауымен анықталады.

Олай болса, жаңа түрдің пайда болуы үшін шағылысуды мүмкін емес ететін қандай да бір фактор пайда болуы керек. Добжанский жетіспейтін фактор географиялық оқшаулану ма екен деп ойлады. Өзара шағылысуға қабілетті ген нұсқалары бар организмдер популяциясын елестетіңіз. Популяция кенеттен қандай да бір географиялық жарық арқылы екіге бөлінеді. Бір аралдағы құстар тобы дауылмен алыс аралға ұшып кетеді де, өздерінің шыққан аралына қайтып ұшып келе алмайды. Енді екі популяция Дарвин айтқандай дербес дамиды — екі жерде биологиялық тұрғыдан үйлесімсіз болатын белгілі бір ген нұсқалары сұрыпталғанша. Тіпті жаңа құстар өздерінің бастапқы аралына — айталық, кемелермен — оралса да, олар өздерінің баяғыда жоғалған туыстарымен шағылыса алмайды: екі құстан пайда болған ұрпақтардың генетикалық үйлесімсіздігі — шатасқан хабарламалары — болады, бұл олардың өмір сүруіне немесе ұрпақ беруіне мүмкіндік бермейді. Географиялық оқшаулану генетикалық оқшаулануға, ал соңында репродуктивті оқшаулануға әкеледі.

Бұл түр түзілу механизмі жай ғана болжам емес еді; Добжанский оны эксперименталды түрде дәлелдей алды. Ол бір торға екі «нәсілдің» екі шыбынын салды. Шыбындар жұптасып, ұрпақ берді — бірақ дернәсілдерінен ұрпақ бере алмайтын бедеу ересектер өсіп шықты. Тіркесу талдауын қолдана отырып, генетиктер ұрпақты бедеу ету үшін дамыған гендердің нақты конфигурациясын да бақылай алды. Бұл Дарвиннің логикасындағы жетіспейтін буын еді: түптеп келгенде генетикалық үйлесімсіздіктен туындаған репродуктивті үйлесімсіздік жаңа түрлердің пайда болуына түрткі болды.

Генетиканың әлеуметтік және саяси қырлары

1930 жылдардың аяғында Добжанский гендер, өзгергіштік және табиғи сұрыпталу туралы түсінігінің биологиядан әлдеқайда алыс салдары бар екенін түсіне бастады. Ресейді шарпыған 1917 жылғы қанды революция ұжымдық игілікке басымдық беру үшін барлық жеке ерекшеліктерді жоюға тырысты. Керісінше, Еуропада белең алып жатқан расизмнің құбыжық түрі жеке ерекшеліктерді асыра сілтеп, оларды жексұрын етіп көрсетті. Екі жағдайда да, Добжанский атап өткендей, басты мәселелер биологиялық сипатта болды. Жеке тұлғаны не анықтайды? Өзгергіштік даралыққа қалай үлес қосады? Түр үшін «жақсы» деген не?

1940 жылдары Добжанский бұл сұрақтарға тікелей шабуыл жасайды: ол ақыр соңында нацистік евгениканы, кеңестік ұжымдастыруды және еуропалық расизмді ең қатты сынаған ғалымдардың біріне айналады. Бірақ оның жабайы популяциялар, өзгергіштік және табиғи сұрыпталу бойынша зерттеулері бұл сұрақтарға маңызды түсініктер беріп қойған еді.

Біріншіден, генетикалық өзгергіштік табиғатта ерекше жағдай емес, қалыпты жағдай екені анық болды. Америкалық және еуропалық евгениктер адамзаттың «игілігін» арттыру үшін жасанды сұрыптауды талап етті — бірақ табиғатта бірыңғай «игілік» болған жоқ. Әртүрлі популяцияларда мүлдем өзгеше генотиптер болды және бұл әртүрлі генетикалық типтер табиғатта қатар өмір сүрді, тіпті бір-бірімен тоғысты. Табиғат адам евгениктері болжағандай генетикалық өзгергіштікті біркелкі етуге ашқарақ емес еді. Шынында да, Добжанский табиғи өзгергіштікті организм үшін маңызды резерв — оның кемшіліктерінен әлдеқайда асып түсетін актив деп таныды. Бұл өзгергіштіксіз — терең генетикалық әртүрліліксіз — организм ақыр соңында эволюциялық қабілетінен айырылуы мүмкін. Екіншіден, мутация — бұл өзгергіштіктің басқа атауы ғана. Жабайы шыбын популяцияларында Добжанский ешқандай генотип іштей жоғары емес екенін атап өтті: ABC немесе CBA штаммының аман қалуы қоршаған ортаға және ген-орта өзара әрекеттестігіне байланысты болды. Бір адамның «мутанты» басқа адамның «генетикалық нұсқасы» болды. Қысқы түн бір шыбынды таңдауы мүмкін. Жазғы күн мүлдем басқасын таңдауы мүмкін. Ешбір нұсқа моралдық немесе биологиялық тұрғыдан жоғары емес еді; әрқайсысы тек белгілі бір ортаға азды-көпті бейімделген болатын. Соңында, организмнің физикалық немесе ақыл-ой қасиеттері мен тұқым қуалаушылық арасындағы байланыс күтілгеннен әлдеқайда күрделі болды. Гальтон сияқты евгениктер зияткерлік, бой, сұлулық және моралдық тазалық үшін гендерді байытудың биологиялық төте жолы ретінде күрделі фенотиптерді — интеллектті, бойды, сұлулықты және адамгершілікті — сұрыптауға үміттенді. Бірақ фенотип бір генмен «бірге-бір» принципі бойынша анықталмады. Фенотиптерді сұрыптау генетикалық сұрыптауға кепілдік беретін қате механизм болды. Егер гендер, орта, түрткілер мен кездейсоқтық организмнің түпкілікті сипаттамаларына жауапты болса, онда евгениктер осы үлестердің әрқайсысының салыстырмалы әсерін ажыратпай тұрып, ұрпақтар бойы интеллектті немесе сұлулықты байыту қабілетінде іштей кедергіге тап болар еді.

Добжанскийдің әрбір түсінігі генетика мен адам евгеникасын теріс пайдалануға қарсы қуатты үндеу болды. Гендер, фенотиптер, сұрыпталу және эволюция салыстырмалы түрде қарапайым заңдардың арқандарымен бір-біріне байланған еді — бірақ бұл заңдарды қате түсіну және бұрмалау оңай екенін елестету қиын емес еді. «Қарапайымдылықты іздеңіз, бірақ оған сенбеңіз», — деп кеңес берген еді математик және философ Альфред Норт Уайтхед бірде өз шәкірттеріне. Добжанский қарапайымдылықты іздеді — бірақ ол сонымен бірге генетика логикасын шектен тыс қарапайымдандыруға қарсы қатаң моралдық ескерту жасады. Оқулықтар мен ғалыми мақалаларда көміліп қалған бұл түсініктерді жақын арада адам генетикалық манипуляциясының ең азғын түрлеріне кірісетін қуатты саяси күштер елемейтін болады.

Трансформация

Егер сіз «академиялық өмірді» шындықтан қашу ретінде қаласаңыз, биологияға бармаңыз. Бұл сала өмірге жақынырақ болғысы келетін ер немесе әйел адамға арналған. — Герман Меллер

Біз ... генетиктердің гендерді микроскоппен көретінін жоққа шығарамыз. ... Тұқым қуалау негізі қандай да бір ерекше өздігінен көбейетін затта жатқан жоқ. — Трофим Лысенко

Геннің материалдық табиғаты

Генетика мен эволюция арасындағы келісім «Заманауи синтез» немесе асқақ түрде «Ұлы синтез» деп аталды. Бірақ генетиктер тұқым қуалаушылықтың, эволюцияның және табиғи сұрыпталудың синтезін мерекелеп жатқанда да, геннің материалдық табиғаты шешілмеген жұмбақ болып қала берді. Гендер «тұқым қуалау бөлшектері» деп сипатталған еді, бірақ бұл сипаттама сол «бөлшектің» химиялық немесе физикалық тұрғыдан не екені туралы ешқандай ақпарат бермеді. Морган гендерді «жіптегі моншақтар» ретінде елестетті, бірақ тіпті Морганның өзі де бұл сипаттаманың материалдық формада не білдіретінін білмеді. «Моншақтар» неден жасалған? Ал «жіптің» табиғаты қандай?

Геннің материалдық құрамын анықтау ішінара қиынға соқты, өйткені биологтар гендерді олардың химиялық түрінде ешқашан ұстай алмаған еді. Бүкіл биологиялық әлемде гендер әдетте тігінен қозғалады — яғни ата-анадан балаға немесе ата-аналық жасушалардан еншілес жасушаларға. Мутациялардың тік берілуі Мендель мен Морганға тұқым қуалау заңдылықтарын талдау арқылы геннің әрекетін зерттеуге мүмкіндік берді (мысалы, ақ көзділік белгісінің ата-аналық шыбындардан олардың ұрпақтарына ауысуы). Бірақ тік трансформацияны зерттеудің қиындығы — ген тірі организмнен немесе жасушадан ешқашан шықпайды. Жасуша бөлінгенде, оның генетикалық материалы оның ішінде бөлініп, еншілес жасушаларға таратылады. Бүкіл процесс бойы гендер биологиялық тұрғыдан көрінетін, бірақ химиялық тұрғыдан өтуге болмайтын күйде қалады — жасушаның «қара жәшігінің» ішінде жабық тұрады.

Алайда, өте сирек жағдайда, генетикалық материал бір организмнен екіншісіне өтуі мүмкін — ата-ана мен бала арасында емес, екі туыс емес бейтаныс адам арасында. Гендердің бұл көлденең алмасуы трансформация (гендердің бір организмнен екіншісіне тікелей берілуі) деп аталады. Тіпті бұл сөз біздің таңғалысымызды білдіреді: адамдар генетикалық ақпаратты тек көбею арқылы беруге дағдыланған — бірақ трансформация кезінде бір организм Дафнаның бұтақ өсіргені сияқты (дәлірек айтқанда, гендердің қозғалысы бір организмнің қасиеттерін екіншісінің қасиеттеріне айналдырады; қиялдың генетикалық нұсқасында бұтақ өсіретін гендер Дафнаның геномына еніп, адам терісінен қабық, ағаш, ксилема мен флоэма шығару қабілетін беруі керек) басқасына айналғандай болады.

Сүтқоректілерде трансформация дерлік болмайды. Бірақ биологиялық әлемнің шетінде өмір сүретін бактериялар гендерді көлденең алмастыра алады (осы оқиғаның оғаштығын түсіну үшін, кешкі серуенге шыққан көк көзді және қоңыр көзді екі досты елестетіңіз — олар гендерді кездейсоқ алмастырып, көздерінің түсі өзгеріп оралады). Генетикалық алмасу сәті ерекше таңқаларлық әрі ғажайып. Екі организм арасындағы транзит кезінде ген бір сәтке таза химиялық зат ретінде өмір сүреді. Генді түсінуге тырысатын химик үшін геннің химиялық табиғатын ұстап алуға бұдан қолайлы сәт жоқ.

Трансформацияны Фредерик Гриффит есімді ағылшын бактериологы ашты. 1920 жылдардың басында Ұлыбритания Денсаулық сақтау министрлігінің медициналық қызметкері Гриффит Streptococcus pneumoniae (пневмония тудыратын бактерия) немесе пневмококк деп аталатын бактерияны зерттей бастады. 1918 жылғы «испан тұмауы» бүкіл континентті шарпып, дүние жүзінде 20 миллионға жуық ер мен әйелді өлтіріп, тарихтағы ең жойқын табиғи апаттардың біріне айналды. Тұмаудың құрбандарында көбінесе пневмококк тудыратын салдарлы пневмония дамитын — бұл аурудың тездігі мен өлімге әкелетіндігі соншалық, дәрігерлер оны «өлім жендеттерінің капитаны» деп атады. Тұмау инфекциясынан кейінгі пневмококктық пневмония — індет ішіндегі індет — министрлікті қатты алаңдатқаны соншалық, олар бактерияны зерттеп, оған қарсы вакцина жасау үшін ғалымдар топтарын жіберді.

Гриффит бұл мәселеге микроб тұрғысынан келді: Неліктен пневмококк (өкпе қабынуын тудыратын бактерия) жануарлар үшін соншалықты қауіпті болды? Германияда басқа ғалымдар жүргізген жұмыстарға сүйене отырып, ол бактерияның екі штаммы (микроорганизмнің белгілі бір түрінің генетикалық нұсқасы) бар екенін анықтады. «Тегіс» штамм жасуша бетінде тайғақ, қантты қабыққа ие болды және иммундық жүйеден құрттай ептілікпен қашып кете алатын. Бұл қантты қабығы жоқ «бұдыр» штамм иммундық шабуылға көбірек ұшырайтын. Осылайша, тегіс штамм егілген тышқан пневмониядан тез өлді. Ал бұдыр штамм егілген тышқандар иммундық жауап қатып, тірі қалды.

Гриффит байқаусызда молекулалық биология революциясына жол ашқан эксперимент жасады. Алдымен ол вирулентті (ауру тудыру қабілеті жоғары), тегіс бактерияларды қыздыру арқылы өлтіріп, содан кейін термиялық өңделген бактерияларды тышқандарға екті. Күтілгендей, бактерия қалдықтары тышқандарға ешқандай әсер етпеді: олар өлі болғандықтан, инфекция тудыра алмады. Бірақ ол вирулентті штаммның өлі материалын вирулентті емес штаммның тірі бактерияларымен араластырғанда, тышқандар тез арада өлді. Гриффит тышқандарды сойып, бұдыр бактериялардың өзгергенін анықтады: олар өлі бактериялардың қалдықтарымен жай ғана жанасу арқылы тегіс қабыққа — вируленттілікті анықтайтын факторға — ие болған. Зиянсыз бактериялар қандай да бір жолмен вирулентті түрге «трансформацияланған» (генетикалық ақпараттың сырттан енуі арқылы жасушаның өзгеруі).

Термиялық өңделген бактерия қалдықтары — микробтық химиялық заттардың жылы сорпасынан басқа ештеңе емес — қалайша жай ғана жанасу арқылы тірі бактерияға генетикалық белгіні бере алды? Гриффит бұған сенімді болмады. Алдымен ол тірі бактериялар өлі бактерияларды жұтып қойып, өз қабықтарын өзгертті ме деп ойлады, бұл батыл адамның жүрегін жеу арқылы басқаға батылдық немесе сергектік беретін вуду ритуалына ұқсайтын. Бірақ бір рет трансформацияланған соң, бактериялар өздерінің жаңа қабықтарын бірнеше ұрпақ бойы — кез келген азық көзі таусылғаннан кейін де сақтап қалды.

Ең қарапайым түсіндірме – генетикалық ақпарат екі штамм арасында химиялық формада берілді. «Трансформация» кезінде вируленттілікті басқаратын ген — тегіс қабық пен бұдыр қабықты түзетін — бактериядан химиялық сорпаға шығып, содан кейін сол сорпадан тірі бактерияға еніп, оның геномына қосылған. Басқаша айтқанда, гендер екі организм арасында көбеюдің ешқандай түрінсіз берілуі мүмкін еді. Олар ақпарат тасымалдайтын автономды бірліктер — материалдық бірліктер болды. Хабарламалар жасушалар арасында эфирлік пангендер немесе геммулалар арқылы сыбырланған жоқ. Тұқым қуалайтын хабарламалар молекула арқылы берілді, ол молекула жасушадан тыс химиялық формада өмір сүре алады және ол ақпаратты жасушадан жасушаға, организмнен организмге, ата-анадан балаға тасымалдауға қабілетті болды.

Егер Гриффит бұл таңғаларлық нәтижені жария еткенде, ол бүкіл биология әлеміне от қояр еді. 1920-жылдары ғалымдар тірі жүйелерді химиялық тұрғыдан жаңадан түсіне бастаған болатын. Биология химияға айнала бастады. Биохимиктердің пікірінше, жасуша — бұл химиялық заттар құйылған колба, «өмір» деп аталатын құбылысты тудыру үшін реакцияға түсетін мембранамен қоршалған қосылыстардың қапшығы. Гриффиттің организмдер арасында тұқым қуалайтын нұсқауларды тасымалдауға қабілетті химиялық затты — «ген молекуласын» анықтауы мыңдаған болжамдар тудырып, өмірдің химиялық теориясын қайта құрылымдаған болар еді.

Бірақ Гриффит ұяң, өте жасқаншақ ғалым болғандықтан — «сыбырлап қана сөйлейтін... мына кішкентай адам» — оның өз нәтижелерінің кең маңыздылығын немесе тартымдылығын жариялауы екіталай еді. «Ағылшындар бәрін принцип бойынша жасайды», — деп атап өткен болатын Джордж Бернард Шоу — Гриффит ұстанған принцип шектен тыс қарапайымдылық еді. Ол Лондондағы зертханасының жанындағы көзге түспейтін пәтерде және Брайтонда өзі салған шағын, ақ түсті модернистік коттеджде жалғыз тұрды. Гендер организмдер арасында қозғалған болуы мүмкін, бірақ Гриффитті зертханасынан өз дәрістеріне баруға мәжбүрлеу мүмкін емес еді. Оны ғылыми баяндама жасауға алдап көндіру үшін, достары оны таксиге отырғызып, баратын жеріне дейін жолақысын төлеп жіберетін.

1928 жылдың қаңтарында, бірнеше ай бойы іркілгеннен кейін («Құдай асықпайды, мен неге асығуым керек? »), Гриффит өз мәліметтерін [Journal of Hygiene] журналында жариялады — бұл ғылыми журналдың белгісіздігі тіпті Мендельді де таңғалдыруы мүмкін еді. Кешірім сұрағандай үнмен жазған Гриффит генетиканың тамырын шайқалтқаны үшін шынайы өкініш білдіргендей болды. Оның зерттеуі трансформацияны микробтық биологияның қызықты құбылысы ретінде қарастырды, бірақ тұқым қуалаушылықтың ықтимал химиялық негізінің ашылғанын ешқашан ашық айтпады. Онжылдықтың ең маңызды биохимиялық мақаласының ең маңызды қорытындысы, сыпайы жөтел сияқты, тығыз мәтіннің астында көміліп қалды.

Фредерик Гриффиттің тәжірибесі геннің химиялық зат екенін нақты дәлелдесе де, басқа ғалымдар да бұл идеяны айналсоқтап жүрді. 1920 жылы Томас Морганның бұрынғы шәкірті Герман Мюллер шыбын генетикасын зерттеуді жалғастыру үшін Нью-Йорктен Техасқа көшті. Морган сияқты Мюллер де тұқым қуалаушылықты түсіну үшін мутанттарды қолданудан үміттенді. Бірақ табиғи түрде пайда болатын мутанттар — жеміс шыбыны генетиктерінің негізгі құралы — өте сирек кездесетін. Морган мен оның шәкірттері Нью-Йоркте ашқан ақ көзді немесе қара денелі шыбындар отыз жыл бойы жәндіктердің үлкен үйірлерін мұқият іздеу арқылы табылған болатын. Мутанттарды іздеуден шаршаған Мюллер шыбындарды жылуға, жарыққа немесе жоғары энергиялық импульстерге ұшырату арқылы мутанттардың пайда болуын тездете аламын ба деп ойлады.

Теорияда бұл оңай көрінгенімен, іс жүзінде қиын болды. Мюллер алғаш рет шыбындарды рентген сәулелеріне ұшыратқанда, олардың бәрін өлтіріп алды. Көңілі қалған ол дозаны азайтты және енді оларды бедеу қалдырғанын анықтады. Мутанттардың орнына ол өлі, содан кейін ұрпақ бере алмайтын шыбындардың үлкен үйірін жасады. 1926 жылдың қысында ол бір сәттегі шешіммен шыбындар тобын одан да төмен радиация дозасына ұшыратты. Ол рентгеннен өткен еркектерді ұрғашылармен шағылыстырып, сүт бөтелкелерінде дернәсілдердің пайда болуын бақылады.

Тіпті үстірт қараудың өзі таңғаларлық нәтижені растады: жаңа туған шыбындарда ондаған, мүмкін жүздеген мутациялар жинақталған. Түн ортасы болатын, бұл жаңалықты алғашқы болып төменгі қабатта жұмыс істеп жатқан жалғыз ботаник естіді. Мюллер әр жолы жаңа мутант тапқан сайын терезеден: «Мен тағы біреуін таптым! » — деп айқайлайтын. Морган мен оның шәкірттеріне Нью-Йоркте шамамен елу шыбын мутантын жинау үшін үш онжылдық қажет болған еді. Ботаник біраз қынжылыспен атап өткендей, Мюллер бір түнде соның жартысына жуығын ашты.

Мюллер бұл жаңалығы арқылы халықаралық атаққа ие болды. Радиацияның шыбындардағы мутация жиілігіне әсері екі маңызды қорытындыға әкелді. Біріншіден, гендер заттан тұруы керек еді. Өйткені радиация — бұл жай ғана энергия. Фредерик Гриффит гендерді организмдер арасында қозғалтты. Мюллер энергияны қолданып гендерді өзгертті. Ген, ол не болса да, қозғалысқа, берілуге және энергия тудыратын өзгерістерге қабілетті болды — бұл қасиеттер әдетте химиялық заттарға тән.

Бірақ геннің материалдық табиғатынан гөрі, геномның соншалықты иілімділігі — рентген сәулелерінің гендерден «Silly Putty» ойыншығы сияқты кез келген нәрсені жасай алуы — ғалымдарды таңғалдырды. Тіпті табиғаттың іргелі өзгергіштігінің ең күшті жақтаушыларының бірі Дарвин де мұндай мутация жылдамдығына таңғалар еді. Дарвиннің схемасында организмнің өзгеру жылдамдығы әдетте тұрақты болатын, ал табиғи сұрыпталу жылдамдығы эволюцияны жеделдету үшін күшейтілуі немесе оны баяулату үшін әлсіретілуі мүмкін еді. Мюллердің тәжірибелері тұқым қуалаушылықты оңай басқаруға болатынын дәлелдеді: мутация жылдамдығының өзі өзгеруге бейім болды. «Табиғатта тұрақты status quo (қалыптасқан жағдай) жоқ», — деп жазды кейінірек Мюллер. «Бәрі — бейімделу мен қайта бейімделу процесі, әйтпесе ақырғы сәтсіздік». Мутация жылдамдығын өзгерту және сұрыптауды біріктіру арқылы Мюллер эволюциялық циклді гипер-жылдамдыққа шығарып, тіпті өз зертханасында мүлдем жаңа түрлер мен кіші түрлерді жасай аламын деп елестетті — өзінің шыбындарының иесі сияқты әрекет етті.

Сондай-ақ Мюллер бұл тәжірибенің адам еугеникасы (адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсартуды зерттейтін ілім) үшін ауқымды салдары бар екенін түсінді. Егер шыбын гендерін радиацияның осындай шағын дозаларымен өзгертуге болса, онда адам гендерін өзгерту де алыс емес еді. Егер генетикалық өзгерістерді «жасанды түрде тудыруға» болса, — деп жазды ол, — онда тұқым қуалаушылық бұдан былай «бізді келемеждейтін қол жетпес құдайдың» айрықша артықшылығы деп саналмайды.

Өз дәуірінің көптеген ғалымдары мен әлеуметтанушылары сияқты, Мюллер де 1920-жылдардан бері еугеникаға қызыққан болатын. Студент кезінде ол Колумбия университетінде «позитивті еугениканы» зерттеу және қолдау үшін Биологиялық қоғам құрған. Бірақ жиырмасыншы жылдардың аяғында АҚШ-та еугениканың қорқынышты қарқынмен дамып жатқанына куә болған соң, ол өз ынтасын қайта қарастыра бастады. Нәсілдік тазартуға назар аударған және иммигранттарды, «ауытқуы барларды» және «кемістігі барларды» жоюға тырысқан Еугеникалық тіркеу кеңсесі оған ашықтан-ашық қауіпті болып көрінді. Оның пайғамбарлары — Давенпорт, Придди және Белл — біртүрлі, жалған ғылыми жексұрындар еді.

Мюллер еугениканың болашағы мен адам геномдарын өзгерту мүмкіндігі туралы ойланғанда, Галтон мен оның әріптестері іргелі тұжырымдамалық қателік жіберді ме деп күмәнданды. Галтон мен Пирсон сияқты Мюллер де азапты жеңілдету үшін генетиканы қолдану ниетіне түсіністікпен қарады. Бірақ Галтоннан айырмашылығы, Мюллер позитивті еугеникаға тек түбегейлі теңдікке қол жеткізген қоғамда ғана қол жеткізуге болатынын түсіне бастады. Еугеника теңдікке апаратын жол бола алмайды. Керісінше, теңдік еугениканың алғышарты болуы тиіс еді. Теңдіксіз еугеника қаңғыбастық, кедейлік, ауытқушылық, маскүнемдік және ақыл-ой кемістігі сияқты әлеуметтік кеселдер генетикалық кеселдер деген жалған тұжырымға сүйеніп, сәтсіздікке ұшырайды — іс жүзінде олар тек теңсіздіктің көрінісі еді. Кэрри Бак сияқты әйелдер генетикалық ақымақтар емес еді; олар кедей, сауатсыз, денсаулығы нашар және дәрменсіз болатын — олар генетикалық лотереяның емес, әлеуметтік жағдайдың құрбандары еді. Галтондықтар еугеника түбінде түбегейлі теңдік орнатады — әлсіздерді күштілерге айналдырады деп сенді. Мюллер бұл қисынды керісінше өзгертті. Теңдік болмаса, деп дәлелдеді ол, еугеника күштілердің әлсіздерді бақылайтын тағы бір механизміне айналады.

Герман Мюллердің ғылыми жұмысы Техаста шарықтау шегіне жеткенде, оның жеке өмірі күйрей бастады. Оның некесі шайқалып, ақыры бұзылды. Оның Колумбия университетіндегі бұрынғы зертханалық серіктестері Бриджес және Стертевантпен бәсекелестігі шегіне жетіп, Морганмен қарым-қатынасы мүлдем суып кетті.

Мюллер сонымен қатар өзінің саяси көзқарастары үшін де қуғынға ұшырады. Нью-Йоркте ол бірнеше социалистік топтарға қосылып, газеттерді редакциялаған, студенттерді жинаған және жазушы әрі қоғам белсендісі Теодор Драйзермен дос болған. Техаста генетиканың өсіп келе жатқан жұлдызы «Spark» (Лениннің «Искра» газетінің құрметіне) атты астыртын социалистік газетті редакциялай бастады, ол афроамерикандықтардың азаматтық құқықтарын, әйелдердің сайлау құқығын, иммигранттардың білім алуын және жұмысшыларды ұжымдық сақтандыруды насихаттады — бұл қазіргі стандарттар бойынша онша радикалды емес, бірақ әріптестерін ашуландыруға және әкімшіліктің мазасын алуға жеткілікті еді. ФБР оның қызметіне тергеу бастады. Газеттер оны бүлікші, коммунист, «қызыл есі ауысқан», кеңестік симпатизатор, құбыжық деп атады.

Оқшауланған, ызаланған, барған сайын параноидты және депрессияға ұшыраған Мюллер бір күні таңертең зертханасынан жоғалып кетті және оны аудиториядан да таба алмады. Студенттерден құралған іздеу тобы оны бірнеше сағаттан кейін Остиннің шетіндегі орманда кенеттен тауып алды. Ол абдырап жүрді, киімі жаңбырдан су болып, бетіне батпақ шашыраған, сирақтары сырылған еді. Ол өз-өзіне қол жұмсамақ болып бір орам барбитурат ішіп қойған екен, бірақ ағаш түбінде ұйықтап қалып, аман қалды. Келесі күні ол сыпайы түрде сабағына оралды.

Өз-өзіне қол жұмсау әрекеті сәтсіз болғанымен, бұл оның жан күйзелісінің белгісі еді. Мюллер Америкадан — оның «лас» ғылымынан, ұсқынсыз саясатынан және өзімшіл қоғамынан жалықты. Ол ғылым мен социализмді оңай ұштастыра алатын жерге қашқысы келді. Радикалды генетикалық араласуларды тек түбегейлі тең құқылы қоғамдарда ғана елестетуге болатын. Берлинде, отызыншы жылдары социалистік бағыттағы өршіл либералды демократия өткеннің қабығын сыпырып тастап, жаңа республиканың дүниеге келуіне жол бастап жатқанын ол білетін. Твен жазғандай, бұл әлемнің «ең жаңа қаласы» — ғалымдар, жазушылар, философтар мен зиялылар еркін және футуристік қоғам құру үшін дәмханалар мен салондарда бас қосатын жер еді. Егер қазіргі генетика ғылымының толық әлеуеті ашылатын болса, ол Берлинде болады деп ойлады Мюллер.

1932 жылдың қысында Мюллер заттарын жинап, бірнеше жүз шыбын штаммын, он мың шыны түтікшені, мың шыны бөтелкені, бір микроскопты, екі велосипедті және 32-жылғы «Фордты» тиеп, Берлиндегі Кайзер Вильгельм институтына аттанды. Ол өзі таңдаған қаласының жаңа генетика ғылымының тарихтағы ең қорқынышты түрінде өршуіне куә болатынын еш сезбеген еді.

Lebensunwertes Leben (Өмір сүруге лайықсыз өмір)

Денесі мен ақыл-ойы сау емес және лайықсыз адам бұл бақытсыздықты өз балаларының денесінде жалғастырмауы тиіс. Völkische (халықтық) мемлекет мұнда ең ауқымды тәрбиелік міндетті орындауы керек. Бір күні бұл біздің қазіргі буржуазиялық дәуіріміздің ең жеңісті соғыстарынан да ұлы іс болып көрінетін болады. — Гитлердің «Aktion T4» бағдарламасы туралы бұйрығынан

Ол Құдай болғысы келді... жаңа нәсіл жасағысы келді. — Освенцим тұтқыны Йозеф Менгеленің мақсаттары туралы

Тұқым қуалайтын ауруы бар адам алпыс жасқа дейін орта есеппен 50 000 рейхсмарка шығын әкеледі. — Нацистік дәуірдегі Германияның биология оқулығындағы жоғары сынып оқушыларына арналған ескерту [/QUOTE]

Нацизм, дейді биолог Фриц Ленц — бұл «қолданбалы биологиядан» басқа ештеңе емес.

1933 жылдың көктемінде Герман Мюллер Берлиндегі Кайзер Вильгельм институтында жұмысын бастағанда, нацистік «қолданбалы биологияның» іске қосылғанына куә болды. Сол жылдың қаңтарында Ұлттық-социалистік неміс жұмысшы партиясының фюрері Адольф Гитлер Германия канцлері болып тағайындалды. Наурызда Германия парламенті Гитлерге парламенттің қатысуынсыз заңдар шығаруға бұрын-соңды болмаған өкілеттік беретін «Төтенше өкілеттіктер туралы заңды» мақұлдады. Мерекелеген нацистік парамилитарлық әскерлер Берлин көшелерімен алау ұстап жүріп, өз жеңістерін паш етті.

Нацистердің түсінігіндегі «қолданбалы биология» шын мәнінде қолданбалы генетика болды. Оның мақсаты Rassenhygiene«нәсілдік гигиенаны» (нәсілдің генетикалық тазалығын сақтау шаралары) жүзеге асыру еді. Бұл терминді алғаш қолданған нацистер емес: неміс дәрігері әрі биологы Альфред Плётц бұл тіркесті сонау 1895 жылы енгізген болатын (оның 1912 жылы Лондонда өткен Халықаралық еугеникалық конференциядағы қатерлі, жалынды сөзін еске түсіріңіз). Плётц сипаттағандай, «нәсілдік гигиена» — жеке гигиена денені тазалау болса, нәсілдік гигиена нәсілді генетикалық тазарту еді. Жеке гигиена денеден қоқыс пен қалдықтарды үнемі тазартып отыратыны сияқты, нәсілдік гигиена да генетикалық «қоқыстарды» жойып, соның нәтижесінде сау әрі таза нәсілдің пайда болуына әкелуі тиіс еді. 1914 жылы Плётцтің әріптесі, генетик Генрих Пол былай деп жазды: «Организм деградацияға ұшыраған жасушаларды қалай аяусыз құрбан етсе, хирург ауру мүшені бүтінді сақтап қалу үшін қалай аяусыз алып тастаса, солай туыстық топ немесе мемлекет сияқты жоғары органикалық бірліктер де ауру тұқым қуалайтын белгілері бар адамдардың ұрпақтан ұрпаққа зиянды гендерді таратуын тоқтату үшін жеке бостандыққа араласудан қорықпауы керек».

Плётц пен Пол британдық және америкалық еугенистерді — Галтон, Придди және Давенпортты — осы жаңа «ғылымның» ізашарлары ретінде қарастырды. Вирджиния штатындағы эпилептиктер мен ақыл-ой кемістігі барларға арналған колония генетикалық тазартудың тамаша тәжірибесі екенін олар атап өтті. 1920-жылдардың басында Кэрри Бак сияқты әйелдер анықталып, Америкадағы еугеникалық лагерьлерге жөнелтіліп жатқанда, неміс еугенистері «генетикалық ақауы бар» ерлер мен әйелдерді оқшаулау, стерилизациялау немесе жою үшін мемлекеттік бағдарлама құру бағытында өз күш-жігерлерін кеңейтті. Неміс университеттерінде «нәсілдік биология» және нәсілдік гигиена бойынша бірнеше профессорлық кафедралар ашылды, ал нәсілдік ғылым медициналық мектептерде үнемі оқытылатын болды. «Нәсілдік ғылымның» академиялық орталығы Кайзер Вильгельм атындағы антропология, адам тұқым қуалаушылығы және еугеника институты болды — ол Мюллердің Берлиндегі жаңа зертханасынан бір қадам жерде орналасқан еді.

Мюнхендегі сәтсіз төңкеріс («Сыра бүлігі») үшін түрмеде отырған Гитлер 1920-жылдары Плётц пен нәсілдік ғылым туралы оқып, оған бірден қызығушылық танытты. Плётц сияқты ол да ақаулы гендер ұлтты баяу улап, күшті, сау мемлекеттің қайта тууына кедергі келтіреді деп сенді. Нацистер отызыншы жылдары билікті басып алғанда, Гитлер бұл идеяларды іс жүзіне асыруға мүмкіндік алды. Ол мұны бірден жасады: 1933 жылы, «Төтенше өкілеттіктер туралы заң» қабылданғаннан кейін бес айға жетпей, нацистер «Тұқым қуалайтын аурулары бар ұрпақтардың алдын алу туралы заңды» — әдетте «Стерилизация туралы заң» деп аталатын заңды қабылдады. Заңның негізгі ережелері америкалық еугеникалық бағдарламадан тікелей алынды — тек әсерін күшейту үшін кеңейтілді. «Тұқым қуалайтын аурумен ауыратын кез келген адам хирургиялық операция арқылы стерилизациялануы мүмкін», — деп міндеттелді заңда. «Тұқым қуалайтын аурулардың» алғашқы тізімі жасалды, оған ақыл-ой кемістігі, шизофрения, эпилепсия, депрессия, соқырлық, кереңдік және ауыр деформациялар кірді. Ер адамды немесе әйел адамды стерилизациялау үшін Еугеникалық сотқа мемлекет атынан өтініш берілуі тиіс еді. «Сот стерилизация туралы шешім қабылдағаннан кейін, — деп жалғасты заңда, — операция тіпті стерилизацияланатын адамның еркіне қарсы болса да орындалуы керек. ... Басқа шаралар жеткіліксіз болған жағдайда, тікелей күш қолдануға болады».

Заңға халықтың қолдауына ие болу үшін заңдық бұйрықтар астыртын насихатпен күшейтілді — бұл формуланы нацистер кейінірек құбыжық деңгейдегі кемелдікке жеткізді. Нәсілдік саясат кеңсесі жасаған [Das Erbe] («Мұра», 1935) және («Тұқым қуалайтын ауру», 1936) сияқты фильмдер елдегі кинотеатрларда «кемістігі барлар» мен «лайықсыздардың» зиянын көрсету үшін толық залдарда көрсетілді. фильмінде жүйкесі жұқарған ақыл-есі кем әйел қолымен және шашымен мазасыз ойнап отырады; деформацияланған бала төсекте әлсіреп жатыр; аяқ-қолы қысқарған әйел төрт аяқтап жүк жануары сияқты жүреді. Бұл фильмдердегі сұрқай кадрларға керісінше мінсіз арийлік денеге арналған кино одалар көрсетілді: Лени Рифенштальдың неміс спортшыларын дәріптеуге арналған фильмінде бұлшықеттері шымыр, жас жігіттер генетикалық кемелдіктің үлгісі ретінде гимнастикалық жаттығулар көрсетті. Көрермендер «кемістігі барларға» жиіркенішпен, ал «супер-адам» спортшыларға қызғанышпен әрі құштарлықпен қарады.

Мемлекеттік насихат машинасы еугеникалық стерилизацияға келісім алу үшін жұмыс істеп жатқанда, нацистер нәсілдік тазартудың шекарасын кеңейту үшін құқықтық тетіктердің де іске қосылуын қамтамасыз етті. 1933 жылдың қарашасында жаңа заң мемлекетке «қауіпті қылмыскерлерді» (соның ішінде саяси диссиденттерді, жазушыларды және журналистерді) мәжбүрлеп стерилизациялауға рұқсат берді. 1935 жылдың қазанында «Неміс халқының тұқым қуалайтын денсаулығын қорғау туралы Нюрнберг заңдары» еврейлерге неміс қаны бар адамдармен некеге тұруға немесе арийлік тектен шыққан кез келген адаммен жыныстық қатынасқа түсуге тыйым салу арқылы генетикалық араласуды шектеуге тырысты. Тазалық пен нәсілдік тазалықты шатастырудың бұдан асқан оғаш көрінісі жоқ шығар: еврейлерге өз үйлерінде «неміс қызметшілерін» жұмысқа алуға тыйым салатын заң шықты.

Орасан зор стерилизациялау және оқшаулау бағдарламалары дәл сондай ауқымды әкімшілік аппарат құруды талап етті. 1934 жылға қарай ай сайын бес мыңға жуық ересек адам стерилизациядан (ұрпақ өрбіту қабілетінен айыру) өтіп жатты және екі жүз Тұқым қуалайтын денсаулық сақтау соттары (немесе Генетикалық соттар) стерилизацияға қарсы апелляцияларды қарау үшін толық жұмыс күнінде қызмет етті. Атлант мұхитының арғы жағында американдық евгениктер (адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсартуды зерттейтін ілім өкілдері) бұл талпынысты қолдап, өздерінің мұндай тиімді шараларға қол жеткізе алмай отырғандарына жиі өкініш білдірді. Чарльз Дэвенпорттың тағы бір шәкірті Лотроп Стоддард отызыншы жылдардың соңында осындай соттардың біріне барып, оның «хирургиялық тиімділігіне» таңданыспен жазды. Стоддардтың сапары кезінде сотта маникалды-депрессивті әйел, мылқау қыз, ақыл-есі кем қыз және еврей әйелге үйленген, сонымен қатар гомосексуал болып көрінген «маймыл тәрізді адам» — қылмыстың толық жиынтығы сотталып жатты. Стоддардтың жазбаларынан бұл симптомдардың кез келгенінің тұқым қуалайтын сипаты қалай анықталғаны түсініксіз болып қала берді. Соған қарамастан, барлық субъектілер тез арада стерилизациялауға мақұлданды.

Стерилизациядан тікелей кісі өлтіруге көшу іс жүзінде жарияланбай және байқалмай өтті. 1935 жылдың өзінде Гитлер жеке әңгімелерінде генді тазарту талпыныстарын стерилизациядан эвтаназияға (айықпас дертке шалдыққан адамның өлімін өз еркімен немесе медициналық көмекпен жеңілдету) дейін арттыру туралы ойланған болатын — «кемістігі барларды» жоюдан артық гендік қорды тазартудың қандай тезірек жолы бар? — бірақ ол халықтың реакциясынан қорықты. Алайда, 1930 жылдардың соңына қарай неміс қоғамының стерилизация бағдарламасына көрсеткен меңіреу сабырлылығы нацистерді батылдандыра түсті. Мүмкіндік 1939 жылы туды. Сол жылдың жазында Рихард пен Лина Кречмар Гитлерден өз балалары Герхардты эвтаназиялауға рұқсат беруін өтінді. Он бір айлық Герхард зағип және аяқ-қолында кемістігі бар болып туылған еді. Ата-анасы — жалынды нацистер — өз балаларын ұлттың генетикалық мұрасынан алып тастау арқылы өз ұлтына қызмет етуді үміт етті.

Өз мүмкіндігін сезген Гитлер Герхард Кречмарды өлтіруге рұқсат беріп, содан кейін бағдарламаны басқа балаларға тез арада таратты. Өзінің жеке дәрігері Карл Брандтпен бірлесе отырып, Гитлер генетикалық «кемістігі барларды» жою үшін әлдеқайда ауқымды, бүкілұлттық эвтаназия бағдарламасын басқаратын Ауыр тұқым қуалайтын және туа біткен аурулардың ғылыми тізілімін құрды. Жаппай қырып-жоюды ақтау үшін нацистер құрбандарды сипаттау үшін lebensunwertes Leben — «өмір сүруге лайықсыз өмір» деген эвфемизмді қолдана бастады. Бұл қорқынышты тіркес евгеника логикасының күшеюін білдірді: болашақ мемлекетті тазарту үшін генетикалық кемістігі барларды стерилизациялау жеткіліксіз еді; қазіргі мемлекетті тазарту үшін оларды қырып-жою қажет болды. Бұл генетикалық «түпкілікті шешім» болмақ еді.

Өлтіру үш жасқа дейінгі «кемістігі бар» балалардан басталды, бірақ 1939 жылдың қыркүйегіне қарай жасөспірімдерге де еркін таралды. Кейін тізімге кәмелетке толмаған құқық бұзушылар енгізілді. Еврей балалары пропорционалды емес түрде нысанаға алынды — оларды мемлекеттік дәрігерлер күштеп тексеріп, «генетикалық ауру» деп таңбалады және көбінесе ең шамалы сылтаулармен жойып жіберді. 1939 жылдың қазанына қарай бағдарлама ересектерді де қамтитындай етіп кеңейтілді. Берлиндегі Тиргартенштрассе, 4-үй мекенжайындағы сәнді вилла эвтаназия бағдарламасының ресми штаб-пәтері болып белгіленді. Кейіннен бұл бағдарлама сол көше мекенжайының құрметіне «Акция T4» (Aktion T4) деп аталатын болды.

Бүкіл ел бойынша қырып-жою орталықтары құрылды. Олардың ішінде төбедегі қамал тәрізді аурухана — Хадамар және қабырғаларында қатар-қатар терезелері бар, гарнизонға ұқсайтын кірпіш ғимарат — Бранденбург мемлекеттік әл-ауқат институты ерекше белсенді болды. Бұл ғимараттардың жертөлелерінде бөлмелер герметикалық камераларға айналдырылып, онда құрбандар иісті газбен (көміртегі тотығымен) уланып өлтірілді. Ғылым мен медициналық зерттеулердің аурасы мұқият сақталды, тіпті қоғамдық қиялға бұдан да күшті әсер ету үшін жиі драмаландырылды. Эвтаназия құрбандары қырып-жою орталықтарына терезелері перделенген автобустармен, көбінесе ақ халат киген СС офицерлерінің еріп жүруімен жеткізілді. Газ камераларына іргелес бөлмелерде, сұйықтықтарды жинауға арналған терең арналармен қоршалған уақытша бетон төсектер жасалды, онда дәрігерлер эвтаназиядан кейін мәйіттерді сойып, олардың тіндері мен миын болашақ генетикалық зерттеулер үшін сақтай алды. «Өмір сүруге лайықсыз» өмірлер ғылымның ілгерілеуі үшін өте құнды болып шықты.

Отбасыларын ата-аналарына немесе балаларына тиісті деңгейде қарау жасалды деп сендіру үшін, пациенттер алдымен уақытша ұстау орындарына көшірілді, содан кейін жою үшін Хадамар немесе Бранденбургке жасырын түрде ауыстырылды. Эвтаназиядан кейін өлімнің әртүрлі себептерін көрсететін мыңдаған жалған өлім туралы куәліктер берілді — олардың кейбіреулері мүлдем ақылға сыймайтын еді. Психотикалық депрессиядан зардап шеккен Мэри Раудың анасы 1939 жылы жойылды. Оның отбасына ол «ерніндегі сүйелдің» салдарынан қайтыс болды деп айтылды. 1941 жылға қарай Акция T4 ширек миллионға жуық ерлерді, әйелдерді және балаларды жойды. Стерилизация туралы заң 1933-1943 жылдар аралығында төрт жүз мыңға жуық мәжбүрлі стерилизацияға қол жеткізді.

Нацизмнің шектен шыққан азғындығын құжаттаған ықпалды мәдениет сыншысы Ханна Арендт кейінірек нацистік дәуірде неміс мәдениетіне сіңіп кеткен «зұлымдықтың үйреншіктілігі» (қарапайым адамдардың қылмыстық жүйенің бөлшегіне айналуы) туралы жазды. Бірақ зұлымдыққа деген сенгіштік те дәл сондай кең таралған сияқты көрінді. «Еврейлік» немесе «сығандық» хромосомаларда сақталады, тұқым қуалау арқылы беріледі және осылайша генетикалық тазартуға жатады дегенге сену сенімнің ерекше бұрмалануын талап етті — бірақ скептицизмнен бас тарту мәдениеттің айқындаушы қағидасына (кредосына) айналды. Шынында да, «ғалымдардың» тұтас бір тобы — генетиктер, медициналық зерттеушілер, психологтар, антропологтар және лингвистер — евгеника бағдарламасының ғылыми логикасын нығайту үшін академиялық зерттеулерді қуана-қуана қайталады. «Еврейлердің нәсілдік биологиясы» атты көлемді трактатында Берлиндегі Кайзер Вильгельм институтының профессоры Отмар фон Фершуер, мысалы, невроз бен истерия еврейлердің ішкі генетикалық белгілері деп мәлімдеді. Еврейлер арасында суицид көрсеткіші 1849-1907 жылдар аралығында жеті есе өскенін атап өте отырып, Фершуер таңқаларлық қорытынды жасады: оның негізгі себебі Еуропадағы еврейлерді жүйелі түрде қуғындау емес, олардың бұған невротикалық артық реакциясы екен: «тек психопатиялық және невротикалық бейімділігі бар адамдар ғана сыртқы жағдайдың мұндай өзгеруіне осылайша жауап береді». 1936 жылы Гитлер тарапынан жомарттықпен қаржыландырылған Мюнхен университеті жас медициналық зерттеушіге адам иегінің «нәсілдік морфологиясы» (ағзаның сыртқы пішіні мен құрылымын зерттейтін ғылым саласы) туралы диссертациясы үшін PhD дәрежесін берді — бұл иектің анатомиясы нәсілдік тұрғыдан анықталатынын және генетикалық түрде тұқым қуалайтынын дәлелдеу әрекеті еді. Жаңадан тағайындалған «адам генетигі» Йозеф Менгеле көп ұзамай нацистік зерттеушілердің ішіндегі ең сұмдық азғынына айналып, тұтқындарға жасаған эксперименттері үшін «Өлім періштесі» деген атқа ие болды.

Сайып келгенде, нацистердің «генетикалық ауруларды» тазарту бағдарламасы алдағы әлдеқайда үлкен қасіреттің алғышарты ғана болды. Мылқау, зағип, саңырау, ақсақ, мүгедек және ақыл-есі кем адамдарды қырып-жою қаншалықты сұмдық болса да, алдағы тарихи сұмдықтардың — Холокост кезінде лагерьлер мен газ камераларында 6 миллион еврейдің, екі жүз мың сығанның, бірнеше миллион кеңестік және поляк азаматтарының, сондай-ақ белгісіз мөлшердегі гомосексуалдардың, зиялылардың, жазушылардың, суретшілердің және саяси диссиденттердің жойылуының көлеңкесінде қалады. Бірақ бұл жабайылыққа үйрену кезеңін оның толық піскен нұсқасынан бөліп қарау мүмкін емес; нацистер өз кәсібінің әліпбиін евгеникалық варварлықтың осы «балабақшасында» үйренді. Геноцид (белгілі бір халықты немесе нәсілді жаппай қырып-жою) сөзінің түбірі «ген» сөзімен ортақ — бұл тегін емес: нацистер өз жоспарларын іске асыру, ақтау және қолдау үшін гендер мен генетиканың сөздік қорын пайдаланды. Генетикалық кемсітушілік тілі нәсілдік қырып-жою тіліне оңай айналды. Психикалық ауруы бар және физикалық мүгедектерді гуманизмнен айыру («олар біз сияқты ойлай немесе әрекет ете алмайды») еврейлерді гуманизмнен айырудың («олар біз сияқты ойламайды немесе әрекет етпейді») дайындық кезеңі болды. Тарихта бұрын-соңды және мұндай арамдықпен гендер тұлғамен, тұлға кемістікпен, ал кемістік қырып-жоюмен соншалықты оңай ұштастырылған емес. Неміс теологы Мартин Нимеллер зұлымдықтың тайғақ жолын өзінің жиі келтірілетін мәлімдемесінде былайша қорытындылады:

Алдымен олар социалистер үшін келді, мен үндемедім — Өйткені мен социалист емес едім.

Сосын олар кәсіподақ мүшелері үшін келді, мен үндемедім — Өйткені мен кәсіподақ мүшесі емес едім.

Сосын олар еврейлер үшін келді, мен үндемедім — Өйткені мен еврей емес едім.

Сосын олар мен үшін келді — Сол кезде мені қорғап сөйлейтін ешкім қалмаған еді.

1930 жылдары нацистер мемлекет қолдаған стерилизациялау және қырып-жою бағдарламасын нығайту үшін тұқым қуалаушылық тілін бұрмалауды үйреніп жатқанда, басқа бір қуатты Еуропалық мемлекет те өз саяси жоспарын ақтау үшін тұқым қуалаушылық пен гендер логикасын бұрмалап жатты — бірақ бұл мүлдем қарама-қайшы сипатта болды. Нацистер генетиканы нәсілдік тазарту құралы ретінде қабылдады. 1930 жылдардағы Кеңес Одағында солшыл ғалымдар мен зиялылар тұқым қуалаушылықта ешқандай ішкі қасиет жоқ деп ұсынды. Табиғатта барлық нәрсе — барлық адам — өзгереді. Гендер — бұл жеке айырмашылықтардың тұрақтылығын баса көрсету үшін буржуазия (үстемдік етуші бай тап) ойлап тапқан сағым ғана, ал іс жүзінде белгілер, тұлғалар, таңдаулар немесе тағдырлар туралы ешбір нәрсе өзгермейтін емес. Егер мемлекет тазартуды қажет етсе, бұған генетикалық сұрыптау арқылы емес, барлық адамдарды қайта тәрбиелеу және бұрынғы «менін» жою арқылы қол жеткізіледі. Гендерді емес — миды жуып тазарту керек еді.

Нацистер сияқты кеңестік доктрина да жалған ғылыммен нығайтылды және қолдау тапты. 1928 жылы Трофим Лысенко есімді сұсты, тас мүсіндей ауыл шаруашылығы зерттеушісі — бір журналист ол туралы «тіс ауруы сияқты әсер қалдырады» деп жазған — жануарлар мен өсімдіктердегі тұқым қуалайтын әсерлерді «талқандаудың» және қайта бағыттаудың жолын тапқанын мәлімдеді. Алыстағы Сібір фермаларында жүргізілген эксперименттерде Лысенко бидай сұрыптарын қатты суық пен құрғақшылыққа ұшыратып, сол арқылы бұл сұрыптардың қолайсыздыққа тұқым қуалайтын төзімділікке ие болуына себеп болған (Лысенконың бұл мәлімдемелері кейінірек не ашықтан-ашық жалған, не ең нашар ғылыми сападағы эксперименттерге негізделгені анықталды). Бидай сұрыптарын осындай «шок терапиясымен» өңдеу арқылы Лысенко өсімдіктерді көктемде қарқынды гүлдетіп, жазда жоғары өнім алуға болатынын айтты.

«Шок терапиясы» генетикаға қайшы келетіні анық еді. Бидайдың суыққа немесе құрғақшылыққа ұшырауы оның гендерінде тұрақты, тұқым қуалайтын өзгерістерді тудыра алмайды, бұл тышқандардың құйрығын кесу арқылы құйрықсыз тышқан тұқымын жасауға немесе антилопаның мойнын созу арқылы керік жасауға болмайтынымен бірдей. Өсімдіктеріне мұндай өзгеріс енгізу үшін Лысенко суыққа төзімділік гендерін мутацияға (генетикалық ақпараттың кенеттен өзгеруі) ұшыратуы (Морган немесе Мюллер сияқты), мутантты сұрыптарды бөліп алу үшін табиғи немесе жасанды сұрыптауды қолдануы (Дарвин сияқты) және мутацияны бекіту үшін мутантты сұрыптарды бір-бірімен будандастыруы (Мендель және де Фриз сияқты) керек еді. Бірақ Лысенко өзін де, кеңестік басшыларын да өсімдіктерді тек сыртқы әсер мен бейімдеу арқылы «қайта тәрбиеледім» және сол арқылы олардың ішкі қасиеттерін өзгерттім деп сендірді. Ол гендер туралы түсінікті мүлдем жоққа шығарды. Ген, оның айтуынша, «шіріген, өліп бара жатқан буржуазиялық» ғылымды қолдау үшін «генетиктер ойлап тапқан» нәрсе. «Тұқым қуалау негізі қандай да бір ерекше өздігінен көбейетін затта жатқан жоқ». Бұл Ламарктың идеясын — бейімделу тікелей тұқым қуалайтын өзгеріске ауысады деген ойды — генетиктер ламаркизмнің концептуалды қателерін көрсеткеннен кейін ондаған жылдар өткен соң қайта жаңғырту еді.

Лысенконың теориясын кеңестік саяси аппарат бірден қабылдады. Ол аштық жиегінде тұрған елде ауыл шаруашылығы өнімін айтарлықтай арттырудың жаңа әдісін уәде етті: бидай мен күрішті «қайта тәрбиелеу» арқылы кез келген жағдайда, соның ішінде ең қатал қыс пен ең құрғақ жазда да дақылдарды өсіруге болады. Мәселенің тағы бір маңызды жағы, Сталин мен оның серіктестері шок терапиясы арқылы гендерді «талқандау» және «қайта тәрбиелеу» перспективасын идеологиялық тұрғыдан қанағаттанарлық деп тапты. Лысенко өсімдіктерді топырақ пен климатқа тәуелділіктен арылту үшін қайта тәрбиелеп жатқанда, кеңестік партия қызметкерлері де саяси диссиденттерді жалған сана мен материалдық игіліктерге тән тәуелділіктен арылту үшін қайта тәрбиелеп жатты. Нацистер — абсолютті генетикалық өзгермейтіндікке («еврей әрқашан еврей») сеніп — өз халқының құрылымын өзгерту үшін евгеникаға жүгінді. Кеңестер — абсолютті генетикалық қайта бағдарламалануға («кез келген адам — барлығы») сеніп — барлық айырмашылықтарды жойып, осылайша радикалды ұжымдық игілікке қол жеткізе алатын еді.

1940 жылы Лысенко өз сыншыларын шеттетіп, Кеңес Одағының Генетика институтының директоры лауазымын иеленді және кеңестік биологияда өзінің тоталитарлық иелігін орнатты. Оның теорияларына кез келген ғылыми келіспеушілік нысанына — әсіресе мендельдік генетикаға немесе дарвиндік эволюцияға сенуге — Кеңес Одағында тыйым салынды. Ғалымдарды Лысенконың идеяларына «қайта тәрбиелеу» үшін ГУЛАГ-тарға жіберді (бидай сияқты, диссидент профессорларды «шок терапиясына» ұшырату оларды ойларын өзгертуге көндіруі мүмкін еді). 1940 жылдың тамызында белгілі мендельдік генетик Николай Вавилов биологияға қатысты «буржуазиялық» көзқарастарын насихаттағаны үшін тұтқындалып, атақты Саратов түрмесіне жіберілді (Вавилов гендерді олай оңай өзгерту мүмкін емес деп айтуға батылы барған еді). Вавилов пен басқа генетиктер түрмеде азап шегіп жатқанда, Лысенконың жақтастары генетиканы ғылым ретінде беделден айыру үшін қарқынды науқан бастады. 1943 жылдың қаңтарында әлсіреп, ашыққан Вавилов түрме ауруханасына ауыстырылды. «Мен қазір тезек қанамын», — деп сипаттады ол өзін күзетшілерге және бірнеше аптадан кейін қайтыс болды.

Нацизм мен лысенкоизм тұқым қуалаушылықтың бір-біріне мүлдем қарама-қайшы тұжырымдамаларына негізделген еді — бірақ екі қозғалыстың арасындағы ұқсастықтар таңқаларлық. Нацистік доктрина өзінің қатыгездігімен теңдессіз болса да, нацизм де, лысенкоизм де ортақ бір арқауды бөлісті: екі жағдайда да тұқым қуалаушылық теориясы адамның бірегейлігі (идентификациясы) туралы түсінік құру үшін қолданылды, ол өз кезегінде саяси жоспарға қызмет ету үшін бұрмаланды. Тұқым қуалаушылықтың екі теориясы бір-біріне мүлдем қарама-қайшы болуы мүмкін еді — нацистер бірегейліктің өзгермейтіндігіне соншалықты құмар болса, кеңестер оның толық икемділігіне соншалықты сенді — бірақ гендер мен мұрагерлік тілі мемлекеттілік пен прогресс үшін орталық орында болды: мұрагерліктің өшпестігіне сенбейінше нацизмді елестету қаншалықты қиын болса, оның кемелді жойылуына сенбейінше кеңестік мемлекетті елестету де соншалықты қиын. Екі жағдайда да ғылым мемлекет қолдаған «тазарту» механизмдерін қолдау үшін әдейі бұрмаланғаны таңқаларлық емес. Гендер мен мұрагерлік тілін иемдену арқылы билік пен мемлекеттіліктің тұтас жүйелері ақталды және нығайтылды. Жиырмасыншы ғасырдың ортасына қарай ген — немесе оның бар екендігін жоққа шығару — қуатты саяси және мәдени құрал ретінде қалыптасып үлгерді. Ол тарихтағы ең қауіпті идеялардың біріне айналды.

Жалған ғылым (ғылыми негізі жоқ, бірақ ғылым болып көрінетін ілім) тоталитарлық режимдерді сүйемелдейді. Ал тоталитарлық режимдер жалған ғылымды тудырады. Нацистік генетиктер генетика ғылымына қандай да бір нақты үлес қосты ма?

Орасан зор қоқыстың ішінде екі үлес ерекше көзге түседі. Біріншісі әдістемелік сипатта болды: нацистік ғалымдар «егіздерді зерттеу» әдісін дамытты — бірақ, оларға тән қасиетпен, көп ұзамай оны сұмдық формаға айналдырды. Егіздерді зерттеу 1890 жылдары Фрэнсис Гальтонның еңбектерінен басталған болатын. «Табиғатқа қарсы тәрбие» (адам бойындағы қасиеттердің қайсысы тұқым қуалаудан, қайсысы қоршаған ортадан екенін анықтау мәселесі) тіркесін қалыптастырған Гальтон ғалымның бірінің екіншісіне әсерін қалай ажырата алатынын ойластырды. Кез келген белгілі бір қасиет — мысалы, бой немесе интеллект — табиғаттың ба, әлде тәрбиенің өнімі ме, соны қалай анықтауға болады? Тұқым қуалаушылық пен қоршаған ортаны қалай ажыратуға болады?

Гальтон табиғи экспериментті пайдалануды ұсынды. Егіздер бірдей генетикалық материалды бөлісетіндіктен, ол олардың арасындағы кез келген елеулі ұқсастықтар гендерге жатқызылуы мүмкін, ал кез келген айырмашылықтар қоршаған ортаның салдары деп тұжырымдады. Егіздерді зерттеу, ұқсастықтар мен айырмашылықтарды салыстыру және қарама-қайшы қою арқылы генетик маңызды белгілерге табиғат пен тәрбиенің нақты үлесін анықтай алады.

Гальтон дұрыс жолда болды — тек бір маңызды кемшілігі бар еді: ол генетикалық жағынан шынымен бірдей болып табылатын бір жұмыртқалы (идентичный) егіздер мен жай ғана генетикалық бауырлар болып табылатын екі жұмыртқалы (фратэрнальный) егіздерді ажырата алмады (бір жұмыртқалы егіздер бір ұрықтанған жұмыртқаның бөлінуінен пайда болады, нәтижесінде геномы (ағзаның барлық генетикалық материалының жиынтығы) бірдей егіздер туады, ал екі жұмыртқалы егіздер екі жұмыртқаның екі сперматозоидпен бір мезгілде ұрықтануынан пайда болады, нәтижесінде геномдары әртүрлі егіздер туады). Осылайша, алғашқы егіздерді зерттеулер осы түсініспеушілікке байланысты қиындап, нақты емес нәтижелерге әкелді. 1924 жылы Герман Вернер Сименс есімді неміс евгенигі және нацистік жақтас Гальтонның ұсынысын бір жұмыртқалы егіздерді екі жұмыртқалы егіздерден мұқият бөлу арқылы жетілдірді.

Мамандығы бойынша дерматолог Сименс Плётцтің шәкірті және нәсілдік гигиенаның алғашқы белсенді жақтаушысы болды. Плётц сияқты, Сименс те генетикалық тазартуды тек ғалымдар алдымен тұқым қуалаушылықты дәлелдей алса ғана ақтауға болатынын түсінді: соқыр адамды стерилизациялауды тек оның соқырлығы тұқым қуалайтынын дәлелдей алсаңыз ғана ақтай аласыз. Гемофилия сияқты белгілер үшін бұл оңай еді: тұқым қуалаушылықты анықтау үшін егіздерді зерттеудің қажеті шамалы. Бірақ интеллект немесе психикалық ауру сияқты күрделі белгілер үшін тұқым қуалаушылықты анықтау әлдеқайда қиын болды. Тұқым қуалаушылық пен ортаның әсерін ажырату үшін Сименс екі жұмыртқалы егіздерді бір жұмыртқалы егіздермен салыстыруды ұсынды. Тұқым қуалаушылықтың негізгі тесті конкорданттық (егіздердің екеуінде де белгілі бір белгінің болуы немесе ортақ қасиеттің көріну жиілігі) болуы керек еді. Конкорданттық термині ортақ белгіге ие егіздердің үлесін білдіреді. Егер егіздердің көз түсі 100 пайыз жағдайда сәйкес келсе, онда конкорданттық 1-ге тең. Егер олар 50 пайыз жағдайда сәйкес келсе, онда конкорданттық 0,5 болады. Конкорданттық — гендердің белгілі бір қасиетке әсер ететінін анықтауға арналған ыңғайлы өлшем. Егер бір жұмыртқалы егіздерде, мысалы, шизофрения бойынша жоғары конкорданттық байқалса, ал бірдей ортада туып-өскен екі жұмыртқалы егіздерде конкорданттық төмен болса, онда бұл аурудың тамырын нық сеніммен генетикаға жатқызуға болады.

Нацистік генетиктер үшін бұл алғашқы зерттеулер неғұрлым қатал эксперименттерге негіз болды. Мұндай эксперименттердің ең белсенді жақтаушысы — антропологтан дәрігерге, содан кейін СС офицеріне айналған, ақ халат киіп Аушвиц пен Биркенау концлагерьлерінде жүрген Йозеф Менгеле болды. Генетика мен медициналық зерттеулерге сұмдық қызығушылық танытқан Менгеле Аушвицтің бас дәрігері дәрежесіне дейін көтеріліп, онда егіздерге бірқатар жантүршігерлік эксперименттер жасады. 1943-1945 жылдар аралығында мыңнан астам егіздер Менгеленің эксперименттеріне ұшырады. Берлиндегі ұстазы Отмар фон Фершуердің айдап салуымен, Менгеле жаңадан келген лагерь тұтқындарының қатарын аралап, лагерь тұрғындарының жадында мәңгілікке сақталып қалған фразаны айқайлау арқылы зерттеулері үшін егіздерді іздеді: Zwillinge heraus («Егіздер шығыңдар») немесе Zwillinge heraustreten («Егіздер алға шығыңдар»).

Мен бұл мәтінді мағыналық блоктарға бөліп, барлық ережелерді сақтай отырып, қазақ тіліне кәсіби деңгейде аударуға кірісемін.

Платформалардан жұлып алынған егіздер арнайы татуировкалармен белгіленіп, бөлек блоктарға орналастырылды және Мәңгеле мен оның көмекшілерінің жүйелі түрде құрбанына айналды (таңқаларлығы, тәжірибе нысандары ретінде егіздердің лагерьде аман қалу мүмкіндігі егіз емес балаларға қарағанда жоғары болды, өйткені соңғыларын жоюға келгенде еш ойланбайтын). Мәңгеле өсуге генетикалық әсерлерді салыстыру үшін олардың дене мүшелерін ерекше құштарлықпен өлшеді. «Денеміздің өлшенбеген және салыстырылмаған бірде-бір бөлігі қалған жоқ», — деп еске алады егіздердің бірі. — «Біз әрқашан бірге, әрқашан жалаңаш отыратынбыз». Басқа егіздер газдан уланып өлтіріліп, ішкі мүшелерінің көлемін салыстыру үшін денелері сойылды. Тағы біреулерін жүрекке хлороформ (химиялық еріткіш, ертеректе анестезия үшін қолданылған) инъекциясын салу арқылы өлтірді. Кейбіреулері сәйкес келмейтін қан құюға, аяқ-қолды ампутациялауға немесе анестезиясыз операцияларға ұшырады. Бактериялық инфекцияларға реакцияның генетикалық нұсқаларын анықтау үшін егіздерге сүзек жұқтырылды. Бір сұмдық мысалда, ортақ омыртқа мүгедектікті түзете ме дегенді тексеру үшін егіздердің бір жұбын — бірі бүкір болатын — хирургиялық жолмен бір-біріне тігіп тастады. Ота жасалған жер гангренаға (тіндердің шіріп, өлуі) айналып, екі егіз де көп ұзамай қайтыс болды.

Ғылымның жалған кейпіне (ersatz patina) қарамастан, Мәңгеленің жұмысы өте төмен ғылыми сапаға ие болды. Жүздеген құрбанды тәжірибеге салғанымен, ол ешқандай назар аударарлық нәтижесі жоқ, нашар жазылған шимай дәптерден басқа ештеңе қалдырмады. Освенцим мұражайындағы үзік-үзік жазбаларды зерттеген бір зерттеуші: «Ешбір ғалым бұларды байыппен қабылдай алмайды», — деген қорытындыға келді. Шынында да, Германияда егіздерді зерттеуде қандай да бір ерте жетістіктер болса да, Мәңгеленің тәжірибелері бұл саланы өшпенділікке батырып, егіздерді зерттеу ісін сондай тиімділікпен құртқаны соншалық, әлем оны байыппен қабылдауы үшін ондаған жылдар қажет болды.

Ғылыми қоныс аудару

Нацистердің генетикаға қосқан екінші «үлесі» ешқашан үлес ретінде жоспарланбаған еді. 1930 жылдардың ортасына қарай, Германияда Гитлер билікке келгенде, көптеген ғалымдар нацистік саяси күн тәртібінің қауіп-қатерін сезініп, елден кетіп қалды. Германия жиырмасыншы ғасырдың басында ғылымда үстемдік еткен болатын: ол атомдық физиканың, кванттық механиканың, ядролық химияның, физиология мен биохимияның ошағы болды. 1901 және 1932 жылдар аралығында физика, химия және медицина салаларында берілген жүз Нобель сыйлығының отыз үші неміс ғалымдарына бұйырды (британдықтар он сегіз, ал американдықтар тек алты сыйлық алды). Герман Мёллер 1932 жылы Берлинге келгенде, бұл қала әлемдегі ең озық ғылыми ой иелерінің орталығы еді. Эйнштейн Кайзер Вильгельм атындағы Физика институтының тақталарына теңдеулер жазып жатқан. Химик Отто Ган олардың құраушы субатомдық бөлшектерін түсіну үшін атомдарды ыдыратып жатты. Биохимик Ханс Кребс жасушалардың құраушы химиялық компоненттерін анықтау үшін оларды ашып зерттеп жатқан болатын.

Бірақ нацизмнің өрлеуі неміс ғылыми қауымдастығына бірден суық тигізді. 1933 жылы сәуірде еврей профессорлары мемлекет қаржыландыратын университеттердегі лауазымдарынан кенеттен қуылды. Жақын арадағы қауіпті сезген мыңдаған еврей ғалымдары шет елдерге қоныс аударды. Эйнштейн 1933 жылы конференцияға кетіп, қайтып оралмауды жөн деп шешті. Кребс сол жылы қашып кетті, биохимик Эрнест Чейн мен физиолог Вильгельм Фельдбург те солай жасады. Физик Макс Перутц 1937 жылы Кембридж университетіне ауысты. Эрвин Шрёдингер және ядролық химик Макс Дельбрюк сияқты кейбір еврей емес адамдар үшін жағдай адамгершілік тұрғысынан төзгісіз болды. Көбі жиіркеніштен отставкаға кетіп, шет елдерге көшті. Герман Мёллер — кезекті жалған утопиядан көңілі қалып — ғылым мен социализмді біріктірудің кезекті ізденісімен Берлиннен Кеңес Одағына кетті. (Ғалымдардың нацистік билікке реакциясын бұрыс түсінбеуіміз үшін, көптеген неміс ғалымдарының нацизмге жауап ретінде өлімдей үнсіздік сақтағаны белгілі болсын. «Гитлер неміс ғылымының ұзақ мерзімді перспективаларын құртқан болуы мүмкін», — деп жазды Джордж Оруэлл 1945 жылы, бірақ синтетикалық мұнай, реактивті ұшақтар, зымырандар және атом бомбасы сияқты қажетті зерттеулерді жүргізетін «талантты [неміс] адамдардың жетіспеушілігі болған жоқ». )

Германияның жоғалтқаны генетиканың олжасы болды. Германиядан жаппай көшу ғалымдарға тек елдер арасында ғана емес, сонымен бірге пәндер арасында да саяхаттауға мүмкіндік берді. Жаңа елдерде олар жаңа проблемаларға назар аударуға мүмкіндік тапты. Атомдық физиктер әсіресе биологияға қызығушылық танытты; бұл ғылыми ізденістің зерттелмеген шекарасы еді. Материяны оның іргелі бірліктеріне дейін ыдыратып, олар өмірді де сондай материалдық бірліктерге дейін қысқартуға тырысты. Атомдық физиканың этосы — бөлінбейтін бөлшектерді, әмбебап механизмдерді және жүйелі түсіндірмелерді табуға деген тынымсыз ұмтылыс — көп ұзамай биологияға еніп, бұл пәнді жаңа әдістер мен жаңа сұрақтарға бағыттады. Бұл ұстанымның жаңғырығы алдағы ондаған жылдар бойы сезілетін болады: физиктер мен химиктер биологияға бет бұрған сайын, олар тірі тіршілік иелерін химиялық және физикалық тұрғыдан — молекулалар, күштер, құрылымдар, әрекеттер мен реакциялар арқылы түсінуге тырысты. Уақыт өте келе, осы жаңа континентке келген эмигранттар оның карталарын қайта сызатын болады.

Гендер ең көп назар аудартты. Гендер неден тұрады және олар қалай жұмыс істейді? Морганның жұмысы олардың хромосомалардағы орнын анықтады, онда олар сымға тізілген моншақтар сияқты орналасқан деп есептелді. Гриффит пен Мёллердің тәжірибелері организмдер арасында қозғала алатын және рентген сәулелерімен оңай өзгеретін материалдық затқа, химиялық қосылысқа нұсқады.

Биологтар «ген молекуласын» таза гипотетикалық негізде сипаттауға тырысудан бас тартуы мүмкін еді — бірақ қай физик оғаш, қауіпті аймақта серуендеуден бас тарта алар? 1944 жылы Дублинде сөйлеген сөзінде кванттық теоретик Эрвин Шрёдингер геннің молекулалық табиғатын таза теориялық принциптерге сүйене отырып сипаттауға батыл әрекет жасады (кейінірек бұл дәріс «Өмір деген не? » деген атпен кітап болып басылып шықты). Шрёдингердің болжамынша, ген химиялық заттың ерекше түрінен тұруы керек еді; ол қарама-қайшылықтар молекуласы болуы тиіс. Ол химиялық жүйелілікке ие болуы керек — әйтпесе көшіру және тасымалдау сияқты күнделікті процестер жұмыс істемейтін еді — бірақ ол сонымен бірге ерекше бейберекеттікке де қабілетті болуы керек — әйтпесе тұқым қуалаушылықтың орасан зор әртүрлілігін түсіндіру мүмкін болмас еді. Молекула ақпараттың үлкен көлемін тасымалдай алуы, бірақ сонымен бірге жасушаларға сыйып кететіндей ықшам болуы керек еді.

Шрёдингер «хромосомалық талшықтың» бойымен созылған бірнеше химиялық байланыстары бар химиялық затты елестетті. Мүмкін, байланыстардың реттілігі кодтық скриптті — «[кейбір] миниатюралық кодқа сығымдалған мазмұнның әртүрлілігін» кодтаған болар. Мүмкін, жіптегі моншақтардың реті өмірдің құпия кодын алып жүрген шығар.

Ұқсастық пен айырмашылық; тәртіп пен әртүрлілік; хабарлама мен материя. Шрёдингер тұқым қуалаушылықтың әртүрлі, қарама-қайшы қасиеттерін бейнелейтін химиялық затты — Аристотельді қанағаттандыратын молекуланы елестетуге тырысты. Ол ДНҚ-ны өз көзімен көргендей болды.

fn1 Бұл сөз Гитлердің орынбасары Рудольф Гесске де тиесілі деп есептеледі. fn2 Плётц 1930 жылдары нацистерге қосылады. fn3 Кертис Мерриман есімді американдық психолог және Вальтер Яблонски есімді неміс офтальмологы да 1920 жылдары осыған ұқсас егіздер зерттеуін жүргізді. fn4 Нақты санын анықтау қиын. Мәңгеленің егіздерге жасаған тәжірибелерінің ауқымы туралы Джеральд Л. Познер мен Джон Уэрдің «Мәңгеле: Толық тарих» еңбегін қараңыз.

«Сол бір ақымақ молекула»

Ақымақтықтың күшін ешқашан бағаламай кетпеңіз... — Роберт Хайнлайн

Освалд Эйвери 1933 жылы Фредерик Гриффиттің трансформациялық тәжірибесі туралы естігенде елу бесте еді. Сыртқы келбеті оны жасынан үлкенірек етіп көрсететін. Нәзік, кішкентай, көзілдірік киген, шашы тақырланған, құс тәрізді дауысы және қыстағы бұтақтар сияқты ілулі тұрған аяқ-қолы бар Эйвери Нью-Йорктегі Рокфеллер университетінің профессоры болатын, онда ол бүкіл ғұмырын бактерияларды — әсіресе пневмококкты зерттеуге арнаған еді. Ол Гриффиттің тәжірибесінде қандай да бір сұмдық қателік жіберілгеніне сенімді болды. Химиялық қалдықтар қалайша бір жасушадан екіншісіне генетикалық ақпаратты тасымалдауы мүмкін?

Музыканттар, математиктер — элиталық спортшылар сияқты — ғалымдар да ерте шыңға шығып, тез бәсеңдейді. Сөнетін шығармашылық емес, төзімділік: ғылым — бұл төзімділік спорты. Сол бір жарық түсіретін тәжірибені шығару үшін мыңдаған жарық бермейтін тәжірибелерді қоқысқа тастау керек; бұл табиғат пен ерік-жігер арасындағы шайқас. Эйвери өзін білікті микробиолог ретінде танытты, бірақ гендер мен хромосомалардың жаңа әлеміне қадам басуды ешқашан елестетпеген еді. «Фесс» (Fess) — студенттері оны сүйіспеншілікпен солай атайтын («профессор» сөзінің қысқартылған түрі) — жақсы ғалым еді, бірақ революцияшыл ғалым болуы екіталай болатын. Гриффиттің тәжірибесі генетиканы бір бағыттағы таксиге отырғызып, оны оғаш болашаққа қарай зымыратқан болуы мүмкін — бірақ Эйвери бұл ағымға қосылуға құлықсыз болды.

Егер Фесс құлықсыз генетик болса, онда ДНҚ құлықсыз «ген молекуласы» еді. Гриффиттің тәжірибесі геннің молекулалық сәйкестігі туралы кең таралған болжамдар тудырды. 1940 жылдардың басына қарай биохимиктер жасушаларды химиялық құрамдас бөліктерге бөліп, тірі жүйелердегі түрлі молекулаларды анықтады — бірақ тұқым қуалау кодын тасымалдайтын молекула әлі белгісіз еді.

Гендер орналасқан биологиялық құрылым — хроматин химиялық заттардың екі түрінен: нәруыздардан (протеиндер) және нуклеин қышқылдарынан тұратыны белгілі еді. Хроматинның химиялық құрылымын ешкім білмеді және түсінбеді, бірақ «тығыз араласқан» екі компоненттің ішінде нәруыздар биологтарға әлдеқайда таныс, әлдеқайда әмбебап және ген тасымалдаушысы болуы әлдеқайда ықтимал еді. Нәруыздар жасушадағы функциялардың негізгі бөлігін атқаратыны белгілі болды. Жасушалар өмір сүру үшін химиялық реакцияларға тәуелді: мысалы, тыныс алу кезінде қант оттегімен химиялық түрде қосылып, көмірқышқыл газы мен энергия түзеді. Бұл реакциялардың ешқайсысы өздігінен жүрмейді (егер олай болса, біздің денелеріміз үнемі жанған қанттың иісімен алаулап тұратын еді). Нәруыздар жасушадағы осы іргелі химиялық реакцияларды реттейді және басқарады — кейбірін жеделдетіп, кейбірін баяулатады, реакциялардың қарқынын өмір сүруге сәйкес келетіндей етіп реттейді. Өмір — химия болуы мүмкін, бірақ бұл химияның ерекше жағдайы. Организмдер мүмкін болатын реакциялардың арқасында емес, әрең мүмкін болатын реакциялардың арқасында өмір сүреді. Тым көп реактивтілік болса, біз өздігінен жанып кетер едік. Тым аз болса, суып, өлер едік. Нәруыздар осы әрең мүмкін болатын реакцияларға мүмкіндік беріп, химиялық энтропияның (жүйенің ретсіздік дәрежесі) шетінде — қауіпті сырғанап, бірақ ешқашан құламай өмір сүруімізге мүмкіндік береді.

Нәруыздар сонымен қатар жасушаның құрылымдық компоненттерін құрайды: шаш талшықтары, тырнақтар, шеміршектер немесе жасушаларды ұстап тұратын матрицалар. Басқа пішіндерге иіліп, олар рецепторларды, гормондарды және сигналдық молекулаларды түзеді, бұл жасушалардың бір-бірімен байланысуына мүмкіндік береді. Жасушаның кез келген дерлік қызметі — метаболизм, тыныс алу, жасушаның бөлінуі, өзін-өзі қорғау, қалдықтарды жою, секреция, сигнал беру, өсу, тіпті жасушаның өлімі де нәруыздарды қажет етеді. Олар биохимиялық әлемнің «жұмыс аттары» болып табылады.

Керісінше, нуклеин қышқылдары биохимиялық әлемнің «көмескі тұлпарлары» (dark horses) еді. 1869 жылы — Мендель Брно қоғамында өз еңбегін оқығаннан кейін төрт жыл өткен соң — швейцариялық биохимик Фридрих Мишер жасушалардағы молекулалардың осы жаңа класын ашты. Өзінің биохимик әріптестерінің көбі сияқты, Мишер де жасушаларды бөлшектеп, бөлініп шыққан химиялық заттарды ажырату арқылы жасушалардың молекулалық компоненттерін классификациялауға тырысты. Әртүрлі компоненттердің ішінде оны химиялық заттың бір түрі ерекше қызықтырды. Ол мұны хирургиялық таңғыштардағы адам іріңінен сығып алған ақ қан жасушаларынан (лейкоциттерден) тығыз, үйірілген жіптер түрінде тұндырып алды. Ол дәл осындай ақ химиялық иірімді албырт балығының (лосось) сперматозоидынан да тапты. Ол бұл молекуланы нуклеин (латынша nucleus — ядро) деп атады, өйткені ол жасуша ядросында шоғырланған болатын. Бұл химиялық зат қышқыл болғандықтан, оның атауы кейінірек нуклеин қышқылдары деп өзгертілді — бірақ нуклеиннің жасушалық қызметі жұмбақ болып қала берді.

1920 жылдардың басына қарай биохимиктер нуклеин қышқылдарының құрылымы туралы тереңірек түсінік алды. Химиялық зат екі түрде болды — ДНҚ және РНҚ, молекулалық «немере ағайындар». Екеуі де жіп тәрізді тізбек немесе қаңқа бойымен тізілген төрт компоненттен, яғни негіздерден тұратын ұзын тізбектер еді. Төрт негіз қаңқадан шырмауық жапырақтары сияқты шығып тұратын. ДНҚ-да төрт «жапырақ» (немесе негіз) аденин, гуанин, цитозин және тимин болды — олар А, Г, Ц және Т деп қысқартылды. РНҚ-да тимин урацилге ауыстырылды — осылайша А, Ц, Г және У болды. fn1 Осы қарапайым бөлшектерден басқа, ДНҚ мен РНҚ-ның құрылымы немесе қызметі туралы ештеңе белгілі емес еді.

Биохимик Феб Левенге (Эйверидің Рокфеллер университетіндегі әріптестерінің бірі) ДНҚ-ның күлкілі дәрежеде қарапайым химиялық құрамы — тізбек бойымен тізілген төрт негіз — өте «қарабайыр» құрылымды меңзегендей көрінді. ДНҚ ұзын, біркелкі полимер (көптеген қайталанатын буындардан тұратын ірі молекула) болуы керек, — деп пайымдады Левен. Левеннің ойынша, төрт негіз белгілі бір ретпен қайталанып отырды: АГЦТ-АГЦТ-АГЦТ-АГЦТ және тағы солай шексіз жалғаса береді. Қайталанатын, ырғақты, жүйелі, жұпыны — бұл биохимиялық әлемнің нейлоны, химиялық конвейер таспасы сияқты болды. Ғалым Макс Дельбрюк оны «ақымақ молекула» деп атады.

Левен ұсынған ДНҚ құрылымына бір қарағанның өзінде оның генетикалық ақпарат тасымалдаушысы ретіндегі мүмкіндігі жоққа шығарылатын. Ақымақ молекулалар ақылды хабарламаларды тасымалдай алмайтын. Шегіне жеткен біркелкілігімен ДНҚ Шрёдингер елестеткен химиялық затқа мүлдем қарама-қайшы болып көрінді — тек ақымақ молекула ғана емес, одан да жаманы: жалықтыратын молекула еді. Керісінше, нәруыздар — әртүрлі, «сөйлегіш», әмбебап, кез келген пішінді қабылдауға және кез келген қызметті атқаруға қабілетті — ген тасымалдаушысы ретінде шексіз тартымды болды. Егер хроматин, Морган айтқандай, моншақтар тізбегі болса, онда нәруыздар белсенді компонент — моншақтар — болуы керек, ал ДНҚ жай ғана жіп болуы ықтимал еді. Хромосомадағы нуклеин қышқылы, бір биохимик айтқандай, жай ғана «құрылымды анықтайтын, тірек зат» — гендерге арналған асыра дәріптелген молекулалық тірек қана болатын. Тұқым қуалаушылықтың шынайы негізін нәруыздар тасымалдады. ДНҚ жай ғана толтырғыш еді.

1940 жылдың көктемінде Эйвери Гриффит тәжірибесінің негізгі нәтижесін растады. Ол қауіпті «тегіс» (smooth) штамнан алынған шикі бактериялық қалдықтарды бөліп алып, оны қауіпсіз «бұдыр» (rough) штамның тірі бактерияларымен араластырып, қоспаны тышқандарға екті. Тұрақты түрде тегіс қабықты, қауіпті бактериялар пайда болып, тышқандарды өлтірді. «Трансформациялық принцип» жұмыс істеді. Гриффит сияқты, Эйвери де тегіс қабықты бактериялардың трансформацияланғаннан кейін өз қауіптілігін ұрпақтан-ұрпаққа сақтайтынын байқады. Қысқасы, генетикалық ақпарат екі организм арасында таза химиялық түрде беріліп, бұдыр қабықты нұсқадан тегіс қабықты нұсқаға өтуге мүмкіндік берген.

Бірақ қандай химиялық зат? Эйвери тек микробиолог қана жасай алатын шеберлікпен тәжірибені түрлендірді: бактерияларды түрлі орталарда өсірді, сиыр жүрегінің сорпасын қосты, қоспа қанттарды алып тастады және колонияларды табақшаларда өсірді. Тәжірибелерге көмектесу үшін оның зертханасына Колин Маклауд пен Маклин Маккарти есімді екі көмекші қосылды. Алғашқы техникалық дайындықтар өте маңызды болды; тамыздың басына қарай үшеуі колбада трансформация реакциясына қол жеткізіп, «трансформациялық принципті» жоғары концентрацияланған күйге дейін айдап шығарды. 1940 жылдың қазан айына қарай олар концентрацияланған бактериялық қалдықтарды сүзгіден өткізе бастады, әрбір химиялық компонентті мұқият бөліп, әрбір фракцияның генетикалық ақпаратты тасымалдау қабілетін тексерді.

Алдымен олар қалдықтардан бактериялық қабықтың барлық қалған үзінділерін алып тастады. Трансформациялық белсенділік сақталып қалды. Олар липидтерді (майларды) спиртте ерітті — бірақ трансформацияда ешқандай өзгеріс болған жоқ. Олар затты хлороформда еріту арқылы нәруыздарды жойды. Трансформациялық принципке нұқсан келмеді. Олар нәруыздарды түрлі ферменттермен қорытты; белсенділік өзгеріссіз қалды. Олар затты алпыс бес градусқа дейін қыздырды — бұл көптеген нәруыздарды деформациялауға жеткілікті — содан кейін нәруыздарды ұйыту үшін қышқылдар қосты, бірақ гендердің берілуі әлі де өзгерген жоқ. Тәжірибелер мұқият, жан-жақты және түпкілікті болды. Химиялық құрамдас бөліктері қандай болса да, трансформациялық принцип қанттардан, липидтерден немесе нәруыздардан тұрмайтын еді.

Онда бұл не болды? Оны мұздатуға және ерітуге болатын. Спирт оны тұндыратын. Ол ерітіндіден ақ «талшықты зат ... бос орауыштағы жіп сияқты шыны таяқшаға оралатын зат» түрінде бөлініп шықты. Егер Эйвери бұл талшықты орауышты тіліне тигізсе, ол қышқылдың әлсіз қышқыл дәмін, содан кейін қанттың дәмін және тұздың металл нотасын сезер еді — бұл бір жазушы сипаттағандай «алғашқы мұхиттың» дәміне ұқсайтын. РНҚ-ны қорытатын фермент (биологиялық реакцияларды жеделдетуші) ешқандай әсер етпеді. Трансформацияны тоқтатудың жалғыз жолы — затты, барлық нәрсенің ішінде, ДНҚ-ны ыдырататын ферментпен қорыту еді.

ДНҚ? ДНҚ генетикалық ақпараттың тасымалдаушысы болғаны ма? «Ақымақ молекула» биологиядағы ең күрделі ақпараттың тасымалдаушысы болуы мүмкін бе? Эйвери, Маклауд және Маккарти ультракүлгін сәулелерді, химиялық талдауды, электрофорезді (молекулаларды электр өрісі арқылы бөлу әдісі) қолданып, трансформациялық принципті тексеретін тәжірибелер легін жүргізді. Барлық жағдайда жауап анық болды: трансформациялық материал сөзсіз ДНҚ болатын. «Бұны кім болжаған? » — деп жазды Эйвери 1943 жылы інісіне күмәндана отырып. — «Егер біздікі дұрыс болса — әрине, бұл әлі дәлелденген жоқ — онда нуклеин қышқылдары тек құрылымдық жағынан маңызды емес, сонымен бірге жасушаларда болжамды және тұқым қуалайтын өзгерістерді тудыратын функционалды белсенді заттар болып табылады [асты сызылған сөздер Эйверидікі]».

Эйвери кез келген нәтижені жарияламас бұрын екі есе сенімді болғысы келді: «Шала-шарпы мәліметпен шығу қауіпті және кейін одан бас тартуға мәжбүр болу ыңғайсыз». Бірақ ол өзінің айтулы тәжірибесінің салдарын толық түсінді: «Бұл мәселе көптеген салдарды тудырады... Бұл генетиктердің бұрыннан келе жатқан арманы еді». Кейінірек бір зерттеуші сипаттағандай, Эйвери «геннің материалдық затын» — «гендер пішілген матаны» ашты.

Освалд Эйверидің ДНҚ туралы еңбегі 1944 жылы жарық көрді — дәл сол жылы Германияда нацистік жою науқаны өзінің сұмдық шыңына жеткен еді. Ай сайын пойыздар мыңдаған депортацияланған еврейлерді лагерьлерге төгіп жатты. Сандар өсе берді: тек 1944 жылдың өзінде 500 000-ға жуық ер адам, әйел және бала Освенцимге тасымалданды. Серіктес лагерьлер қосылып, жаңа газ камералары мен крематорийлер салынды. Жалпы молалар өліктерге толды. Сол жылы шамамен 450 000 адам газдан уланып өлтірілді. 1945 жылға қарай 900 000 еврей, 74 000 поляк, 21 000 сыған (рома) және 15 000 саяси тұтқын өлтірілді.

1945 жылдың ерте көктемінде, Кеңес Одағының Қызыл Армия сарбаздары қатып қалған дала арқылы Освенцим мен Биркенауға жақындағанда, нацистер лагерьлер мен олардың бөлімшелерінен алпыс мыңға жуық тұтқынды эвакуациялауға тырысты. Қатты шаршаған, тоңған және ашыққан бұл тұтқындардың көбі эвакуация кезінде қаза тапты. 1945 жылдың 27 қаңтарында таңертең кеңес әскерлері лагерьлерге кіріп, қалған жеті мың тұтқынды босатты — бұл лагерьде өлтірілген және жерленгендердің өте аз бөлігі ғана еді. Ол уақытта евгеника мен генетика тілі баяғыда-ақ нәсілдік өшпенділіктің зұлым тіліне бағынышты болып қалған болатын. Генетикалық тазарту сылтауы негізінен этникалық тазартуға ұласып кетті. Солай болса да, нацистік генетиканың ізі өшпес тыртық сияқты қалып қойды. Сол күні таңертең лагерьден шыққан есеңгіреген, арық тұтқындардың арасында ергежейлілердің бір отбасы және бірнеше егіздер болды — олар Мәңгеленің генетикалық тәжірибелерінен аман қалған санаулы жандар еді.

Бұл, бәлкім, нацизмнің генетикаға қосқан соңғы үлесі болар: ол евгеникаға (тұқым қуалаушылықты жақсарту туралы ілім) өшпес ұят таңбасын басты. Нацистік евгениканың сұмдықтары сақтандыру хикаясына айналып, осы талпынысқа түрткі болған амбицияларды жаһандық деңгейде қайта қарауға мәжбүр етті. Бүкіл әлемде евгеникалық бағдарламалар ұяттан жер болып тоқтатылды. Америкадағы Евгеникалық жазбалар кеңсесі 1939 жылы қаржыландыруының басым бөлігінен айырылып, 1945 жылдан кейін күрт қысқарды. Оның ең жалынды жақтастарының көбі неміс евгениктерін ынталандырудағы өз рөлдері туралы ыңғайлы ұжымдық амнезияға (есте сақтау қабілетінен айырылу) бой алдырып, бұл қозғалыстан мүлдем бас тартты.

fn1 ДНҚ мен РНҚ-ның «негізі» немесе қаңқасы бір-біріне тізбектелген қанттар мен фосфаттардан тұрады. РНҚ-да қант — рибоза, сондықтан ол Рибо-Нуклеин Қышқылы (РНҚ) деп аталады. ДНҚ-да қанттың химиялық құрамы сәл өзгеше: дезоксирибоза — сондықтан Дезоксирибо-Нуклеин Қышқылы (ДНҚ) деп аталады.

«Маңызды биологиялық нысандар жұптасып келеді»

Газеттер мен ғалымдардың аналары қолдайтын танымал түсінікке қарамастан, ғалымдардың біршама бөлігі тек тар өрісті және іш пыстырарлық қана емес, сонымен бірге ақымақ екенін түсінбейінше, табысты ғалым болу мүмкін емес. — Джеймс Уотсон

Ғалымдар емес, молекуланың өзі тартымдылыққа ие. — Фрэнсис Крик

Егер ғылым — спорт сияқты — бәсекелестікті бәрінен жоғары қоятын болса, ол құриды. — Бенуа Мандельброт

ОЗВАЛЬД ЭЙВЕРИДІҢ ТӘЖІРИБЕСІ тағы бір «трансформацияға» (түрленуге) қол жеткізді. Бір кездері биологиялық молекулалардың ішіндегі ең елеусізі болған ДНҚ назар аудару орталығына шықты. Кейбір ғалымдар гендер ДНҚ-дан тұрады деген идеяға алғашқыда қарсылық білдіргенімен, Эйверидің дәлелдерін елемеу қиын болды (үш рет ұсынылғанына қарамастан, ықпалды швед химигі Эйнар Хаммарстен ДНҚ генетикалық ақпаратты тасымалдайтынына сенбегендіктен, Эйвериге Нобель сыйлығы берілмеді). 1950 жылдары басқа зертханалар мен тәжірибелерден қосымша дәлелдер жинақталған сайын,fn1 тіпті ең қасарысқан скептиктер де бұған сенуге мәжбүр болды. Жақтастардың көзқарасы өзгерді: хроматиннің қызметшісі кенеттен оның патшайымына айналды.

ДНҚ «дініне» алғашқылардың бірі болып сенгендердің қатарында Жаңа Зеландиядан келген жас физик Морис Уилкинс болды. Ауыл дәрігерінің ұлы Уилкинс 1930 жылдары Кембриджде физиканы оқыған. Жаңа Зеландияның қатал шекарасы — қиырдағы және аяғы аспаннан салбыраған өлке — жиырмасыншы ғасыр физикасын төңкеріп тастаған күшті дүниеге әкелген еді: 1895 жылы Кембриджге стипендиямен келген тағы бір жас жігіт Эрнест Резерфорд атом физикасын бос жүрген нейтрон сәулесіндей шарпып өткен болатын. Теңдессіз эксперименттік қарқынмен Резерфорд радиоактивтілік қасиеттерін анықтады, атомның сенімді концептуалды моделін құрды, атомды оның құрамдас субатомдық бөліктеріне бөлшектеді және субатомдық физиканың жаңа шекарасын ашты. 1919 жылы Резерфорд химиялық трансмутация (бір элементтің екіншісіне айналуы) туралы ортағасырлық қиялды жүзеге асырған алғашқы ғалым болды: азотты радиоактивтілікпен атқылау арқылы оны оттегіне айналдырды. Тіпті элементтер де, Резерфорд дәлелдегендей, аса қарапайым емес еді. Атом — заттың негізгі бірлігі — шын мәнінде заттың одан да негізгі бірліктерінен: электрондардан, протондардан және нейтрондардан тұратын болып шықты.

Уилкинс Резерфордтың ізімен жүріп, атом физикасы мен радиацияны зерттеді. 1940 жылдары ол Берклиге көшіп, «Манхэттен жобасы» үшін изотоптарды бөлу және тазарту жұмыстарына қысқа уақытқа қосылды. Бірақ Англияға оралған соң, Уилкинс көптеген физиктер арасындағы үрдіске еріп, физикадан биологияға қарай ойысты. Ол Шрёдингердің «Өмір деген не? » кітабын оқып, бірден оған арбалғандай болды. Ген — тұқым қуалаушылықтың негізгі бірлігі — сонымен қатар ішкі бөліктерден тұруы керек деп есептеді және ДНҚ құрылымы осы бөліктерді айқындауы тиіс еді. Бұл физик үшін биологияның ең тартымды жұмбағын шешуге мүмкіндік болды. 1946 жылы Уилкинс Лондондағы Кингс-колледжінің жаңа Биофизика бөлімінің директор орынбасары болып тағайындалды.

Биофизика. Тіпті осы екі пәннің қосындысынан тұратын оғаш сөздің өзі жаңа заманның белгісі еді. Тірі жасуша өзара байланысқан химиялық реакциялардың жиынтығынан басқа ештеңе емес екенін түсіну биология мен химияны біріктіретін қуатты пән — биохимияның басталуына түрткі болды. «Өмір... бұл химиялық оқиға», — деген еді химик Пауль Эрлих, ал биохимиктер өз кезегінде жасушаларды ашып, құрамдас «тірі химикаттарды» кластар мен функцияларға бөле бастады. Қанттар энергия берді. Майлар оны сақтады. Ақуыздар химиялық реакцияларды жүзеге асырып, биохимиялық процестердің қарқынын жеделдетіп, бақылауда ұстады, осылайша биологиялық әлемнің диспетчерлік пункттері ретінде қызмет етті.

Бірақ ақуыздар физиологиялық реакцияларды қалай мүмкін етті? Мысалы, қандағы оттегі тасымалдаушы гемоглобин физиологиядағы ең қарапайым, бірақ ең өмірлік маңызды реакциялардың бірін орындайды. Оттегі деңгейі жоғары болғанда, гемоглобин оттегіні байланыстырады. Оттегі деңгейі төмен жерге ауысқанда, ол байланысқан оттегіні ерікті түрде босатады. Бұл қасиет гемоглобинге оттегіні өкпеден жүрекке және миға тасымалдауға мүмкіндік береді. Бірақ гемоглобиннің қандай ерекшелігі оған осындай тиімді молекулалық тасымалдаушы ретінде әрекет етуге мүмкіндік береді?

Жауап молекуланың құрылымында жатыр. Гемоглобин А, молекуланың ең мұқият зерттелген нұсқасы, төрт жапырақты жоңышқа пішінді. Оның екі «жапырағы» альфа-глобин деп аталатын ақуыздан тұрады; қалған екеуі туыстас ақуыз — бета-глобиннен құралған. fn2 Осы жапырақтардың әрқайсысы өз ортасында оттегіні байланыстыра алатын гем деп аталатын темірден тұратын химиялық затты ұстап тұрады — бұл реакция тот басудың бақыланатын түріне алыстан ұқсайды. Барлық оттегі молекулалары гемге тиелгеннен кейін, гемоглобиннің төрт жапырағы оттегінін айналасында ер тоқымның қапсырмасы сияқты тығыз жабылады. Оттегіні босатқанда, дәл осы қапсырма механизмі босайды. Бір оттегі молекуласының ажырауы басқа барлық қапсырмаларды біртіндеп босатады, бұл балалардың басқатырғышынан суырылған негізгі бөлікке ұқсайды. Жоңышқаның төрт жапырағы енді ашылып, гемоглобин өз оттегі жүгін береді. Темір мен оттегінің бақыланатын байланысуы мен ажырауы — қанның циклдік тот басуы және тоттан арылуы — тіндерге оттегінің тиімді жеткізілуін қамтамасыз етеді. Гемоглобин қанның сұйықтық күйіндегі еріген оттегімен салыстырғанда жетпіс есе көп оттегі тасуына мүмкіндік береді. Омыртқалылардың дене құрылымы осы қасиетке байланысты: егер гемоглобиннің алыс мүшелерге оттегі жеткізу қабілеті бұзылса, біздің денеміз кішкентай және салқын болуға мәжбүр болар еді. Біз оянғанда өзіміздің жәндіктерге айналып кеткенімізді көруіміз мүмкін еді.

Демек, гемоглобиннің қызмет етуіне оның пішіні мүмкіндік береді. Молекуланың физикалық құрылымы оның химиялық табиғатын, химиялық табиғаты оның физиологиялық функциясын, ал физиологиясы түптеп келгенде оның биологиялық белсенділігін қамтамасыз етеді. Тірі ағзалардың күрделі жұмысын осы деңгейлер тұрғысынан қарастыруға болады: физика химияны, ал химия физиологияны мүмкін етеді. Шрёдингердің «Өмір деген не? » деген сұрағына биохимик: «Химиялық заттар болмаса ше? » — деп жауап беруі мүмкін. Ал химиялық заттар деген не — биофизик қосуы мүмкін — егер олар материяның молекулалары болмаса?

Физиологияның бұл сипаттамасы — пішін мен функцияның молекулалық деңгейге дейінгі керемет сәйкестігі — Аристотельден бастау алады. Аристотель үшін тірі ағзалар машиналардың керемет жиынтығынан басқа ештеңе емес еді. Ортағасырлық биология бұл дәстүрден алшақтап, тірі ағзалардың құпия жұмысын түсіндіру (және құдайдың бар екенін негіздеу) үшін өмірге ғана тән «өмірлік» күштер мен тылсым сұйықтықтарды — соңғы сәттегі deus ex machina-ны (күрделі жағдайда кенеттен пайда болатын шешім) ойлап тапты. Бірақ биофизиктер биологияға қатаң механикалық сипаттаманы қайтаруға ниетті болды. Тірі физиология физика тұрғысынан түсіндірілуі керек деп есептеді биофизиктер — күштер, қозғалыстар, әрекеттер, қозғалтқыштар, тетіктер, иіндіктер, шығырлар, қапсырмалар. Ньютонның алмаларын жерге түсірген заңдар алма ағашының өсуіне де қолданылуы тиіс. Өмірді түсіндіру үшін арнайы өмірлік күштерді шақыру немесе тылсым сұйықтықтарды ойлап табудың қажеті жоқ еді. Биология — бұл физика. Machina en deus (Құдайдағы машина).

Уилкинстің Кингстегі басты жобасы ДНҚ-ның үш өлшемді құрылымын шешу болды. Егер ДНҚ шынымен ген тасымалдаушысы болса, оның құрылымы геннің табиғатын ашуы керек деп есептеді ол. Эволюцияның қатал үнемділігі керіктің мойнын ұзартып, гемоглобиннің төрт иінді ер тоқым қапсырмасын жетілдіргені сияқты, сол үнемділік пішіні қызметіне керемет сәйкес келетін ДНҚ молекуласын жасауы тиіс еді. Ген молекуласы қандай да бір түрде ген молекуласына ұқсауы керек еді.

ДНҚ құрылымын шешу үшін Уилкинс жақын маңдағы Кембриджде ойлап табылған биофизикалық әдістер жиынтығын — кристаллография мен рентгендік дифракцияны (рентген сәулелерінің зат құрылымына соқтығысып шашырауы) қолдануды жөн көрді. Бұл әдістің негізгі мәнін түсіну үшін кішкентай үш өлшемді нысанның — айталық, текшенің — пішінін анықтауға тырысқаныңызды елестетіңіз. Сіз бұл текшені «көре» алмайсыз және оның жиектерін сезе алмайсыз, бірақ ол барлық физикалық нысандарға тән қасиетке ие: ол көлеңке түсіреді. Текшеге әртүрлі бұрыштардан жарық түсіріп, пайда болған көлеңкелерді жазып ала аласыз деп елестетіңіз. Жарықтың дәл алдында тұрған текше шаршы көлеңке түсіреді. Қиғаш жарықтандырылғанда, ол ромб түзеді. Жарық көзін қайта жылжытыңыз, сонда көлеңке трапеция болады. Бұл процесс өте қиын — миллиондаған силуэттен жүзді мүсіндегендей — бірақ ол жұмыс істейді: біртіндеп екі өлшемді кескіндер жиынтығы үш өлшемді пішінге айналуы мүмкін.

Рентгендік дифракция ұқсас принциптерден туындайды — «көлеңкелер» шын мәнінде кристалл тудыратын рентген сәулелерінің шашырауы болып табылады — тек молекулаларды жарықтандыру және молекулалық әлемде шашырау тудыру үшін ең қуатты жарық көзі: рентген сәулелері қажет. Тағы бір нәзік мәселе бар: молекулалар әдетте суретке түсу үшін тыныш тұрудан бас тартады. Сұйық немесе газ күйінде молекулалар кеңістікте шаң бөлшектері сияқты ретсіз қозғалып, айналып жүреді. Миллиондаған қозғалыстағы текшелерге жарық түсірсеңіз, сіз тек бұлдыр, қозғалатын көлеңке аласыз, бұл статиканың (бөгеуілдердің) молекулалық нұсқасы. Мәселенің жалғыз шешімі өте тапқыр: молекуланы ерітіндіден кристаллға айналдыру керек — сонда оның атомдары бірден орнына бекиді. Енді көлеңкелер жүйелі болады; торлар реттелген және оқылатын силуэттер түзеді. Кристаллға рентген сәулелерін түсіру арқылы физик оның үш өлшемді кеңістіктегі құрылымын анықтай алады. Калтехте екі физикалық химик Лайнус Полинг пен Роберт Кори бұл әдісті бірнеше ақуыз фрагменттерінің құрылымын шешу үшін қолданған болатын — бұл ерлігі үшін Полинг 1954 жылы Нобель сыйлығын иеленді.

Уилкинс ДНҚ-мен дәл осыны істеуге үміттенді. ДНҚ-ға рентген сәулелерін түсіру үлкен жаңалықты немесе ерекше шеберлікті қажет етпеді. Уилкинс химия бөлімінен рентгендік дифракция машинасын тауып, оны көршілес Темза өзенінің деңгейінен сәл төмен, жағалау қанатының астындағы қорғасынмен қапталған бөлмеге «оқшауланған салтанатпен» орналастырды. Оның тәжірибесі үшін барлық маңызды материалдар болды. Ендігі басты міндет ДНҚ-ны қозғалтпай ұстау еді.

Уилкинс 1950 жылдардың басында өз жұмысын әдістемелік түрде жүргізіп жатқанда, оған күтпеген күш кедергі келтірді. 1950 жылдың қысында Биофизика бөлімінің басшысы Дж. Т. Рэндалл кристаллографиямен айналысу үшін тағы бір жас ғалымды жұмысқа алды. Рэндалл ақсүйек, кішігірім, сыпайы, крикетті жақсы көретін сәнқой болғанымен, өз бөлімін Наполеондық беделмен басқарды. Жаңа қызметкер Розалинд Франклин Парижде көмір кристалдарын зерттеуді жаңа ғана аяқтаған болатын. 1951 жылдың қаңтарында ол Рэндаллға жолығу үшін Лондонға келді.

Уилкинс қалыңдығымен демалыста жүрген еді — бұл шешіміне ол кейінірек өкінетін болады. Рэндалл Франклинге жоба ұсынғанда болашақ қақтығыстарды қаншалықты болжағаны белгісіз. «Уилкинс [ДНҚ] талшықтары тамаша диаграммалар беретінін анықтады», — деді ол оған. Бәлкім, Франклин осы талшықтардың дифракциялық суреттерін зерттеп, құрылымын анықтауды қарастырар? Ол оған ДНҚ-ны ұсынды.

Уилкинс демалыстан оралғанда, Франклин оған кіші ассистент болып қосылады деп күтті; өйткені ДНҚ әрқашан оның жобасы болып келген еді. Бірақ Франклиннің ешкімге көмекші болу ниеті жоқ еді. Белгілі ағылшын банкирінің қара шашты, қара көзді қызы, рентген сәулелері сияқты өткір көзқарасымен Франклин зертханадағы сирек кездесетін тұлға — ерлер басым әлемдегі тәуелсіз әйел ғалым болды. Уилкинс кейінірек жазғандай, «өшпенді, озбыр әкесі» бар отбасында өскен Франклин «ағалары мен әкесі Р. Ф. -ның жоғары интеллектісіне қызғанышпен қарайтын» ортада ержетті. Оның біреудің көмекшісі болып жұмыс істегісі келмеді — әсіресе Морис Уилкинске, оның жұмсақ мінезін ол ұнатпайтын, құндылықтарын «орта тапқа» тән деп санайтын және ДНҚ-ны шешу жобасы онымен тікелей қақтығысқа әкелетін еді. Франклиннің бір досы кейінірек айтқандай, бұл «бірінші көргеннен-ақ жек көрушілік» болды.

Уилкинс пен Франклин басында сыпайы жұмыс істеп, Стэнд Палас қонақүйінде анда-санда кофе ішуге кездесіп тұрды, бірақ көп ұзамай қарым-қатынастары мұздай суып кетті. Интеллектуалды жақындық баяу, тұнжыраған менсінбеушілікке ұласты; бірнеше айдан кейін олар бір-бірімен тілдеспейтін болды. («Ол жиі үреді, бірақ мені тістей алмайды», — деп жазды Уилкинс кейінірек. ) Бірақ бір күні таңертең достарымен бөлек топтарда жүріп, олар Кэм өзенінде қайықпен серуендеп жүргендерін көрді. Франклин өзенмен Уилкинске қарай бет алғанда, қайықтар соқтығысуға шақ қалды. «Енді ол мені батырғысы келеді», — деп айқайлады ол әзілдеп. Бұл әзіл шындыққа тым жақын болғандағы мазасыз күлкі еді.

Шындығында, ол батырғысы келген нәрсе — шу еді. Ер адамдар толы пабтардағы сыра кружкаларының сыңғыры; Кингстегі тек ерлерге арналған демалыс бөлмесінде ғылымды талқылайтын ер адамдардың бейберекет достығы. Франклин ер әріптестерінің көбін «нағыз жексұрын» деп тапты. Бұл тек жыныстық кемсітушілік емес еді, сонымен бірге оның астарлы тұстары шаршататын: байқалған кемсітушілікті талдауға немесе байқаусызда айтылған сөздерді түсінуге жұмсалған энергия. Ол табиғаттың, кристалдардың, көрінбейтін құрылымдардың басқа кодтарымен жұмыс істегенді жөн көрді. Өз заманына сай емес, Рэндалл әйел ғалымдарды жұмысқа алуға қарсы емес еді; Кингсте Франклинмен бірге бірнеше әйел жұмыс істеді. Оған дейін де әйелдер жол салған болатын: қолы жарылған, қара көйлек киген, қара батпақтан радий айырып алып, бір емес, екі Нобель сыйлығын иеленген қатал да жалынды Мария Кюри; және пенициллиннің кристалл құрылымын шешкені үшін өз Нобельін алған Оксфордтағы ақкөңіл Дороти Ходжкин (бір газет оны «сыпайы көрінетін үй шаруасындағы әйел» деп сипаттаған). Бірақ Франклин бұл екі модельге де сәйкес келмеді: ол ақкөңіл үй шаруасындағы әйел де, қайнаған жүн шапан киіп батпақ араластырушы да емес еді, ол Мадонна да, мыстан да болған жоқ.

Франклинге ең көп кедергі келтірген шу ДНҚ суреттеріндегі бұлдыр статика еді. Уилкинс швейцариялық зертханадан өте таза ДНҚ алып, оны жұқа, біркелкі талшықтарға созған болатын. Талшықты сымның саңылауына ілу арқылы — бүгілген қағаз қыстырғыш тамаша жұмыс істеді — ол рентген сәулелерін дифракциялауға және кескіндер алуға үміттенді. Бірақ бұл материалды суретке түсіру қиын болды; ол үлдірде шашыраңқы, бұлдыр нүктелер тудырды. Ол тазартылған молекуланы суретке түсіру неге соншалықты қиын екенін ойлады. Көп ұзамай ол жауапты тапты. Таза күйінде ДНҚ екі түрде болды. Су болған кезде молекула бір конфигурацияда, ал кепкен кезде ол басқасына ауысты. Эксперименттік камера ылғалдылығын жоғалтқан сайын, ДНҚ молекулалары босаңсып, ширығып — дем шығарып, дем алып, дем шығарып, өмірдің өзі сияқты болды. Екі форма арасындағы ауысу Уилкинс азайтуға тырысқан шудың бір себебі еді.

Франклин тұзды су арқылы сутегін көпіршітетін тапқыр аппараттың көмегімен камераның ылғалдылығын реттеді. Камерадағы ДНҚ-ның ылғалдылығын арттырған сайын, талшықтар біржола босаңсығандай көрінді. Соңында ол оларды бағындырды. Бірнеше аптаның ішінде ол бұрын-соңды көрмеген сапа мен айқындықтағы ДНҚ суреттерін түсіре бастады. Кристаллограф Дж. Д. Бернал кейінікер оларды «кез келген заттың бұрын-соңды түсірілген ең әдемі рентген суреттері» деп атайтын болады.

1951 жылдың көктемінде Морис Уилкинс Неапольдегі Зоологиялық станцияда — кезінде Бовери мен Морган теңіз кірпілерін зерттеген зертханада ғылыми баяндама жасады. Ауа райы жаңа ғана жылына бастаған еді, бірақ теңіз әлі де қала дәліздеріне суық леп жіберіп тұрған болатын. Сол күні таңертең тыңдармандар арасында — «көйлегінің етегі салбыраған, тізелері жоғары, шұлықтары тобығына түскен... басын әтештей қылтитып» — Уилкинс бұрын-соңды естімеген биолог, Джеймс Уотсон есімді қозғалғыш, көп сөйлейтін жас жігіт отырды. Уилкинстің ДНҚ құрылымы туралы баяндамасы құрғақ және академиялық болды. Оның соңғы слайдтарының бірі, ешқандай құлшыныссыз көрсетілген, ДНҚ-ның алғашқы рентгендік дифракциялық суреті еді. Фотосурет ұзақ баяндаманың соңында экранда жыпылықтап шықты, ал Уилкинс бұл бұлдыр кескінге ешқандай қызығушылық танытпады. Сурет әлі де түсініксіз еді — Уилкинске әлі де үлгінің сапасы мен камераның құрғақтығы кедергі келтіріп жүрген — бірақ Уотсон оған бірден арбалды. Жалпы қорытынды айқын еді: принципті түрде ДНҚ-ны рентгендік дифракцияға қолайлы түрге дейін кристалдауға болатын еді. «Мористің баяндамасына дейін мен геннің керемет ретсіз болуы мүмкін екендігіне алаңдайтынмын», — деп жазды Уотсон кейінірек. Бірақ бұл кескін Уотсонды тез арада басқаша сендірді: «Кенеттен мен химияға қызыға бастадым». Ол Уилкинспен кескін туралы сөйлесуге тырысты, бірақ «Морис ағылшын еді және бейтаныс адамдармен сөйлеспейтін». Уотсон кетіп қалды.

Уотсон рентгендік дифракция әдісі туралы ештеңе білмейтін, бірақ оның белгілі бір биологиялық мәселелердің маңыздылығы туралы мызғымас интуициясы (түйсігі) бар еді. Чикаго университетінде орнитолог (құстарды зерттеуші) ретінде білім алған ол, «орташа қиындықтағы кез келген химия немесе физика курстарынан қасақана қашқан» болатын. Бірақ өзіндік бір түйсік оны ДНҚ-ға алып келді. Ол да Шрёдингердің «Өмір деген не? » кітабын оқып, таңғалған еді. Ол Копенгагенде нуклеин қышқылдарының химиясымен айналысып жүрген — «толық сәтсіздік», деп сипаттайтын ол кейінірек — бірақ Уилкинстің фотосуреті оны сиқырлап алды. «Оны түсіндіре алмағаным мені мазаламады. Ешқашан ой жүгіртіп тәуекел етпеген, тұншыққан академикке айналғанша, өзімді танымал болып жатқанымды елестету әлдеқайда жақсы еді».

Уотсон ойланбастан Копенгагенге оралды және Кембридждегі Макс Перуцтің зертханасына ауыстыруды сұрады (австриялық биофизик Перуц нацистік Германиядан қашып, 1930 жылдардағы көш кезінде Англияға көшіп келген). Перуц молекулалық құрылымдармен айналысатын, бұл Уотсон үшін Уилкинстің кескініне жақындаудың жалғыз жолы еді, оның естен кетпес, пайғамбарлық көлеңкелері оның санасынан шықпай қойды. Уотсон ДНҚ құрылымын — «өмірдің шынайы құпиясын ашуға арналған Розетта тасын» шешуге бел буды. Кейінірек ол: «Генетик ретінде бұл шешуге тұрарлық жалғыз мәселе еді», — деп айтатын. Ол небәрі жиырма үш жаста болатын.

Уотсон Кембриджге фотосуретке деген махаббаты үшін көшіп келген. Кембриджге табан тіреген алғашқы күні ол тағы да ғашық болды — бұл жолы Перуц зертханасының тағы бір студенті Фрэнсис Крик есімді адамға. Бұл эротикалық махаббат емес, ортақ ессіздікке, жарқын және шексіз әңгімелерге, шындықтан асып түсетін амбицияларға деген махаббат еді. fn3 «Жастық менмендік, қатыгездік және шалағай ойлауға төзбеушілік екеумізге де тән қасиет еді», — деп жазды Крик кейінірек.

Крик отыз бесте еді — Уотсоннан толық он екі жас үлкен және әлі де PhD (докторлық) дәрежесі жоқ болатын (ішінара соғыс жылдарында Адмиралтействода жұмыс істегендіктен). Ол дәстүрлі «академиялық» адам емес еді және әрине «тұншыққан» да емес еді. Кең мінезді және дауысы қатты шығатын, сондықтан әріптестері одан қашып, аспирин іздейтін бұрынғы физика факультетінің студенті, ол да Шрёдингердің «Өмір деген не? » — «революцияны бастаған шағын кітабын» оқып, биологияға ерекше қызығушылық танытқан еді.

Ағылшындар көп нәрсені жек көреді, бірақ таңертеңгі пойызда қасыңда отырып, сенің сөзжұмбағыңды шешіп беретін адамнан асқан жексұрын жоқ шығар. Криктің зердесі оның дауысы сияқты еркін әрі өршіл еді; ол өзгелердің мәселелеріне араласып, шешімдер ұсынудан еш қымсынбайтын. Оның үстіне, ол әдетте сонысымен де дұрыс болып шығатын. 1940-жылдардың соңында физикадан биологияға ауысып, ол өзіне кристаллографияның (заттардың кеңістіктегі құрылымын рентген сәулелері арқылы зерттейтін ғылым) көптеген математикалық теорияларын өз бетінше меңгеріп алды — бұл сұлбаларды үш өлшемді құрылымдарға айналдыруға мүмкіндік беретін күрделі теңдеулер жиынтығы еді. Перутц зертханасындағы әріптестерінің көбі сияқты, Крик те бастапқыда ақуыздардың құрылымын зерттеуге ден қойды. Бірақ басқалардан айырмашылығы, ол басынан-ақ ДНҚ-ға қатты қызықты. Уотсон, Уилкинс және Франклин сияқты, ол да инстинктивті түрде тұқым қуалайтын ақпаратты тасымалдауға қабілетті молекуланың құрылымына тартылды.

Уотсон мен Крик екеуі ойын бөлмесіне жіберілген балалар сияқты соншалықты көп сөйлесетін, тіпті оларға жеке бөлме бөліп берілді. Бұл сары кірпіштен қаланған, ағаш арқалықтары бар бөлмеде олар өз еріктеріне, армандарына және «ессіз ізденістеріне» қалдырылды. Олар бір-бірін толықтыратын, әдепсіздікпен, ессіздікпен және отты жалынды дарынмен астасқан шиыршықтар сияқты еді. Олар билікті жек көргенімен, оның мойындауына зәру болды. Ғылыми ортаны күлкілі әрі баяу деп санағанымен, соған қалай сүңгуді жақсы білді. Өздерін нағыз «сырттай бақылаушылар» (outsiders) ретінде елестетсе де, Кембридж колледждерінің ішкі алаңдарында отырғанда өздерін жайлы сезінетін. Олар ақымақтар патшалығындағы өздігінен тағайындалған масқарапаздар (jesters) іспетті еді.

Олар шын құрметтейтін (іштей мойындамаса да) жалғыз ғалым — Лайнус Полинг еді. Калифорния технологиялық институтының аты аңызға айналған бұл химигі жақында ақуыздар құрылымындағы маңызды жұмбақты шешкенін жариялаған болатын. Ақуыздар аминқышқылдарының тізбегінен тұрады. Бұл тізбектер үш өлшемді кеңістікте иіліп, кішігірім құрылымдарды түзеді, содан кейін олар одан да үлкен құрылымдарға жиналады (алдымен серіппе сияқты оралып, сосын сол серіппенің шар тәрізді пішінге жиналғанын елестетіңіз). Кристалдармен жұмыс істей отырып, Полинг ақуыздардың жиі архетиптік ішкі құрылымға — серіппе сияқты оралған жалғыз спиральге (шиыршыққа) айналатынын анықтады. Полинг өзінің бұл моделін Калифорниядағы жиында сиқыршының қалпақтан қоян суырып алғандағыдай әсерлі түрде көрсетті: модель баяндаманың соңына дейін шымылдық артында жасырылып, сосын — міне! — таңғалған әрі қол соққан қауымның алдында ашылды. Полингтің енді ақуыздардан ДНҚ құрылымына ауысқаны туралы сыбыс таралды. Бес мың миль қашықтықтағы Кембриджде Уотсон мен Крик Полингтің өздеріне тым жақын қалғанын сезіне бастады.

Полингтің ақуыз спиралі туралы іргелі еңбегі 1951 жылдың сәуірінде жарық көрді. Теңдеулер мен сандарға толы бұл еңбекті оқу, тіпті мамандар үшін де қиынға соқты. Бірақ математикалық формулаларды жақсы білетін Крик Полингтің негізгі әдісін алгебралық «көзбояушылықтың» артына жасырғанын байқады. Крик Уотсонға Полингтің моделі күрделі математикалық есептеулердің емес, шын мәнінде «парасаттылықтың» (common sense) жемісі екенін айтты. Нағыз сиқыр қиялда болатын. «Оның дәлелдерінде теңдеулер ара-тұра кездесетін, бірақ көп жағдайда сөз де жеткілікті болар еді. ... Альфа-спираль рентген суреттеріне телміру арқылы табылған жоқ; оның орнына негізгі айла — қай атомдардың бір-бірінің қасында тұрғысы келетінін сұрау болды. Қарындаш пен қағаздың орнына, негізгі жұмыс құралдары мектепке дейінгі балалардың ойыншықтарына ұқсайтын молекулалық модельдер жиынтығы болды».

Міне, осы жерде Уотсон мен Крик өздерінің ең интуитивті ғылыми секірісін жасады. Егер ДНҚ құрылымының шешіміне Полинг қолданған «айлалармен» жетуге болатын болса ше? Рентген суреттері көмектесері анық, бірақ биологиялық молекулалардың құрылымын эксперименттік әдістермен анықтауға тырысу, Криктің пікірінше, тым ауыр жұмыс — бұл «пианиноны баспалдақтан лақтырып жіберіп, одан шыққан дыбысқа қарап оның құрылымын анықтауға тырысқанмен бірдей». Ал егер ДНҚ құрылымы соншалықты қарапайым әрі талғампаз болса, оны модель құрастыру арқылы «парасаттылықпен» анықтауға болатын болса ше? Егер таяқшалар мен тастардың жиынтығы ДНҚ-ның жұмбағын шеше алса ше?

Елу миль қашықтықтағы Лондондағы Кингс Колледжінде Франклин ойыншықтармен модель құрастыруға мүлдем қызықпады. Ол эксперименттік зерттеулерге жіті назар аударып, ДНҚ-ның суреттерін бірінен соң бірін түсірді — әрқайсысы алдыңғысынан да анық болды. Жауапты тек осы суреттер береді, ешқандай болжамның қажеті жоқ деп есептеді ол. Эксперименттік деректер модельдерді жасауы керек, керісінше емес. ДНҚ-ның екі түрінің ішінде — «құрғақ» кристалды және «ылғалды» түрі — ылғалды түрінің құрылымы онша күрделі емес болып көрінді. Бірақ Уилкинс ылғалды құрылымды бірлесіп шешуді ұсынғанда, ол бұған үзілді-кесілді қарсы болды. Бірлескен жұмыс ол үшін тізе бүгумен тең еді. Көп ұзамай Рандалл оларды ұрысқақ балалар сияқты ресми түрде бөлуге мәжбүр болды. Уилкинс ылғалды түрмен жұмысын жалғастыратын болды, ал Франклин құрғақ түрге назар аударуы тиіс еді.

Бұл бөліну екеуіне де кесірін тигізді. Уилкинстің ДНҚ үлгілері сапасыз болып, жақсы фотосуреттер шықпады. Франклинде суреттер болды, бірақ оларды түсіндіру (интерпретациялау) қиынға соқты. («Менің деректерімді мен үшін түсіндіруге қалай батылың барады? » — деп бірде ол оған зекіп тастады. ) Олар бір-бірінен бірнеше жүз фут қашықтықта жұмыс істегенімен, екеуі екі жауласқан континентте тұрғандай әсер қалдыратын.

1951 жылы 21 қарашада Франклин Кингс колледжінде баяндама жасады. Уотсонды бұл баяндамаға Уилкинс шақырды. Сұрқай түстен кейінгі уақыт Лондонның қою тұманымен бұлыңғыр тартып тұрды. Бөлме колледждің қойнауында орналасқан ескі, дымқыл лекция залы еді; ол Диккенс романындағы көңілсіз есепшінің кеңсесіне ұқсайтын. Оған шамамен он бес адам қатысты. Уотсон тыңдармандар арасында «арық әрі ебедейсіз... бадырақ көзді болып отырды және ештеңе жазып алмады».

Франклин «тез әрі қобалжыған стильде, сөздерінде ешқандай жылулық пен жеңілдіксіз» сөйледі деп жазды кейінірек Уотсон. «Мен бір сәт оның көзілдірігін шешіп, шашын басқаша сәндесе қалай көрінер еді екен деп ойладым». Франклиннің сөйлеу мәнерінде әдейі жасалған қаталдық пен салқынқандылық бар еді; ол лекциясын Кеңес Одағының кешкі жаңалықтарын оқып жатқандай жеткізді. Егер біреу оның шаш үлгісіне емес, тақырыбына шындап назар аударғанда, оның өте маңызды тұжырымдамалық ілгерілеуге жақындап қалғанын байқар еді. «Бірнеше тізбегі бар үлкен спираль», — деп жазған еді ол өз жазбаларында, — «фосфаттар сыртқы жағында». Ол талғампаз құрылымның қаңқасын көре бастаған еді. Бірақ ол тек кейбір үстірт өлшемдерді ғана беріп, құрылым туралы егжей-тегжейлі мәлімет беруден үзілді-кесілді бас тартты да, іш пыстырарлық академиялық семинарды аяқтады.

Келесі күні таңертең Уотсон Франклиннің баяндамасы туралы жаңалықты Крикке қуана жеткізді. Олар кристаллографияның «ұлы ханымы» Дороти Ходжкинмен кездесу үшін Оксфордқа баратын пойызға отырды. Розалинд Франклин өз баяндамасында бірнеше алдын ала өлшемдерді айтқанынан басқа ештеңе демеген еді. Бірақ Крик Уотсоннан нақты сандар туралы сұрағанда, Уотсон тек бұлыңғыр жауаптар бере алды. Ол тіпті майлықтың артына сандарды жазып алуға да ерінген еді. Ол өзінің ғылыми өміріндегі ең маңызды семинарлардың біріне қатысып, ешқандай жазба жасамаған болып шықты.

Соған қарамастан, Крик Франклиннің бастапқы ойлары туралы Кембриджге асығыс оралып, модель құрастыруды бастауға жететіндей түсінік алды. Олар келесі күні таңертең маңайдағы «Eagle Pub» сыраханасында түскі ас ішіп, крыжовник бәлішін жеп отырып жұмысқа кірісті. «Үстірт қарағанда, рентген деректері екі, үш немесе төрт тізбекке сәйкес келетін еді», — деп түсінді олар. Мәселе — тізбектерді қалай біріктіріп, осы жұмбақ молекуланың моделін жасауда еді.

ДНҚ-ның бір тізбегі қанттар мен фосфаттардан тұратын «арқаудан» (backbone) және сол арқауға бекітілген — найзағайдың (замок) тістері сияқты шығып тұратын — А, Т, Г және Ц секілді төрт негізден тұрады. ДНҚ құрылымын шешу үшін Уотсон мен Крик алдымен әр ДНҚ молекуласында қанша «найзағай» барын, қай бөлігі ортасында, ал қай бөлігі шетінде екенін анықтауы керек еді. Бұл салыстырмалы түрде қарапайым мәселе болып көрінгенімен, қарапайым модель құрастыру өте қиынға соқты. «Тек он бес шақты атом қатысса да, олар өздерін ұстап тұру үшін орнатылған ебедейсіз қысқыштардан үнемі түсіп қала беретін».

Шай ішетін уақытқа таман, ебедейсіз модельдермен әлі де алысып жатқан Уотсон мен Крик қанағаттанарлық жауап тапқандай болды: бір-біріне оралған үш тізбек, спиральді құрылымда, қант-фосфатты арқауы ортасына сығымдалған. Үштік спираль. Фосфаттар ішкі жағында. «Бірнеше атомдық жанасулар әлі де тым жақын еді», — деп мойындады олар, бірақ бәлкім, бұл қосымша түзетулермен шешілер. Бұл аса талғампаз құрылым емес еді, бірақ бәлкім, бұдан артықты талап ету де артық шығар. Келесі қадам — оны «Розидің сандық өлшемдерімен тексеру» екенін түсінді. Содан кейін, бір сәтте — кейінірек өкінетін қателік жасап — олар Уилкинс пен Франклинге қоңырау шалып, келіп көруді ұсынды.

Уилкинс, Франклин және оның студенті Рэй Гослинг келесі күні таңертең Кингстен Уотсон мен Криктің моделін көру үшін пойызбен келді. Кембриджге сапар үлкен үміттерге толы болды. Франклин өз ойларына шомып кеткен еді.

Ақыры модель көрсетілгенде, бұл үлкен жеңіліс болды. Уилкинс модельді «көңіл қалдырарлық» деп тапты, бірақ үндемеді. Франклин ондай биязылық танытпады. Модельге бір рет қарау-ақ оның сандырақ екеніне көзін жеткізуге жеткілікті болды. Ол жай қате емес, ол сұрқысыз еді — жағымсыз, томпайған, қирап жатқан апат, жер сілкінісінен кейінгі зәулім ғимарат сияқты. Гослинг еске алғандай: «Розалинд өзінің ең жақсы педагогикалық стилінде: «сендер мына себептерге байланысты қателесесіңдер» деп аяусыз сындырды... содан кейін олардың ұсынысын күл-талқан етіп, бәрін тізбектеп берді». Ол модельді аяғымен теуіп жібергендей болды.

Крик «бос тұрған тұрақсыз тізбектерді» фосфатты арқауды ортасына қою арқылы тұрақтандыруға тырысқан еді. Бірақ фосфаттар теріс зарядталған. Егер олар тізбектің ішкі жағына қараса, олар бірін-бірі тебетін болады, нәтижесінде молекула наносекунд ішінде шашырап кетеді. Тебілу мәселесін шешу үшін Крик спиральдің ортасына оң зарядталған магний ионын енгізді — бұл құрылымды ұстап тұру үшін жасалған соңғы сәттегі «молекулалық желім» сияқты еді. Бірақ Франклиннің өлшемдері магнийдің ортада бола алмайтынын көрсетті. Сорақысы сол, Уотсон мен Крик жасаған модель соншалықты тығыз болғаны сонша, ол су молекулаларының айтарлықтай мөлшерін сыйғыза алмайтын еді. Модель құрастыруға асыққан олар Франклиннің алғашқы жаңалығын — ДНҚ-ның керемет «ылғалдылығын» да ұмытып кетіпті.

Бұл көрсетілім тергеуге айналды. Франклин модельді молекула бойынша бөлшектеген сайын, олардың денелерінен сүйектерін суырып жатқандай әсер қалдырды. Криктің көңілі бірте-бірте түсе бастады. «Оның көңіл-күйі», — деп еске алды Уотсон, — «бұдан былай бейшара отарланған балаларға лекция оқып тұрған сенімді шебердікіндей емес еді». Франклин бұл «жасөспірімдік сандыраққа» шындап ашуланды. Балалар мен олардың ойыншықтары оның уақытын босқа шығындаған болып шықты. Ол сағат 3:40-тағы пойызбен үйіне қайтып кетті.

Сол арада, Пасаденада Лайнус Полинг те ДНҚ құрылымын шешуге тырысып жатты. Полингтің «ДНҚ-ға шабуылы» өте қауіпті болатынын Уотсон жақсы білді. Ол химия, математика және кристаллография бойынша терең білімін, ал ең бастысы — модель құрастырудағы интуитивті сезімін қолданып, іске кірісетін еді. Уотсон мен Крик бір күні таңертең оянып, беделді ғылыми журналдың беттерін ашқанда, ДНҚ-ның шешілген құрылымын көреміз бе деп қорықты. Мақаланың астында олардың емес, Полингтің есімі тұратын болады.

1953 жылдың қаңтарының алғашқы апталарында бұл қорқынышты түс шындыққа айналғандай болды: Полинг пен Роберт Кори ДНҚ құрылымын ұсынған мақала жазып, оның алдын ала нұсқасын Кембриджге жіберді. Бұл Атлант мұхитының арғы жағынан абайсызда лақтырылған бомба сияқты еді. Бір сәтке Уотсонға «бәрі бітті» сияқты көрінді. Ол қағаздарды ессіз адамдай ақтарып, маңызды сызбаны тапты. Бірақ ұсынылған құрылымға қарап отырып, Уотсон бірден «бірдеңенің дұрыс емес екенін» түсінді. Кездейсоқтық па, Полинг пен Кори де негіздері (А, Ц, Г және Т) сыртқа қарап тұрған үштік спиральді ұсыныпты. Фосфатты арқауы спиральді баспалдақтың орталық білігі сияқты ішке қарай оралған. Бірақ Полингтің ұсынысында фосфаттарды «желімдейтін» ешқандай магний болмады. Оның орнына ол құрылым әлдеқайда әлсіз байланыстармен ұсталып тұрады деп ұсынды. Сиқыршының бұл айласы назардан тыс қалмады. Уотсон бұл құрылымның жұмыс істемейтінін бірден түсінді: ол энергетикалық тұрғыдан тұрақсыз еді. Полингтің бір әріптесі кейінірек: «Егер ДНҚ құрылымы осындай болса, ол жарылып кетер еді», — деп жазды. Полинг жарылыс жасаған жоқ; ол молекулалық «Үлкен жарылыс» жасады.

«Бұл сорақы қателік», — деп сипаттады Уотсон, — «бірнеше минуттан артық құпия сақтау мүмкін емес еді». Ол Полингтің құрылымын көрсету үшін көрші зертханадағы химик досына жүгіріп барды. Химик те мақұлдады: «Алып [Полинг] колледждің қарапайым химиясын ұмытып кетіпті». Уотсон Крикке айтты және екеуі де өздерінің сүйікті «Eagle» сыраханасына барып, Полингтің жеңілісін «басқаның сәтсіздігіне қуану» (schadenfreude) сезімі араласқан вискимен атап өтті.

1953 жылдың қаңтар айының соңында Джеймс Уотсон Уилкинске бару үшін Лондонға барды. Ол Франклиннің кеңсесіне соқты. Франклин үстел басында жұмыс істеп отыр еді, оның айналасында ондаған фотосуреттер шашылып жатты, ал үстелінде жазбалар мен теңдеулерге толы кітап жатты. Олар Полингтің мақаласы туралы дауласып, салқын сөйлесті. Бір сәтте Уотсонға ашуланған Франклин зертхана ішінде тез қозғалды. Оның «ашу үстінде ұрып жіберуінен» қорыққан Уотсон алдыңғы есік арқылы қашып шықты.

Уилкинс, кем дегенде, қонақжайлырақ болды. Екеуі Франклиннің «радиоактивті» мінезі туралы мұңдасқанда, Уилкинс Уотсонға бұрын-соңды болмағандай ашылды. Бұдан кейін болған оқиға — аралас сигналдардың, сенімсіздіктің, қате түсінісудің және болжамдардың шиеленіскен түйіні еді. Уилкинс Уотсонға Розалинд Франклиннің жаз бойы ДНҚ-ның толық ылғалды түрінің жаңа фотосуреттерін түсіргенін айтты — бұл суреттер соншалықты анық болғаны сонша, құрылымның негізгі қаңқасы олардан көрініп тұр еді.

1952 жылы 2 мамырда, жұма күні кешке ол ДНҚ талшығын түні бойы рентген сәулесіне қалдырды. Сурет техникалық тұрғыдан мінсіз еді, бірақ камера ортадан сәл ауытқып кеткен. «Өте жақсы. Ылғалды сурет», — деп жазды ол өзінің қызыл дәптеріне. Келесі күні кешкі сағат алты жарымда — ол сенбі күні кешке де жұмыс істеді, әрине, қалған қызметкерлер сыраханаға кеткенде — Гослингтің көмегімен камераны қайтадан орнатты. Сейсенбі күні түстен кейін ол фотосуретті шығарды. Ол алдыңғысынан да анық болды. Бұл оның бұрын-соңды көрген ең мінсіз бейнесі еді. Ол оны «№51 фотосурет» деп атады.

Уилкинс көрші бөлмеге барып, тартпадан маңызды фотосуретті шығарып, оны Уотсонға көрсетті. Франклин әлі де өз кеңсесінде ашуланып отырған еді. Ол Уилкинстің оның деректерінің ең құнды бөлігін Уотсонға көрсеткенінен бейхабар еді. («Бәлкім, мен Розалиндтен рұқсат сұрауым керек еді, бірақ сұрамадым», — деп жазды кейінірек өкінген Уилкинс. «Жағдай өте қиын болды. ... Егер бұл жерде қалыпты жағдай болса, мен одан әрине рұқсат сұраған болар едім, бірақ қалыпты жағдай болса, рұқсат туралы мәселе мүлдем туындамас еді. ... Менің қолымда бұл фотосурет болды, ал суретте спираль анық көрініп тұрды, оны байқамау мүмкін емес еді». )

Уотсон бірден таңғалып қалды. «Суретті көрген сәтте аузым ашылып, тамырым жылдам соға бастады. Бұл өрнек бұрынғыларға қарағанда сенгісіз дәрежеде қарапайым еді. ... Қара крест тек спиральді құрылымнан ғана пайда болуы мүмкін еді. ... Тек бірнеше минуттық есептеулерден кейін молекулалағы тізбектердің санын анықтауға болар еді».

Сол күні кешке Кембриджге қарай бет алған пойыздың суық вагонында Уотсон есінде қалған суретті газеттің шетіне сызып алды. Ол бірінші рет Лондоннан жазбасыз оралған еді. Ол бұл қателікті қайталағысы келмеді. Ол Кембриджге оралып, колледждің артқы қақпасынан секіріп түскенде, ДНҚ-ның бір-біріне оралған екі спиральді тізбектен тұруы керек екеніне сенімді болды: «маңызды биологиялық нысандар жұппен келеді».

Келесі күні таңертең Уотсон мен Крик зертханаға асығып барып, модель құрастыруға шындап кірісті. Генетиктер есептейді; биохимиктер тазалайды. Уотсон мен Крик болса ойнады. Олар жүйелі, тыңғылықты және мұқият жұмыс істеді, бірақ өздерінің басты күші — жеңілдікке орын қалдырды. Егер олар бұл бәйгеде жеңіске жететін болса, бұл қиял мен интуицияның арқасында болады; олар ДНҚ-ға күле отырып жетеді. Бастапқыда олар фосфатты арқауды ортаға, ал негіздерді шетке бағыттап, алғашқы моделінің мәнін сақтап қалуға тырысты. Модель молекулалардың бір-біріне тым жақын орналасуынан тұрақсыз болды. Кофеден кейін Уотсон берілді: бәлкім, арқау сыртқы жағында болар, ал негіздер — А, Т, Г және Ц — ішке қарап, бір-біріне қарама-қарсы тұрар. Бірақ бір мәселені шешу одан да үлкен мәселені тудырды. Негіздер сыртқа қарап тұрғанда, оларды орналастыру қиын болмаған еді: олар орталық арқаудың айналасында спиральді розетка сияқты жайғаса салған. Бірақ негіздер ішке қараған кезде, оларды бір-біріне сығымдап, сыйғызу керек болды. Найзағайдың тістері бір-бірімен қабысуы тиіс еді. А, Т, Г және Ц негіздері ДНҚ-ның қос спиралінің ішкі жағында орналасуы үшін, олардың арасында қандай да бір әрекеттесу, қандай да бір байланыс болуы керек еді. Бірақ бір негіздің — айталық, А-ның — екінші негізбен қандай қатысы бар?

Бір химик қана ДНҚ негіздерінің бір-бірімен байланысы болуы керек екенін табанды түрде айтып жүрді. 1950 жылы Нью-Йорктегі Колумбия университетінде жұмыс істейтін Австрияда туған биохимик Эрвин Чаргафф ерекше заңдылықты тапты. Чаргафф ДНҚ-ны ыдыратып, негіздердің құрамын талдаған сайын, А мен Т-ның, сондай-ақ Г мен Ц-ның дерлік бірдей пропорцияда кездесетінін байқады. Бірдеңе, жұмбақ түрде, А мен Т-ны және Г мен Ц-ны, бұл химикаттар туа біткендей бір-біріне байланғандай етіп жұптастырған. Бірақ Уотсон мен Крик бұл ережені білгенімен, оның ДНҚ-ның соңғы құрылымына қалай қолданылатыны туралы ешқандай түсінігі болмады.

Негіздерді спираль ішіне орналастыру кезінде екінші мәселе туындады: сыртқы арқаудың нақты өлшемдері өте маңызды болды. Бұл кеңістіктің өлшемдерімен шектелген тығыздау мәселесі еді. Тағы да, Франклиннің хабарынсыз, оның деректері көмекке келді. 1952 жылдың қысында Кингс колледжінде атқарылып жатқан жұмыстарды тексеру үшін арнайы комиссия тағайындалды. Уилкинс пен Франклин ДНҚ бойынша соңғы жұмыстары туралы есеп дайындап, оған көптеген алдын ала өлшемдерін енгізді. Макс Перутц комиссия мүшесі болды; ол есептің көшірмесін алып, оны Уотсон мен Крикке берді. Есепте «Құпия» деген белгі болмаған еді, бірақ оның басқаларға, әсіресе Франклиннің бәсекелестеріне еркін қолжетімді болуы керектігі де еш жерде көрсетілмеген болатын.

Перутцтің ниеті мен ғылыми бәсекелестікке қатысты аңғал кейіп танытуы жұмбақ күйінде қалды (кейінірек ол өзін қорғаштап: «Мен әкімшілік мәселелерде тәжірибесіз әрі ұқыпсыз болдым, ал есепте «Құпия» деген белгі болмағандықтан, оны бермеуге ешқандай себеп көрмедім», — деп жазды). Дегенмен, іс біткен еді: Франклиннің есебі Уотсон мен Криктің қолына түсті. Қант-фосфатты қаңқа сыртқы жағына орналастырылып, өлшемдердің жалпы параметрлері нақтыланған соң, модель жасаушылар ең жауапты кезеңге кірісе алды. Бастапқыда Уотсон екі шиыршықты бір-біріне жақындатып, бір тізбектегі А-ны екінші тізбектегі А-мен сәйкестендіруге тырысты — ұқсас негіздерді жұптастырды. Бірақ шиыршық сүңгуір киімін киген Michelin адамы (танымал дөңгелек брендінің нышаны) сияқты ұсқынсыз болып, бірде жуандап, бірде жіңішкеріп кетті. Уотсон модельді қалыпқа келтіруге тырысқанымен, ол еш үйлеспеді. Келесі күні таңертең бұл идеядан бас тартуға тура келді.

1953 жылдың 28 ақпанында таңертең Уотсон негіздер пішініндегі картон қиындыларымен ойнап отырып, шиыршықтың ішкі бөлігінде бір-біріне қарама-қарсы орналасқан әртүрлі негіздер болуы мүмкін бе деген ойға келді. Егер А мен Т, ал С мен G жұптасса ше? «Кенет мен аденин-тимин жұбының (А→Т) пішіні гуанин-цитозин жұбының (G→С) пішінімен бірдей екенін байқадым... екі типтегі негіздер жұбының пішінін бірдей ету үшін ешқандай қулықтың қажеті болмады».

Ол негіз жұптарын шиыршықтың ортасына қарай бағыттап, бірінің үстіне бірін оңай жинауға болатынын түсінді. Чаргафф ережелерінің маңыздылығы кейіннен айқын болды: А мен Т, сондай-ақ G мен С мөлшері бірдей болуы тиіс еді, өйткені олар әрқашан бірін-бірі толықтырып тұратын комплементарлы (бір-біріне сәйкес келетін) болды: олар сыдырма ілгектің (замок) бір-біріне қарама-қарсы тұрған тістері сияқты еді. Ең маңызды биологиялық нысандар міндетті түрде жұппен жүруі керек болатын. Уотсон Криктің кеңсеге келуін асыға күтті. «Фрэнсис есіктен кіріп үлгермей жатып, мен бәрінің жауабы біздің қолымызда екенін жарияладым».

Қарама-қарсы негіздерге бір қарағаннан-ақ Крик бұған сенді. Модельдің нақты егжей-тегжейлерін әлі де пысықтау керек болды — А:Т және G:С жұптарын шиыршық қаңқасының ішіне орналастыру қажет еді, бірақ серпілістің мәні түсінікті болды. Шешімнің әдемілігі сондай, оның қате болуы мүмкін емес еді. Уотсон еске алғандай, Крик «бәріне өмірдің құпиясын тапқанымызды айту үшін Eagle пабына асыға жетті».

Пифагор үшбұрышы, Ласко үңгіріндегі суреттер, Гизадағы пирамидалар немесе ғарыштан көрінген нәзік көгілдір планетаның бейнесі сияқты, ДНҚ-ның қос шиыршығы да адамзат тарихы мен жадында мәңгілікке сақталған иконикалық бейне болып табылады. Мен мәтінде биологиялық диаграммаларды сирек қолданамын — адамның қиялы әдетте егжей-тегжейге бай болады. Бірақ кейде ерекше жағдайлар үшін ережелерді бұзуға тура келеді:

Image segment 604

ДНҚ-ның қос шиыршықты құрылымының схемасы: жалғыз шиыршық (сол жақта) және оның жұпталған қос шиыршығы (оң жақта). Негіздердің комплементарлығына назар аударыңыз: А — Т-мен, ал G — С-мен жұптасқан. ДНҚ-ның ирелеңдеген «қаңқасы» қанттар мен фосфаттар тізбегінен тұрады.

Шиыршық ДНҚ-ның бір-бірімен өрілген екі тізбегінен тұрады. Ол «оңқай» — оң жақты бұранда сияқты жоғары қарай иіріледі. Молекуланың көлденең өлшемі жиырма үш ангстрем (метрдің он миллиардтан бір бөлігіне тең ұзындық өлшемі) — бұл миллиметрдің миллионнан бір бөлігі. Бір-бірінің қасына жиналған бір миллион шиыршық мына «о» әрпінің ішіне сыйып кетер еді. Биолог Джон Салстон былай деп жазды: «Біз оны қысқа әрі жуан қос шиыршық ретінде көреміз, өйткені оның тағы бір таңғажайып ерекшелігін сирек көрсетеді: ол өте ұзын және жіңішке. Сіздің денеңіздегі әрбір жасушада бұл заттың екі метрі бар; егер біз оны ДНҚ-ны тігін жібіндей қалың етіп масштабтап салсақ, сол бір жасушадағы мөлшері шамамен 200 шақырымға созылар еді».

ДНҚ-ның әрбір тізбегі А, Т, G және С негіздерінің ұзын тізбегі екенін еске түсірейік. Негіздер қант-фосфатты қаңқа арқылы біріктірілген. Қаңқа сыртқы жағынан иіріліп, спираль түзеді. Негіздер айналмалы баспалдақтың табалдырықтары сияқты ішке қарай бағытталған. Қарама-қарсы тізбекте сәйкес негіздер болады: А-ға Т, ал G-ге С сәйкес келеді. Осылайша, екі тізбек те бірдей ақпаратты қамтиды — тек комплементарлы мағынада: әрқайсысы екіншісінің «шағылысуы» немесе жаңғырығы (бұған инь-ян құрылымы көбірек ұқсайды). А:Т және G:С жұптары арасындағы молекулалық күштер екі тізбекті сыдырма ілгек сияқты біріктіріп ұстайды. Сонымен, ДНҚ-ның қос шиыршығын төрт әліпбимен жазылған — ATGCCCTACGGGCCCATCG... — және өзінің айнадағы бейнесімен мәңгілікке өрілген код ретінде елестетуге болады.

Ақын Поль Валери бірде: «Көру дегеніміз — өзің көріп тұрған нәрсенің атын ұмыту», — деп жазған. ДНҚ-ны көру — оның атын немесе химиялық формуласын ұмыту деген сөз. Адамның ең қарапайым құралдары — балға, орақ, көрік, баспалдақ, қайшы сияқты — бұл молекуланың функциясын оның құрылымынан толық түсінуге болады. ДНҚ-ны «көру» — оның ақпарат қоймасы ретіндегі функциясын бірден қабылдау. Биологиядағы ең маңызды молекуланы түсіну үшін оның атауы қажет емес.

Уотсон мен Крик өздерінің толық моделін 1953 жылдың наурыз айының бірінші аптасында құрастырды. Уотсон модель бөлшектерін жасауды тездету үшін Кавендиш зертханасының жертөлесіндегі металл цехына жүгіріп барды. Балғамен соғу, дәнекерлеу және жылтырату бірнеше сағатқа созылды, ал Крик үстіңгі қабатта тағатсыздана ары-бері жүрді. Жылтыраған металл бөлшектер қолға тиген соң, олар модельді бөлшектеп жинай бастады, бұл картадан үй тұрғызғандай әсер берді. Әрбір бөлік өз орнына келуі және белгілі молекулалық өлшемдерге сәйкес келуі тиіс еді. Крик кезекті бөлшекті қосқан сайын қабағын түйгенде, Уотсонның жүрегі зу ете қалды — бірақ соңында бәрі мінсіз шешілген басқатырғыш сияқты үйлесе кетті. Келесі күні олар әрбір бөлшектің арасындағы қашықтықты өлшеу үшін тіктеуіш пен сызғыш алып келді. Әрбір өлшем — әрбір бұрыш пен ені, молекулаларды бөліп тұрған барлық кеңістіктер — мінсіз дерлік болды.

Келесі күні таңертең Морис Уилкинс модельді көруге келді. Оған оны ұнату үшін «бір минуттық көз салу» жеткілікті болды. «Модель зертхана үстелінің үстінде биік тұрды», — деп еске алды Уилкинс кейінірек. «Оның өз өмірі бар сияқты еді — дәл жаңа туған нәрестеге қарағандай болды... Модельдің өзі: «Сенің не ойлайтының маған бәрібір — мен өзімнің дұрыс екенімді білемін», — деп тұрғандай көрінді». Ол Лондонға оралып, өзінің соңғы кристаллографиялық (кристалдардың құрылымын зерттейтін) деректері, сондай-ақ Франклиннің деректері қос шиыршықты анық қолдайтынын растады. «Меніңше, сендер нағыз қусыңдар, бірақ қолдарыңда бірдеңе бар сияқты», — деп жазды Уилкинс 1953 жылдың 18 наурызында Лондоннан. «Бұл идея маған ұнайды».

Франклин модельді сол екі аптаның ішінде көрді және ол да тез сенді. Бастапқыда Уотсон оның «өзі жасаған тұзағына түскен өткір, қырсық санасы» модельге қарсылық танытады ма деп қорықты. Бірақ Франклинге артық дәлелдің қажеті болмады. Оның өткір санасы әдемі шешімді бірден тани білді. «Қаңқаның сыртқы жағында орналасуы және А-Т мен G-C жұптарының бірегейлігі ол үшін таласуға негіз болмайтын факт еді». Құрылым, Уотсон сипаттағандай, «шындық болмауы мүмкін емес өте әдемі еді».

1953 жылдың 25 сәуірінде Уотсон мен Крик Nature журналында «Нуклеин қышқылдарының молекулалық құрылымы: Дезоксирибонуклеин қышқылының құрылымы» атты мақаласын жариялады. Мақаламен бірге Гослинг пен Франклиннің қос шиыршықты құрылымға мықты кристаллографиялық дәлелдер келтірген тағы бір мақаласы шықты. Уилкинстің үшінші мақаласы ДНҚ кристалдарынан алынған тәжірибелік мәліметтермен бұл дәлелдерді одан әрі нығайтты.

Биологиядағы ең маңызды ашылуларды өте қарапайым мәлімдемелермен берудің ұлы дәстүрін сақтай отырып (Мендель, Эйвери және Гриффитті еске түсіріңіз), Уотсон мен Крик мақалаларының соңына мынадай жол қосты: «Біз ұсынған ерекше жұптасу генетикалық материалдың көшірілуінің ықтимал механизмін бірден меңзейтіні біздің назарымыздан тыс қалған жоқ». ДНҚ-ның ең маңызды функциясы — ақпарат көшірмелерін жасушадан жасушаға және ағзадан ағзаға тасымалдау қабілеті — осы құрылымның ішіне жасырылған болатын. Хабарлама; қозғалыс; ақпарат; форма; Дарвин; Мендель; Морган: бәрі осы нәзік молекулалар жиынтығына жазылған еді.

1962 жылы Уотсон, Крик және Уилкинс өздерінің ашылулары үшін Нобель сыйлығын алды. Франклин бұл сыйлыққа қосылмады. Ол 1958 жылы отыз жеті жасында метастазды (басқа ағзаларға тараған) аналық без қатерлі ісігінен қайтыс болды — бұл ауру соңында гендердегі мутациялармен байланыстырылды.

Лондонда, Темза өзені Белгравия маңында қаладан алыстайтын жерде, серуенді Корольдік бағбандық қоғамының кеңсесіне іргелес жатқан трапеция пішінді Винсент-сквер саябағынан бастауға болады. Дәл осы жерде 1900 жылы Уильям Бейтсон ғылыми әлемге Мендельдің мақаласы туралы хабар әкеліп, осылайша қазіргі генетика дәуірін бастады. Саябақтан солтүстік-батысқа қарай, Букингем сарайының оңтүстік жиегінен өтіп, жедел жүріспен Ратленд-гейттің талғампаз таунхаустарына жетуге болады. Онда 1900 жылдары Фрэнсис Гальтон адам кемелдігіне қол жеткізу үшін генетикалық технологияларды басқаруға үміттеніп, евгеника (адамның тұқым қуалау қасиеттерін жақсарту туралы ілім) теориясын ойлап тапты.

Өзеннің арғы бетінде, тура шығысқа қарай үш мильдей жерде Денсаулық сақтау министрлігінің Патологиялық зертханаларының бұрынғы орны орналасқан. Онда 1920 жылдардың басында Фредерик Гриффит трансформация реакциясын — генетикалық материалдың бір ағзадан екіншісіне ауысуын ашты. Бұл тәжірибе ДНҚ-ны «ген молекуласы» ретінде анықтауға әкелді. Солтүстікке қарай өзеннен өтсеңіз, Кингс-колледж зертханаларына барасыз, онда Розалинд Франклин мен Морис Уилкинс 1950 жылдардың басында ДНҚ кристалдарымен жұмысын бастаған еді. Қайтадан оңтүстік-батысқа қарай бұрылсаңыз, Экзибишн-роудтағы Ғылым мұражайында «ген молекуласын» өз көзіңізбен көре аласыз. Уотсон мен Криктің темір пластиналары мен болат тіректің айналасында иректелген шыбықтардан тұратын түпнұсқа ДНҚ моделі шыны қораптың ішінде сақтаулы. Модель есі ауысқан адам ойлап тапқан торлы тығын бұрағышқа немесе адамзаттың өткені мен болашағын байланыстыратын өте нәзік айналмалы баспалдаққа ұқсайды. Криктің өз қолымен жазған белгілері — А, С, Т және G — әлі күнге дейін пластиналарда сақталған.

Уотсон, Крик, Уилкинс және Франклиннің ДНҚ құрылымын ашуы гендердің бір сапарын аяқтап, зерттеу мен жаңа ашылулардың жаңа бағыттарын ашты. «ДНҚ-ның өте жүйелі құрылымы бар екені белгілі болғаннан кейін, — деп жазды Уотсон 1954 жылы, — тірі ағзаның барлық сипаттамаларын анықтауға қажетті орасан зор генетикалық ақпараттың мұндай жүйелі құрылымда қалай сақталуы мүмкін екендігі туралы жұмбақ шешілуі керек еді». Ескі сұрақтар жаңаларымен алмасты. Қос шиыршықтың қандай ерекшеліктері оған өмір кодын тасымалдауға мүмкіндік берді? Бұл код қалайша ағзаның нақты формасы мен функциясына айналып, транскрипцияланып (көшіріліп) және трансляцияланды (нәруызға айналды)? Неліктен бір емес, немесе үш-төрт емес, дәл екі шиыршық болды? Неліктен екі тізбек молекулалық инь мен ян сияқты бір-біріне комплементарлы — А-ға Т, ал G-ге С сәйкес келді? Неліктен барлық биологиялық ақпараттың негізгі қоймасы ретінде барлық құрылымдардың ішінен дәл осы құрылым таңдалды? Крик кейінірек: «Бұл [ДНҚ] өте әдемі көрінгендіктен емес, оның не істейтіні маңызды», — деп атап өтті.

Бейнелер идеяларды айқындайды — және адамдарды құру, басқару, емдеу және көбейту нұсқауларын тасымалдайтын қос шиыршықты молекуланың бейнесі 1950 жылдардағы оптимизм мен таңғажайыпты паш етті. Бұл молекулаға адамның кемелдігі мен осалдығының ошақтары жазылған еді: осы химиялық затты басқаруды үйренген соң, біз өз табиғатымызды қайта жазатын боламыз. Аурулар емделіп, тағдырлар өзгеріп, болашақ қайта құрылады.

Уотсон мен Криктің ДНҚ моделі ген туралы бір түсініктің — ұрпақтар арасындағы хабарламалардың жұмбақ тасымалдаушысы ретіндегі — аяқталып, екіншісіне: ақпаратты кодтауға, сақтауға және ағзалар арасында тасымалдауға қабілетті химиялық зат немесе молекула ретіндегі түсінікке көшуді білдірді. Егер жиырмасыншы ғасырдың басындағы генетиканың негізгі сөзі «хабарлама» болса, онда жиырмасыншы ғасырдың соңындағы генетиканың негізгі сөзі «код» болуы мүмкін. Гендердің хабарлама таситыны жарты ғасыр бойы айқын болды. Мәселе мынада: адамдар олардың кодын оқи ала ма?

fn1 1952 және 1953 жылдары Альфред Херши мен Марта Чейз жүргізген тәжірибелер де ДНҚ-ның генетикалық ақпаратты тасымалдаушы екенін растады.

fn2 Гемоглобиннің бірнеше нұсқалары бар, соның ішінде ұрыққа ғана тән түрлері де кездеседі. Бұл талқылау қанда көп кездесетін және ең жақсы зерттелген нұсқаға қатысты.

fn3 1951 жылы, Джеймс Уотсонның есімі бүкіл әлемге танымал болмай тұрып, жазушы Дорис Лессинг жас Уотсонмен бірге үш сағаттық серуенге шықты. Кембридж маңындағы далалар мен батпақтар арқылы өткен бүкіл серуен бойы Лессинг ғана сөйлеп, Уотсон бір ауыз сөз айтпаған. Серуеннің соңында, «шаршаған әрі қашып құтылғысы келген» Лессинг ақыры серігінен адам дауысын естиді: «Мәселе мынада, мен бұл әлемде сөйлесе алатын тағы бір-ақ адам бар».

fn4 ДНҚ бойынша алғашқы зерттеулерінде Франклин рентген сәулелерінің суреттері шиыршықты меңзейтініне сенбеді, бұл оның ДНҚ-ның құрғақ түрімен жұмыс істегенінен болса керек. Шынында да, бір кездері Франклин мен оның студенті «шиыршықтың өлімі» туралы хабарлайтын әзіл-қалжың жазба жіберген. Алайда, оның рентгендік бейнелері жақсарған сайын, ол бірте-бірте жазбаларында көрсетілгендей, фосфаттары сыртқы жағында орналасқан шиыршықты елестете бастады. Уотсон бірде журналиске Франклиннің кінәсі оның өз деректеріне салқынқанды қарауында екенін айтты: «Ол ДНҚ-мен өмір сүрмеді».

fn5 Бірақ бұл шынымен оның фотосуреті ме еді? Уилкинс кейінірек фотосуретті оған Франклиннің студенті Гослинг бергенін, сондықтан онымен не істесе де өз еркі екенін айтты. Франклин Биркбек колледжіне жаңа жұмысқа орналасу үшін Кингс-колледжден кетіп бара жатқан еді, ал Уилкинс оны ДНҚ жобасын тастап кетті деп ойлады.

«Сол бір қарғыс атқан, ұстатпайтын Пимпернел»

Нәруыз молекуласында Табиғат өте нәзік әрі әмбебаптықты білдіру үшін негізгі қарапайымдылық қолданылатын құрал ойлап тапты; осы ерекше қасиеттердің үйлесімін анық түсінбейінше, молекулалық биологияны дұрыс перспективада көру мүмкін емес. — Фрэнсис Крик

КОД деген сөз «caudex» — ежелгі қолжазбаларды жазу үшін қолданылатын ағаштың өзегі деген сөзден шыққанын бұған дейін жазған болатынмын. Код жазу үшін қолданылған материалдың сөздің өзіне негіз болғанында бір мағына бар: форма функцияға айналды. ДНҚ-да да, Уотсон мен Крик түсінгендей, молекуланың формасы функциямен тығыз байланысты болуы керек еді. Генетикалық код ДНҚ материалына — ағаш өзегіне салынған сызаттар сияқты — терең жазылуы тиіс болды.

Бірақ генетикалық код деген не? ДНҚ-ның молекулалық тізбегіндегі төрт негіз — А, С, G және Т (немесе РНҚ-дағы А, С, G, U) — шаштың тығыздығын, көздің түсін немесе бактерия қабығының сапасын (немесе отбасындағы психикалық ауруға немесе қауіпті қан кету ауруына бейімділікті) қалай анықтады? Мендельдің дерексіз «тұқым қуалау бірлігі» қалайша физикалық белгі ретінде көрініс тапты?

1941 жылы, Эйверидің маңызды тәжірибесінен үш жыл бұрын, Стэнфорд университетінің жертөлесіндегі туннельде жұмыс істеген екі ғалым — Джордж Бидл мен Эдвард Тейтум — гендер мен физикалық белгілер арасындағы жетіспейтін байланысты тапты. Әріптестері «Битс» деп атағанды ұнататын Бидл Калифорния технологиялық институтында Томас Морганның шәкірті болған еді. Қызыл көзді шыбындар мен ақ көзді мутанттар Бидлді қатты қызықтырды. Битс «қызыл түс гені» тұқым қуалау ақпаратының бірлігі екенін және ол ата-анадан балаларына ДНҚ-да — гендерде, хромосомаларда бөлінбейтін түрде берілетінін түсінді. Ал «қызыл түс» деп аталатын физикалық белгі, керісінше, көздегі химиялық пигменттің нәтижесі еді. Бірақ тұқым қуалайтын бөлшек қалайша көз пигментіне айналды? «Қызыл түс гені» мен «қызыл түстің» өзі — ақпарат пен оның физикалық немесе анатомиялық формасы арасындағы байланыс қандай болды?

Жеміс шыбындары сирек кездесетін мутанттардың арқасында генетиканы өзгертті. Олар сирек болғандықтан, мутанттар қараңғыдағы шамдар сияқты әрекет етіп, биологтарға Морган сипаттағандай, ұрпақтар бойындағы «геннің әрекетін» бақылауға мүмкіндік берді. Бірақ әлі де бұлдыр, тылсым ұғым болып табылатын геннің «әрекеті» Бидлді қызықтырды. 1930 жылдардың соңында Бидл мен Тейтум жеміс шыбынының нақты көз пигментін бөліп алу ген әрекетінің жұмбағын шешуі мүмкін деп ойлады. Бірақ жұмыс тоқтап қалды; гендер мен пигменттер арасындағы байланыс жұмыс гипотезасын жасау үшін тым күрделі болды. 1937 жылы Стэнфорд университетінде Бидл мен Тейтум ген мен белгі арасындағы байланысты шешу үшін Париж наубайханасынан табылған Neurospora crassa (нан зеңінің бір түрі) деп аталатын одан да қарапайым ағзаға ауысты.

Нан зеңдері — өте төзімді тіршілік иелері. Оларды қоректік заттарға бай сорпа құйылған Петри табақшаларында өсіруге болады — бірақ, шын мәнінде, оларға аман қалу үшін көп нәрсе қажет емес. Бидл сорпадан барлық қоректік заттарды жүйелі түрде алып тастау арқылы, зең штаммдарының құрамында қант пен биотин деп аталатын дәруменнен басқа ештеңе жоқ ең аз қоректік ортада әлі де өсе алатынын анықтады. Шамасы, зең жасушалары тірі қалуға қажетті барлық молекулаларды негізгі химиялық заттардан — глюкозадан липидтерді, бастапқы химиялық заттардан ДНҚ мен РНҚ-ны және қарапайым қанттардан күрделі көмірсуларды құра алатын еді.

Бидл бұл қабілет жасуша ішіндегі ферменттердің (химиялық реакцияларды жеделдететін ақуыздық заттар) — негізгі бастапқы химиялық заттардан күрделі биологиялық макромолекулаларды синтездей алатын шебер құрылысшы-ақуыздардың болуына байланысты екенін түсінді. Нан зеңі минималды ортада сәтті өсуі үшін оның барлық метаболикалық, молекула құрастыру функциялары бұзылмаған болуы керек. Егер мутация тіпті бір функцияны белсенсіздендірсе, жетіспейтін ингредиент сорпаға қайта қосылмаса, зең өсе алмайды. Осылайша, Бидл мен Тейтум бұл әдісті әрбір мутанттағы жетіспейтін метаболикалық функцияны бақылау үшін қолдана алды: егер мутантқа минималды ортада өсу үшін, айталық, Х заты қажет болса, онда оның сол Х затын синтездейтін ферменті жетіспейтіні анық. Бұл тәжірибе өте көп еңбекті қажет етті — бірақ Бидлде шыдамдылық жеткілікті еді: ол бірде түстен кейін студентке стейкті қалай маринадтау керектігін үйретіп, дәмдеуіштерді нақты уақыт аралығында кезекпен қосуды көрсеткен болатын.

«Жетіспейтін ингредиент» тәжірибесі Бидл мен Тейтумды гендерді жаңаша түсінуге итермеледі. Олар әрбір мутантта бір ғана ақуыздық ферменттің белсенділігіне сәйкес келетін жалғыз метаболикалық функцияның жетіспейтінін байқады. Ал генетикалық будандастыру әрбір мутанттың тек бір генінде ақау барын көрсетті.

Егер мутация ферменттің жұмысын бұзса, онда қалыпты ген қалыпты ферментті жасау үшін ақпаратты қамтуы керек. Тұқым қуалау бірлігі ақуызбен анықталатын метаболикалық немесе жасушалық функцияны құру кодын тасуы тиіс. «Генді, — деп жазды Бидл 1945 жылы, — ақуыз молекуласының соңғы конфигурациясын бағыттайтын нысан ретінде елестетуге болады». Бұл биологтардың бір ұрпағы түсінуге тырысқан «геннің әрекеті» еді: ген ақуызды құру үшін ақпаратты кодтау арқылы «әрекет етеді», ал ақуыз ағзаның формасын немесе функциясын жүзеге асырады.

Ақпарат ағыны тұрғысынан:

Image segment 636

Бидл мен Тейтум өздерінің жаңалығы үшін 1958 жылы Нобель сыйлығын иеленді, бірақ Бидл/Тейтум тәжірибесі жауапсыз қалған маңызды сұрақты тудырды: Ген ақуызды құрастыруға қажетті ақпаратты қалай «кодтайды»? Ақуыз — амин қышқылдары (белоктардың құрылымдық бөлігі) деп аталатын жиырма қарапайым химиялық заттан — метионин, глицин, лейцин және т. б. — тізбек болып құралады. Негізінен қос спираль (ДНҚ-ның кеңістіктегі пішіні) түрінде болатын ДНҚ тізбегінен айырмашылығы, ақуыз тізбегі кеңістікте ерекше пішінге ие бола отырып, өздігінен иіліп-бүгіле алады. Пішін алудың бұл қабілеті ақуыздарға жасушаларда түрлі функцияларды орындауға мүмкіндік береді. Олар бұлшықетте ұзын, созылғыш талшықтар (миозин) түрінде болады. Олар шар тәрізді пішінге ие болып, химиялық реакцияларды қамтамасыз ете алады, яғни ферменттер (химиялық реакцияларды жеделдететін ақуыздар) болып табылады (ДНҚ-полимераза). Олар түсті химиялық заттармен байланысып, көздің немесе гүлдің пигменттеріне айнала алады. Ертоқымның ілгегі секілді иілген олар басқа молекулалар үшін тасымалдаушы қызметін атқарады (гемоглобин). Олар жүйке жасушасының басқа жүйке жасушасымен қалай байланысатынын анықтап, қалыпты таным мен нейрондық дамудың төрешісіне айнала алады.

Бірақ ДНҚ тізбегі — ATGCCCC... және т. б. — ақуызды құру туралы нұсқауларды қалай жеткізе алады? Уотсон ДНҚ-ның алдымен аралық хабарламаға айналатынына әрқашан күмәнданған. Ол атағандай, геннің коды негізінде ақуызды құру бойынша нұсқауларды тасымалдайтын осы «хабаршы молекула» болатын. «Бір жылдан астам уақыт бойы, — деп жазды ол 1953 жылы, — мен Фрэнсиске [Крикке] ДНҚ тізбектеріндегі генетикалық ақпарат алдымен комплементарлы РНҚ (рибонуклеин қышқылы) молекулаларына көшірілуі керек екенін және РНҚ молекулалары ақуыздарды құру үшін «хабарлама» ретінде қолданылуы тиіс екенін айтып келдім».

1954 жылы орыс текті физик, кейіннен биолог болған Георгий Гамов ақуыз синтезінің механизмін ашу үшін ғалымдардың «клубын» құру мақсатында Уотсонмен бірікті. «Қымбатты Паулинг, — деп жазды Гамов 1954 жылы Лайнус Паулингке өзіне тән грамматика мен емлені еркін қолдану мәнерімен, — мен күрделі органикалық молекулалармен ойнап жүрмін (бұрын-соңды мұнымен айналыспағанмын! ) және біраз қызықты нәтижелер алып жатырмын, соған сенің пікіріңді білгім келеді».

Гамов оны «РНҚ Галстук Клубы» деп атады. «Клуб ешқашан толық құрамда бас қосқан емес, — деп еске алады Крик: — Ол әрқашан эфирлік (бейресми) өмір сүрді». Ресми конференциялар немесе ережелер, тіпті ұйымдастырудың негізгі принциптері де болған жоқ. Керісінше, Галстук клубы еркін әңгімелер айналасында топтасты. Кездесулер кездейсоқ болды немесе мүлдем болған жоқ. Мүшелер арасында қолмен сызылған суреттермен сүйемелденген, жарияланбаған ессіз идеялар ұсынылған хаттар айналымда болды; бұл блогтар пайда болғанға дейінгі блог секілді еді. Уотсон Лос-Анджелестегі тігіншіден жасыл жүн галстуктарға РНҚ-ның алтын жіпшесін кестелеп тігуді сұрады, ал Гамов клуб мүшесі ретінде өзі таңдап алған достар тобының әрқайсысына галстук пен түйреуіш жіберді. Ол фирмалық бланкіні басып шығарып, өз ұранын қосты: «Жаса немесе өл, әйтпесе тырыспа».

1950 жылдардың ортасында Парижде жұмыс істейтін бактериалды генетиктер жұбы Жак Моно мен Франсуа Жакоб та ДНҚ-ның ақуызға аударылуы үшін аралық молекула — хабаршы қажет екенін тұспалдаған тәжірибелер жүргізді. Олар гендер ақуыздар үшін нұсқауларды тікелей бермейді деп ұсынды. Керісінше, ДНҚ-дағы генетикалық ақпарат алдымен жұмсақ көшірмеге — нобай түріне айналады және ақуызға аударылатын ДНҚ түпнұсқасы емес, дәл осы көшірме болып табылады.

1960 жылы сәуірде Фрэнсис Крик пен Жакоб осы жұмбақ аралық заттың кім екенін талқылау үшін Сидней Бреннердің Кембридждегі тар пәтерінде кездесті. Оңтүстік Африкадан келген етікшінің ұлы Бреннер Англияға биологияны стипендиямен оқуға келген болатын; Уотсон мен Крик сияқты ол да Уотсонның «гендер дініне» және ДНҚ-ға арбалып қалған еді. Асқазанға әрең батқан түскі ас үстінде үш ғалым бұл аралық молекула гендер сақталатын жасуша ядросынан (жасушаның басқару орталығы), ақуыздар синтезделетін цитоплазмаға (жасушаның ішкі сұйық ортасы) баруы керек екенін түсінді.

Бірақ геннен құралған «хабарламаның» химиялық құрамы қандай болды? Бұл ақуыз ба, әлде нуклеин қышқылы ма, немесе молекуланың басқа түрі ме? Оның геннің тізбегімен байланысы қандай? Нақты дәлелдер әлі жеткіліксіз болса да, Бреннер мен Крик оның РНҚ — ДНҚ-ның молекулалық туысы екеніне күмәнданбады. 1959 жылы Крик Галстук клубына арнап өлең жазды, бірақ оны ешқашан жіберген жоқ:

Генетикалық РНҚ-ның қасиеті қандай

Ол жұмақта ма, әлде тозақта ма?

Сол бір қарғыс атқан, ұсталмас Пимпернел.

1960 жылдың ерте көктемінде Жакоб «қарғыс атқан, ұсталмас Пимпернелді» ұстау үшін Мэттью Мезельсонмен жұмыс істеуге Калтехке ұшып келді. Бреннер бірнеше аптадан кейін, маусымның басында жетті.

Бреннер мен Жакоб ақуыздардың жасуша ішінде рибосома (ақуыз синтезделетін арнайы орган) деп аталатын мамандандырылған жасушалық компонент арқылы синтезделетінін білді. Хабаршы аралықты тазартудың ең сенімді жолы — ақуыз синтезін кенеттен тоқтату (салқын душтың биохимиялық баламасын қолдана отырып) және рибосомалармен байланысқан дірілдеген молекулаларды тазарту, осылайша ұсталмас Пимпернелді қолға түсіру еді.

Принципі анық көрінгенімен, нақты тәжірибе жұмбақ түрде қиын болып шықты. Алғашында, Бреннердің айтуынша, тәжірибеде көргені тек «Калифорния тұманының — дымқыл, суық, үнсіз» химиялық баламасы болды. Назды биохимиялық қондырғыны жетілдіруге апталар қажет болды — тек әр уақытта рибосомалар ұсталған кезде, олар ыдырап, бөлшектеніп кете берді. Жасушалардың ішінде рибосомалар керемет байсалдылықпен бірге жабысып тұратын сияқты көрінетін. Онда неге олар жасушадан тыс жерде саусақтардың арасынан өткен тұман сияқты ыдырап кетті?

Жауап тұманнан шықты — сөзбе-сөз мағынасында. Бір күні таңертең Бреннер мен Жакоб жағажайда отырғанда, Бреннер өзінің негізгі биохимия сабақтарын еске түсіріп, өте қарапайым фактіні түсінді: олардың ерітінділерінде рибосомаларды жасуша ішінде бүтін етіп ұстайтын маңызды химиялық фактор жетіспейді. Бірақ қандай фактор? Бұл кішкентай, қарапайым және барлық жерде кездесетін нәрсе — молекулалық желімнің кішкентай тамшысы болуы керек еді. Ол құмның үстінен атып тұрды, шашы ұшып, қалтасынан құм сауылдап: «Бұл магний. Бұл магний», — деп айқайлады.

Бұл магний болатын. Ионды қосу өте маңызды болды: ерітінді магниймен толықтырылған кезде рибосома бірге жабысып қалды, ал Бреннер мен Жакоб ақыры бактериялық жасушалардан хабаршы молекуланың өте аз мөлшерін тазартты. Күткендей, бұл РНҚ болып шықты — бірақ РНҚ-ның ерекше түрі. fn1 Хабаршы молекула ген аударылған (синтезделген) кезде жаңадан пайда болды. ДНҚ сияқты, бұл РНҚ молекулалары төрт негізді — А, G, C және U — тізбектей жалғау арқылы құрастырылды (геннің РНҚ көшірмесінде ДНҚ-да кездесетін Т-ның орнына U болатынын есте сақтаңыз). Айта кетерлігі, Бреннер мен Жакоб кейінірек ақпараттық РНҚ-ның ДНҚ тізбегінің факсимилесі — түпнұсқадан жасалған көшірме екенін анықтады. Содан кейін геннің РНҚ көшірмесі ядродан цитозольге (цитоплазманың ерітінді бөлігі) ауысып, онда оның хабарламасы ақуызды құру үшін дешифрланды. Ақпараттық РНҚ жұмақтың да, тозақтың да тұрғыны емес, кәсіби делдал болатын. Геннің РНҚ көшірмесінің жасалуы транскрипция (генетикалық ақпаратты ДНҚ-дан РНҚ-ға көшіру) деп аталды — бұл сөздің немесе сөйлемнің түпнұсқаға жақын тілде қайта жазылуын білдіреді. Геннің коды (ATGGGCC... ) РНҚ кодына (AUGGGCC... ) транскрипцияланды.

Бұл процесс аударма үшін қолданылатын сирек кездесетін кітаптар кітапханасына ұқсас болды. Ақпараттың негізгі көшірмесі — яғни ген — терең репозиторийде немесе қоймада тұрақты сақталды. Жасуша тарапынан «аударма сұранысы» туындаған кезде, ядро қоймасынан түпнұсқаның фотокөшірмесі шақырылды. Геннің бұл факсимилесі (яғни РНҚ) ақуызға аудару үшін жұмыс көзі ретінде пайдаланылды. Бұл процесс геннің бірнеше көшірмесінің бір уақытта айналымда болуына және сұранысқа қарай РНҚ көшірмелерін көбейтуге немесе азайтуға мүмкіндік берді — бұл фактілер жақын арада геннің белсенділігі мен функциясын түсіну үшін өте маңызды болып шықты.

Бірақ транскрипция ақуыз синтезі мәселесінің жартысын ғана шешті. Екінші жартысы қалды: РНҚ «хабарламасы» ақуызға қалай дешифрланды? Геннің РНҚ көшірмесін жасау үшін жасуша өте қарапайым транпозицияны қолданды: гендегі әрбір A, C, T және G ақпараттық РНҚ-дағы A, C, U және G-ге көшірілді (яғни ACT CCT GGG → ACU CCU GGG). Геннің түпнұсқасы мен РНҚ көшірмесі арасындағы кодтағы жалғыз айырмашылық — тиминнің урацилге ауысуы (T → U) болды. Бірақ РНҚ-ға ауысқаннан кейін геннің «хабарламасы» ақуызға қалай дешифрланды?

Уотсон мен Крик үшін ешқандай жалғыз негіз — A, C, T немесе G — ақуыздың кез келген бөлігін құру үшін жеткілікті генетикалық хабарламаны тасымалдай алмайтыны бірден белгілі болды. Барлығы жиырма амин қышқылы бар, ал төрт әріп өздігінен жиырма балама күйді анықтай алмайды. Құпия негіздердің комбинациясында болуы керек еді. «Негіздердің дәл тізбегі генетикалық ақпаратты тасымалдайтын код болуы ықтимал», — деп жазды олар.

Табиғи тілмен салыстыру бұл мәселені жақсы түсіндіреді. A, C және T әріптері өздігінен өте аз мағына береді, бірақ оларды айтарлықтай әртүрлі хабарламалар жасау үшін біріктіруге болады. Хабарламаны тасымалдайтын тағы да сол тізбек: мысалы, act, tac және cat сөздері бірдей әріптерден құралады, бірақ мүлдем басқа мағына береді. Нақты генетикалық кодты шешудің кілті — РНҚ тізбегіндегі элементтерді ақуыз тізбегінің элементтерімен сәйкестендіру болды. Бұл генетиканың Розетта тасын дешифрлау сияқты еді: әріптердің қай комбинациясы (РНҚ-да) ақуыздағы қай комбинацияны анықтайды? Немесе концептуалды түрде:

Image segment 656

Бірқатар тапқыр тәжірибелер арқылы Крик пен Бреннер генетикалық код «триплет» түрінде болуы керек екенін түсінді — яғни ДНҚ-ның үш негізі (мысалы, ACT) ақуыздағы бір амин қышқылын анықтауы тиіс. fn2

Бірақ қай триплет қай амин қышқылын анықтады? 1961 жылға қарай бүкіл дүние жүзіндегі бірнеше зертхана генетикалық кодты дешифрлау жарысына қосылды. Бетесдадағы Ұлттық денсаулық сақтау институттарында Маршалл Ниренберг, Генрих Маттей және Филип Ледер шифрды бұзу үшін биохимиялық тәсілді қолданды. Үндістанда туған химик Хар Корана кодты бұзуға мүмкіндік беретін маңызды химиялық реактивтерді ұсынды. Ал Нью-Йорктегі испан биохимигі Северо Очоа триплет кодын тиісті амин қышқылдарымен сәйкестендіру бойынша параллельді жұмыс бастады.

Барлық кодты бұзу жұмыстары сияқты, бұл жұмыс та қателіктермен ілгеріледі. Алғашында бір триплет екіншісімен қабаттасатын сияқты көрініп, қарапайым кодтың болуын мүмкін емес етті. Содан кейін біраз уақыт бойы кейбір триплеттер мүлдем жұмыс істемейтіндей көрінді. Бірақ 1965 жылға қарай бұл зерттеулердің барлығы әрбір ДНҚ триплетін тиісті амин қышқылымен сәтті сәйкестендірді. Мысалы, ACT Треонин амин қышқылын анықтады. Керісінше, CAT басқа амин қышқылын — Гистидинді анықтады. CGT Аргининді анықтады. Осылайша, ДНҚ-ның белгілі бір тізбегі — ACT-GAC-CAC-GTG — РНҚ тізбегін құру үшін пайдаланылды, ал РНҚ тізбегі амин қышқылдарының тізбегіне аударылып, соңында ақуыздың құрылуына әкелді. Бір триплет (ATG) ақуызды құруды бастау коды болды, ал үш триплет (TAA, TAG, TGA) оны тоқтату кодтарын білдірді. Генетикалық кодтың негізгі алфавиті аяқталды.

Ақпарат ағымын қарапайым түрде елестетуге болады:

Image segment 661

Немесе концептуалды деңгейде:

Image segment 663

Немесе:

Image segment 665

Фрэнсис Крик ақпараттың бұл ағымын биологиялық ақпараттың «орталық догмасы» деп атады. Догма (өзгермейтін, бұлжытпас наным) сөзі оғаш таңдау болды (кейінірек Крик догманың лингвистикалық мәнін ешқашан түсінбегенін мойындады) — бірақ «орталық» деген сөз дәл сипаттама болды fn3. Крик бүкіл биологиядағы генетикалық ақпарат ағымының таңғажайып әмбебаптығын меңзеген еді. Бактериялардан пілдерге дейін — қызыл көзді шыбындардан көк қанды ханзадаларға дейін — биологиялық ақпарат тірі жүйелер арқылы жүйелі, архетиптік түрде ағады: ДНҚ РНҚ-ны құруға нұсқау береді. РНҚ ақуыздарды құруға нұсқау береді. Ақуыздар ақыр соңында құрылым мен функцияны қамтамасыз етіп, гендерге жан бітіреді.

Бұл ақпарат ағымының табиғатын және оның адам физиологиясына тигізетін терең әсерін орақ тәрізді жасушалы анемия (қан жасушаларының пішіні өзгеретін тұқым қуалайтын ауру) сияқты күшті ешқандай ауру көрсете алмайтын шығар. Біздің дәуірімізге дейінгі алтыншы ғасырда-ақ Үндістандағы аюрведа мамандары еріннің, терінің және саусақтардың өзіне тән бозаруы арқылы анемияның жалпы белгілерін — қандағы қызыл жасушалардың жетіспеушілігін таныған болатын. Санскрит тілінде pandu roga деп аталатын анемиялар әрі қарай санаттарға бөлінді. Аурудың кейбір нұсқалары тағамдық тапшылықтан туындайтыны белгілі болды. Басқалары қан жоғалту эпизодтарынан туындайды деп есептелді. Бірақ орақ тәрізді жасушалы анемия ең оғаш көрінген болуы керек — өйткені ол тұқым қуалайтын, жиі үзік-үзік пайда болатын және сүйектердегі, буындардағы және кеудедегі кенеттен болатын қатты ауырсынумен қатар жүретін. Батыс Африкадағы Га тайпасы бұл ауырсынуды chwechweechwe (денені ұру) деп атаған. Эве тайпасы оны nuiduidui (денені бұрау) деп атады — бұл ономатопеялық (еліктеуіш) сөздердің дыбысының өзі жілік майына бұранда кіріп жатқандай сезілетін толассыз ауырсынудың табиғатын жеткізетіндей еді.

1904 жылы микроскоппен түсірілген бір сурет осы барлық әртүрлі белгілердің бірыңғай себебін көрсетті. Сол жылы Уолтер Ноэль есімді жас стоматология студенті Чикагодағы дәрігеріне кеудесі мен сүйектерінің қатты ауырсынуымен бірге жүретін жедел анемиялық кризиспен келді. Ноэль Кариб теңізі бассейнінен, Батыс Африка тегінен шыққан және соңғы жылдары бірнеше рет осындай жағдайға тап болған. Жүрек талмасын жоққа шығарған кардиолог Джеймс Херрик бұл істі Эрнест Айронс есімді медициналық резидентке тапсырды. Кенеттен пайда болған оймен Айронс Ноэльдің қанын микроскоппен қарауды жөн көрді.

Айронс таңғажайып өзгерісті тапты. Қалыпты қызыл қан жасушалары жалпақ дискілерге ұқсайды — бұл пішін оларға бірінің үстіне бірін жиналуға, осылайша артериялар, капиллярлар мен веналар желісі арқылы кедергісіз қозғалып, бауырға, жүрекке және миға оттегі жеткізуге мүмкіндік береді. Ноэльдің қанында жасушалар жұмбақ түрде жиырылған, орақ тәрізді айшықтарға айналған — Айронс кейінірек сипаттағандай «орақ тәрізді жасушалар».

Бірақ қызыл қан жасушасын орақ пішініне не мәжбүр етті? Неліктен бұл ауру тұқым қуалайды? Табиғи себеп — қан жасушаларында мол кездесетін және оттегі тасымалдайтын ақуыз гемоглобин (оттегі тасушы ақуыз) геніндегі ақау болатын. 1951 жылы Калтехте Харви Итаномен бірге жұмыс істей отырып, Лайнус Паулинг орақ тәрізді жасушаларда кездесетін гемоглобин нұсқасының қалыпты жасушалардағы гемоглобиннен өзгеше екенін көрсетті. Бес жылдан кейін Кембридждегі ғалымдар қалыпты гемоглобин мен «орақ тәрізді» гемоглобиннің ақуыз тізбегі арасындағы айырмашылық бір ғана амин қышқылының өзгеруінде екенін дәл анықтады. fn4

Егер ақуыз тізбегі дәл бір амин қышқылына өзгерсе, онда оның гені дәл бір триплетке өзгеше болуы керек еді («бір триплет бір амин қышқылын кодтайды»). Шынында да, болжанғандай, кейінірек орақ тәрізді жасушалы анемиямен ауыратын науқастарда гемоглобиннің В тізбегін кодтайтын ген анықталып, оның тізбегі оқылғанда, бір ғана өзгеріс болды: ДНҚ-дағы бір триплет — GAG — басқасына — GTG — ауысқан. Бұл бір амин қышқылының екіншісіне ауысуына әкелді: глутамат валинге ауысты. Бұл ауысу гемоглобин тізбегінің бүктелуін өзгертті: мутантты гемоглобин ақуызы ұқыпты буынды, ілгек тәрізді құрылымға айналудың орнына, қызыл жасушалар ішінде жіп тәрізді шоғырлар болып жиналды. Бұл шоғырлардың үлкендігі соншалық, әсіресе оттегі жоқ кезде, олар қызыл жасушаның мембранасын тартып, қалыпты дискіні айшық тәрізді, деформацияланған «орақ тәрізді жасушаға» айналдырды. Капиллярлар мен веналар арқылы еркін өте алмайтын орақ тәрізді қызыл жасушалар бүкіл денеде микроскопиялық кептелістер жасап, қан ағымын тоқтатты және орақ тәрізді жасушалық кризистің төзгісіз ауырсынуын тудырды.

Бұл Руб Голдберг механизмі (тізбекті күрделі әрекеттер жиынтығы) тәрізді ауру болды. Ген тізбегіндегі өзгеріс ақуыз тізбегінің өзгеруіне әкелді; бұл оның пішінін бұзды; бұл жасушаны жиырылтты; бұл венаны бітеді; бұл ағынды тоқтатты; бұл (гендер құрастырған) денені азаптады. Ген, ақуыз, функция және тағдыр бір тізбекке тізілді: ДНҚ-дағы бір негіз жұбындағы бір химиялық өзгеріс адам тағдырындағы түбегейлі өзгерісті «кодтау» үшін жеткілікті болды.

fn1 Гарвардтағы Джеймс Уотсон мен Уолтер Гилберт бастаған топ та 1960 жылы «РНҚ аралық затын» ашты. Уотсон/Гилберт және Бреннер/Жакоб мақалалары Nature журналында бірінен соң бірі жарияланды.

fn2 Бұл «триплет коды» гипотезасы қарапайым математикамен де расталды. Егер екі әріпті код қолданылса — яғни тізбектегі екі негіз (AC немесе TC) ақуыздағы амин қышқылын кодтаса — сіз тек 16 комбинацияға ғана қол жеткізе алар едіңіз, бұл барлық жиырма амин қышқылын анықтау үшін анық жеткіліксіз. Триплетке негізделген кодтың 64 комбинациясы болды — бұл барлық жиырма амин қышқылы үшін жеткілікті, тіпті ақуыз тізбегін «тоқтату» немесе «бастау» сияқты басқа кодтау функцияларын анықтау үшін артық комбинациялар қалды. Төрт әріпті кодтың 256 нұсқасы болар еді — бұл жиырма амин қышқылын кодтау үшін қажетті мөлшерден әлдеқайда көп. Табиғат артықшылыққа ие болғанымен, соншалықты емес еді.

fn3 Криктің «орталық догма» нұсқасы РНҚ-дан ДНҚ-ға кері өту мүмкіндігі туралы болжам жасады. Ретровирустардағы кері транскриптазаның ашылуы (Говард Темин мен Дэвид Балтимор) бұл өтудің мүмкін екенін дәлелдеді.

fn4 Бір амин қышқылының өзгеруін Макс Перуцтің бұрынғы студенті Вернон Ингрэм ашты.

Реттелу, Репликация, Рекомбинация

Nécessité absolue trouver origine de cet emmerdement [Осы мазасыздықтың төркінін табу өте қажет]. — Жак Моно

Алып кристалдың түзілуі оның өзегіндегі бірнеше маңызды атомдардың реттелген орналасуынан басталатыны сияқты, ғылымның үлкен саласының тууы да бірнеше маңызды ұғымдардың өзара байланысуынан басталуы мүмкін. Ньютонға дейін физиктердің бірнеше буыны күш, үдеу, масса және жылдамдық сияқты құбылыстар туралы ойлады. Бірақ Ньютонның данышпандығы осы терминдерді қатаң түрде анықтап, оларды теңдеулер жиынтығы арқылы бір-бірімен байланыстыруында болды, осылайша механика ғылымының негізі қаланды.

Осыған ұқсас қисынмен бірнеше маңызды ұғымдардың өзара байланысуы —

Image segment 682

— генетика ғылымын қайта жандандырды. Уақыт өте келе, Ньютон механикасы сияқты, генетиканың «орталық догмасы» айтарлықтай жетілдіріліп, өзгертіліп және қайта тұжырымдалар еді. Бірақ оның жаңадан қалыптасып келе жатқан ғылымға әсері терең болды: ол ойлау жүйесін орнына қойды. 1909 жылы Иогансен «ген» сөзін енгізе отырып, оны «кез келген гипотезадан еркін» деп жариялаған болатын. Алайда 1960 жылдардың басына қарай ген «гипотезадан» әлдеқайда асып түсті. Генетика ақпараттың ағзадан ағзаға және ағза ішінде — шифрдан пішінге дейінгі ағымын сипаттаудың жолын тапты. Тұқым қуалау механизмі пайда болды.

Бірақ биологиялық ақпараттың бұл ағымы тірі жүйелердің байқалатын күрделілігіне қалай қол жеткізді? Орақ тәрізді жасушалы анемияны мысалға алайық. Уолтер Ноэль гемоглобиннің В генінің екі ақаулы көшірмесін мұра етті. Оның денесіндегі әрбір жасуша екі ақаулы көшірмені тасымалдады (денедегі әрбір жасуша бірдей геномды мұра етеді). Бірақ өзгерген гендер тек қызыл қан жасушаларына әсер етті — Ноэльдің нейрондарына, бүйрегіне, бауырына немесе бұлшықет жасушаларына емес. Гемоглобиннің қызыл қан жасушаларындағы таңдамалы «әрекетіне» не мүмкіндік берді? Неліктен оның көзінде немесе терісінде гемоглобин болмады — тіпті көз және тері жасушалары, шын мәнінде адам денесіндегі әрбір жасуша бірдей геннің бірдей көшірмелеріне ие болса да? Томас Морган айтқандай, «гендердегі жасырын қасиеттер қалайша [түрлі] жасушаларда айқын көрініс табады? »

1940 жылы ең қарапайым ағза — ішекте тіршілік ететін, капсула пішінді микроскопиялық Escherichia coli (ішек таяқшасы — адам ішегінде кездесетін бактерия) бактериясына жасалған тәжірибе бұл сұраққа алғашқы маңызды жауапты берді. E. coli екі түрлі қантпен — глюкоза және лактозамен қоректеніп тіршілік ете алады. Осы қанттардың кез келгенінде жеке өсірілгенде, бактерия тез бөліне бастайды және шамамен әр жиырма минут сайын саны екі есе артып отырады. Өсу қисығын экспоненциалды сызық түрінде — 1, 2, 4, 8, 16 еселік өсу ретімен — қоректік орта лайланғанша және қант көзі таусылғанша сызуға болады.

Өсудің осы толассыз қисығы француз биологы Жак Мононы таңғалдырды. Моно 1937 жылы Калифорния технологиялық институтында Томас Морганмен бірге шыбындарды зерттеумен бір жыл өткізіп, Парижге оралған болатын. Мононың Калифорнияға сапары аса жемісті болмады — ол уақытының көп бөлігін жергілікті оркестрде Бахтың шығармаларын орындаумен және дикси мен джазды үйренумен өткізді — бірақ Париж өте ауыр, қоршаудағы қалаға айналған еді. 1940 жылдың жазына қарай Бельгия мен Польша немістердің қолына өтті. 1940 жылы маусымда шайқаста ауыр шығынға ұшыраған Франция неміс армиясына Солтүстік және Батыс Францияның көп бөлігін басып алуға мүмкіндік беретін уақытша бітімге қол қойды.

Париж «ашық қала» деп жарияланды — ол бомбалау мен қираудан аман қалды, бірақ нацистік әскерлер үшін толықтай қолжетімді болды. Балалар эвакуацияланды, мұражайлардағы картиналар шығарылды, дүкендер жабылды. Морис Шевалье 1939 жылы жалбарынғандай кейіппен «Париж әрқашан Париж болып қалады» деп әндетті, бірақ «Жарық қаласы» сирек жарықтандырылатын болды. Көшелер қаңырап бос қалды. Кафелер бос тұрды. Түнде жүйелі түрде электр жарығын өшіру қаланы тас қараңғылыққа батырды.

1940 жылдың күзінде, барлық мемлекеттік ғимараттарда свастикасы бар қызыл-қара тулар ілініп, неміс әскерлері Елисей алаңдарында дауыс күшейткіштермен түнгі коменданттық сағаттарды жариялап жатқанда, Моно Сорбоннаның тым ыстық әрі нашар жарықтандырылған шатырында E. coli-мен жұмыс істеп жатты (ол сол жылы жасырын түрде француз қарсыласу қозғалысына қосылды, бірақ оның көптеген әріптестері оның саяси көзқарастарын ешқашан білген жоқ). Сол қыста зертханасы суықтан қатып қалғанда — ол көшедегі нацистік үгіт-насихатты тыңдап, сірке қышқылының ерігенін түске дейін шыдаммен күтуге мәжбүр болды — Моно бактериялардың өсу тәжірибесін стратегиялық өзгеріспен қайталады. Бұл жолы ол қоректік ортаға глюкоза мен лактозаны — екі түрлі қантты бірдей қосты.

Егер қанттың бәрі бірдей болса — яғни лактозаның метаболизмі глюкозадан еш айырмашылығы болмаса — онда глюкоза мен лактоза қоспасымен қоректенген бактериялар бірқалыпты өсу қисығын көрсетеді деп күтуге болады. Бірақ Моно өз нәтижелерінен кенеттен бір «бүгілісті» байқады. Бактериялар алдымен күтілгендей экспоненциалды түрде өсті, бірақ кейін өсуін қайта жалғастырмас бұрын біраз уақытқа тоқтап қалды. Моно осы кідірісті зерттегенде, ерекше құбылысты анықтады. Екі қантты бірдей тұтынудың орнына, E. coli жасушалары алдымен глюкозаны таңдап тұтынған. Содан кейін бактерия жасушалары өз диетасын қайта қарастырғандай өсуін тоқтатып, лактозаға ауысқан және өсуін қайта жалғастырған. Моно мұны диауксия (қоректік ортадағы екі түрлі қантты пайдалану кезіндегі екі сатылы өсу процесі) — «екі еселенген өсу» деп атады.

Өсу қисығындағы сол бір кішкене иілу Мононы есеңгіретті. Бұл оны ғылыми түйсігіне түскен құм түйірі сияқты мазалады. Қантпен қоректенетін бактериялар бірқалыпты қисықпен өсуі керек. Неліктен қант тұтынудың ауысуы өсудің кідірісін тудыруы тиіс? Бактерия қант көзінің ауысқанын қалай «білуі» немесе сезуі мүмкін? Және неліктен бір қант бірінші, содан кейін ғана екіншісі тұтынылды, бейне бір бистродағы екі тағамнан тұратын түскі ас сияқты?

1940 жылдардың соңына қарай Моно бұл бүгілістің метаболикалық қайта құрылудың нәтижесі екенін анықтады. Бактериялар глюкозадан лактозаны тұтынуға ауысқанда, олар лактозаны қорытатын арнайы ферменттерді белсендіреді. Олар глюкозаға қайта ауысқанда, бұл ферменттер жоғалып, глюкозаны қорытатын ферменттер қайта пайда болады. Осы ауысу кезінде ферменттердің түзілуі — түскі ас кезінде ас құралдарын ауыстыру сияқты (балыққа арналған пышақты алып тастап, десерт шанышқысын қою) — бірнеше минутты алады, осылайша өсуде байқалған кідіріске әкеледі.

Моно үшін диауксия гендердің метаболикалық сигналдар арқылы реттелуі мүмкін екенін көрсетті. Егер жасушада ферменттер — яғни ақуыздар — пайда болуға және жоғалуға мәжбүр болса, онда гендер молекулалық қосқыштар сияқты қосылып және өшіп отыруы тиіс (өйткені ферменттер гендерде кодталған). 1950 жылдардың басында Моно Парижде Франсуа Жакобпен бірге мутанттар жасау арқылы E. coli гендерінің реттелуін жүйелі түрде зерттей бастады — бұл әдісті Морган жеміс шыбындарымен үлкен жетістікпен қолданған болатын.

Шыбындардағы сияқты, бактериялық мутанттар да көп нәрсені ашты. Моно мен Жакоб америкалық микроб генетигі Артур Пардимен бірге жұмыс істей отырып, гендердің реттелуін басқаратын үш негізгі қағиданы ашты. Біріншіден, ген қосылғанда немесе өшкенде, жасушадағы ДНҚ-ның негізгі көшірмесі әрқашан өзгеріссіз қалады. Нағыз әрекет РНҚ-да болады: ген қосылғанда, ол көбірек РНҚ хабарламаларын жасауға және осылайша көбірек қант қорытатын ферменттерді шығаруға мәжбүр болады. Жасушаның метаболикалық болмысын — яғни оның лактоза немесе глюкоза тұтынып жатқанын — әрқашан тұрақты болатын гендерінің тізбегі арқылы емес, ген шығаратын РНҚ мөлшері арқылы анықтауға болады. Лактоза метаболизмі кезінде лактозаны қорытатын ферменттерге арналған РНҚ-лар көп болады. Глюкоза метаболизмі кезінде бұл хабарламалар басылады (репрессияланады) және глюкозаны қорытатын ферменттерге арналған РНҚ-лар көбейеді.

Екіншіден, РНҚ хабарламаларының өндірісі үйлесімді түрде реттеледі. Қант көзі лактозаға ауысқанда, бактерия лактозаны қорыту үшін гендердің бүкіл модулін — бірнеше лактоза метаболизмі гендерін — қосады. Модульдегі гендердің бірі лактозаның бактерия жасушасына енуіне мүмкіндік беретін «тасымалдаушы ақуызды» анықтайды. Тағы бір ген лактозаны бөліктерге ыдырату үшін қажетті ферментті кодтайды. Ал тағы біреуі сол химиялық бөліктерді одан әрі ұсақ бөліктерге ыдырататын ферментті анықтайды. Бір қызығы, белгілі бір метаболикалық жолға арналған барлық гендер бактерия хромосомасында физикалық түрде бір-біріне жақын орналасқан — бейне бір тақырып бойынша жиналған кітапхана кітаптары сияқты — және олар жасушаларда бір уақытта іске қосылады. Метаболикалық өзгеріс жасушада терең генетикалық өзгеріс тудырды. Бұл жай ғана ас құралдарын ауыстыру емес еді; бүкіл түскі ас қызметі бір сәтте өзгерді. Гендердің функционалды тізбегі ортақ катушка немесе негізгі қосқыш арқылы басқарылатындай қосылып және өшіп отырды. Моно мұндай гендік модульді оперон (бір ортақ реттегішпен басқарылатын гендер тобы) деп атады.

Осылайша, ақуыздардың түзілуі қоршаған ортаның талаптарымен толық үйлестірілді: тиісті қантты берсеңіз, қант алмасу гендерінің жиынтығы бірге қосылады. Эволюцияның үнемділігі гендерді реттеудің ең талғампаз шешімін тағы да жасап шығарды. Ешбір ген, ешбір хабарлама және ешбір ақуыз босқа жұмыс істеген жоқ.

Лактозаны сезетін ақуыз жасушадағы мыңдаған басқа гендерді емес, тек лактозаны қорытатын генді қалай таниды және реттейді? Моно мен Жакоб ашқан гендерді реттеудің үшінші негізгі ерекшелігі — әрбір генге тану белгілері (тегтер) сияқты әрекет ететін арнайы реттеуші ДНҚ тізбектері қоса тіркелген. Қантты сезетін ақуыз қоршаған ортада қантты анықтағаннан кейін, ол осындай белгілердің бірін таниды және нысаналы гендерді қосады немесе өшіреді. Бұл генге көбірек РНҚ хабарламаларын жасауға және сол арқылы қантты қорытуға қажетті тиісті ферментті өндіруге берілген сигнал болды.

Қысқасы, ген тек ақуызды кодтауға арналған ақпаратты ғана емес, сонымен қатар сол ақуызды қашан және қай жерде жасау керектігі туралы ақпаратты да иемденген. Барлық деректер ДНҚ-да шифрланған, әдетте әрбір геннің басына қосылған (бірақ реттеуші тізбектер гендердің соңында және ортасында да болуы мүмкін). Реттеуші тізбектер мен ақуызды кодтайтын тізбектің жиынтығы генді анықтады.

Біз тағы да ағылшын тіліндегі сөйлеммен салыстыруымызға орала аламыз. Морган 1910 жылы гендердің тіркесуін ашқанда, бір геннің хромосомада неліктен екіншісімен физикалық түрде байланысқанында ешқандай қисын таппаған еді: қара түсті және ақ көзді гендердің ортақ функционалды байланысы жоқ сияқты көрінгенімен, олар бір хромосомада қатар орналасқан. Ал Жакоб пен Мононың моделінде, керісінше, бактериялық гендер белгілі бір себеппен бірге жиналған. Бір метаболикалық жолда жұмыс істейтін гендер бір-бірімен физикалық түрде байланысқан: егер сіз бірге жұмыс істесеңіз, онда геномда бірге тұрасыз. Генге оның белсенділігі — оның «жұмысы» — үшін контекст беретін ерекше ДНҚ тізбектері қосылды. Гендерді қосуға және өшіруге арналған бұл тізбектерді сөйлемдегі тыныс белгілері мен ескертпелерге — тырнақшаларға, үтірге, бас әріпке — ұқсатуға болады: олар контекст, екпін және мағына береді, оқырманға қай бөліктерді бірге оқу керектігін және келесі сөйлемге қашан кідіру керектігін хабарлайды:

«Бұл сіздің геномыңыздың құрылымы. Ол басқа нәрселермен қатар, дербес реттелетін модульдерден тұрады. Кейбір сөздер сөйлемдерге жинақталған; басқалары нүктелі үтірлермен, үтірлермен және сызықшалармен бөлінген».

Парди, Жакоб және Моно лактоза опероны туралы монументалды зерттеулерін 1959 жылы, Уотсон мен Крик ДНҚ құрылымы туралы мақаласын жариялағаннан кейін алты жыл өткен соң жариялады. Үш автордың бас әріптерімен «Pa-Ja-Mo» немесе ауызекі тілде «Пижама» мақаласы деп аталған бұл зерттеу биология үшін зор маңызы бар классикаға айналды. «Пижама» мақаласында гендер жай ғана пассивті сызбалар емес екендігі алға тартылды. Әрбір жасушада гендердің бірдей жиынтығы — бірдей геном — болғанымен, гендердің белгілі бір ішкі жиынтықтарының таңдамалы түрде белсендірілуі немесе басылуы жеке жасушаға қоршаған ортаға жауап беруге мүмкіндік береді. Геном белсенді сызба болды — ол өзінің кодының таңдалған бөліктерін әртүрлі уақытта және әртүрлі жағдайларда қолдануға қабілетті.

Ақуыздар бұл процесте реттеуші сенсорлар немесе негізгі қосқыштар ретінде әрекет етеді — гендерді немесе гендердің комбинацияларын үйлесімді түрде қосады және өшіреді. Геном сиқырлы күрделі симфониялық шығарманың партитурасы сияқты, ағзалардың дамуы мен тіршілігін сақтауға арналған нұсқауларды қамтиды. Бірақ геномдық «партитура» ақуыздарсыз белсенді емес. Ақуыздар гендерді белсендіру немесе басу арқылы бұл ақпаратты жүзеге асырады (бұл реттеуші ақуыздардың кейбірі транскрипция факторлары — геннен РНҚ-ға ақпараттың көшірілуін бақылайтын ақуыздар деп те аталады). Олар геномды басқарады, осылайша оның музыкасын орындайды — он төртінші минутта альтті қосады, арпеджио кезінде табақтарды соғады, крещендо кезінде барабанды дүрсілдетеді. Немесе тұжырымдамалық тұрғыдан:

Image segment 702

«Пижама» мақаласы генетиканың негізгі сұрағын шешті: Ағзада гендердің тұрақты жиынтығы бола тұра, ол қоршаған ортадағы өзгерістерге қалайша соншалықты өткір жауап бере алады? Сонымен қатар, ол эмбриогенездегі негізгі сұрақтың шешімін де ұсынды: Бірдей гендер жиынтығынан эмбрионда мыңдаған жасуша түрлері қалай пайда болады? Гендердің реттелуі — белгілі бір жасушаларда және белгілі бір уақытта белгілі бір гендердің таңдамалы түрде қосылуы мен өшірілуі — биологиялық ақпараттың өзгермейтін табиғатына күрделіліктің маңызды қабатын қосуы керек.

Мононың айтуынша, гендерді реттеу арқылы ғана жасушалар уақыт пен кеңістікте өздерінің ерекше функцияларына қол жеткізе алады. «Геном тек сызбалар [яғни гендер] сериясын ғана емес, сонымен бірге үйлестірілген бағдарламаны ... және оның орындалуын бақылау құралын қамтиды», — деп қорытындылады Моно мен Жакоб. Уолтер Ноэльдің эритроциттері мен бауыр жасушаларында бірдей генетикалық ақпарат болды — бірақ гендердің реттелуі гемоглобин ақуызының бауырда емес, тек эритроциттерде болуын қамтамасыз етті. Жұлдызқұрт пен көбелек дәл бірдей геномды иеленеді — бірақ гендерді реттеу бірінің екіншісіне айналуын (метаморфозды) қамтамасыз етеді.

Эмбриогенезді бір жасушалы эмбрионнан гендер реттелуінің біртіндеп ашылуы ретінде қайта елестетуге болады. Бұл Аристотель ғасырлар бұрын анық елестеткен «қозғалыс» еді. Белгілі бір оқиғада ортағасырлық космологтан жерді не ұстап тұрғанын сұрайды.

— Тасбақалар, — дейді ол.

— Ал тасбақаларды не ұстап тұр? — деп сұрайды одан.

— Тағы да тасбақалар.

— Ал ана тасбақаларды ше?

— Сіз түсінбейсіз. — Космолог аяғын жерге сарт еткізеді. — Төмен қарай тек тасбақалар.

Генетик үшін ағзаның дамуын гендер мен генетикалық тізбектердің дәйекті индукциясы (немесе репрессиясы) ретінде сипаттауға болады. Гендер гендерді қосатын ақуыздарды анықтады, олар гендерді қосатын ақуыздарды анықтады — және солай ең алғашқы эмбриологиялық жасушаға дейін жалғасады. Бұл бастан-аяқ тек гендер еді.

Гендердің реттелуі — ақуыздар арқылы гендердің қосылуы мен өшірілуі — жасушадағы генетикалық ақпараттың бір ғана данасынан комбинациялық күрделіліктің қалай туындауы мүмкін екендігін сипаттады. Бірақ ол гендердің өздерінің көшірілуін түсіндіре алмады: Жасуша екіге бөлінгенде немесе сперматозоид пен жұмыртқа жасушасы пайда болғанда гендер қалай репликацияланады (көшіріледі)?

Уотсон мен Крик үшін ДНҚ-ның қос шиыршықты моделі — бір-біріне қарама-қарсы тұрған екі комплементарлы «инь-янь» тізбегімен — бірден репликация механизмін ұсынды. 1953 жылғы мақаланың соңғы сөйлемінде олар былай деп атап өткен болатын: «Біз ұсынған [ДНҚ-ның] өзіне тән жұптасуы генетикалық материалдың ықтимал көшіру механизмін бірден нұсқайтыны біздің назарымыздан тыс қалған жоқ». Олардың ДНҚ моделі жай ғана әдемі сурет емес еді; құрылым функцияның ең маңызды ерекшеліктерін болжады. Уотсон мен Крик әрбір ДНҚ тізбегі өзінің көшірмесін жасау үшін қолданылады деп ұсынды — осылайша бастапқы қос шиыршықтан екі қос шиыршық пайда болады. Репликация кезінде ДНҚ-ның инь-янь тізбектері бір-бірінен ажырайды. Инь яньды жасау үшін, ал янь иньді жасау үшін шаблон ретінде қолданылады — бұл екі инь-янь жұбының пайда болуына әкеледі (1958 жылы Мэттью Мезельсон мен Франк Сталь бұл механизмді дәлелдеді).

Бірақ ДНҚ-ның қос шиыршығы өздігінен өз көшірмесін жасай алмайды; әйтпесе, ол өзін-өзі бақылаусыз репликациялауы мүмкін еді. Шамасы, ДНҚ-ны көшіруге арналған фермент — репликатор ақуыз болуы тиіс. 1957 жылы биохимик Артур Корнберг ДНҚ-ны көшіретін ферментті бөліп алуға кірісті. Егер мұндай фермент бар болса, Корнберг оны табудың ең оңай жолы қарқынды бөлініп жатқан ағзада — өсудің ең қыззу кезеңіндегі E. coli-ден табу деп есептеді.

1958 жылға қарай Корнберг бактериялық қойыртпақты тазартып, қайта тазарту арқылы дерлік таза фермент препаратын алды («Генетик санайды; биохимик тазалайды», — деді ол бірде маған). Ол оны ДНҚ-полимераза (ДНҚ — А, Ц, Г және Т-ның полимері, ал бұл фермент полимер жасаушы фермент) деп атады. Ол тазартылған ферментті ДНҚ-ға қосып, энергия көзімен және жаңа нуклеотидтік негіздердің — А, Т, Г және Ц — қорымен қамтамасыз еткенде, ол пробиркада нуклеин қышқылының жаңа тізбектерінің пайда болуына куә болды: ДНҚ өз бейнесінде ДНҚ-ны жасады.

«Бес жыл бұрын, — деп жазды Корнберг 1960 жылы, — ДНҚ синтезі де «өмірлік» процесс — жай ғана химиялық заттарды қосу немесе азайту арқылы пробиркада қайталауға болмайтын мистикалық реакция ретінде қарастырылатын». Бұл теория бойынша, «өмірдің генетикалық аппаратының өзіне қол сұғу, әрине, ретсіздіктен басқа ештеңе әкелмейтін еді». Бірақ Корнбергтің ДНҚ синтезі ретсіздіктен реттілік — оның химиялық суббірліктерінен ген жасап шығарды. Гендердің қолсұғылмаушылығы бұдан былай кедергі болмады.

Бұл жерде атап өтуге тұрарлық бір қайталану бар: барлық ақуыздар сияқты, ДНҚ-ның репликациялануына мүмкіндік беретін ДНҚ-полимераза ферментінің өзі де геннің өнімі болып табылады. Демек, әрбір геномның ішіне сол геномның көбеюіне мүмкіндік беретін ақуыздардың кодтары енгізілген. Бұл күрделіліктің қосымша қабаты — ДНҚ-ның ДНҚ-ны репликациялауға мүмкіндік беретін ақуызды кодтауы — маңызды, себебі ол реттеу үшін маңызды түйінді қамтамасыз етеді. ДНҚ репликациясын жасушаның жасы немесе қоректік мәртебесі сияқты басқа сигналдар мен реттегіштер арқылы қосуға және өшіруге болады, бұл жасушаларға ДНҚ көшірмелерін тек бөлінуге дайын болғанда ғана жасауға мүмкіндік береді. Бұл схеманың бір қауіпті тұсы бар: реттегіштердің өздері бұзылғанда, жасушаның тоқтаусыз репликациялануын (көбеюін) ештеңе тоқтата алмайды. Бұл, біз жақын арада білетіндей, дұрыс жұмыс істемейтін гендердің ең ауыр ауруы — қатерлі ісік.

Гендер гендерді реттейтін ақуыздарды жасайды. Гендер гендерді репликациялайтын ақуыздарды жасайды. Гендер физиологиясының үшінші «Р» әрпі — бұл қарапайым адам лексикасынан тыс жатқан, бірақ біздің түріміздің аман қалуы үшін маңызды сөз: рекомбинация (гендердің жаңа комбинацияларын жасау қабілеті).

Рекомбинацияны түсіну үшін біз тағы да Мендель мен Дарвиннен бастауымыз керек. Генетиканы зерттеген бір ғасыр ішінде ағзалардың бір-біріне «ұқсастықты» қалай беретіні анықталды. ДНҚ-да кодталған және хромосомаларға жинақталған тұқым қуалайтын ақпарат бірліктері сперматозоид пен жұмыртқа жасушасы арқылы эмбрионға, ал эмбрионнан ағза денесіндегі әрбір тірі жасушаға беріледі. Бұл бірліктер ақуыздарды құруға арналған хабарламаларды кодтайды — ал хабарламалар мен ақуыздар, өз кезегінде, тірі ағзаның пішіні мен қызметін қамтамасыз етеді.

Бұл тұқым қуалау механизмінің сипаттамасы Мендельдің «ұқсас ұқсасты қалай тудырады? » деген сұрағын шешкенімен, Дарвиннің кері жұмбағын шеше алмады: Ұқсас ұқсас еместі қалай тудырады? Эволюция болуы үшін ағза генетикалық өзгергіштікті тудыруы тиіс — яғни ол ата-анасының екеуінен де генетикалық тұрғыдан ерекшеленетін ұрпақтар беруі керек. Егер гендер әдетте ұқсастықты берсе, онда олар «ұқсас еместікті» қалай бере алады?

Табиғатта өзгергіштікті тудырудың бір механизмі — мутация, яғни ақуыздың құрылымын өзгертіп, сол арқылы оның қызметін өзгертуі мүмкін ДНҚ тізбегіндегі өзгерістер (мысалы, А әрпінің Т-ға ауысуы). Мутациялар ДНҚ химиялық заттармен немесе рентген сәулелерімен зақымдалғанда немесе ДНҚ репликациясы ферменті гендерді көшіру кезінде кездейсоқ қате жібергенде пайда болады. Бірақ генетикалық әртүрлілікті тудырудың екінші механизмі бар: генетикалық ақпарат хромосомалар арасында алмаса алады. Аналық хромосомадағы ДНҚ аталық хромосомадағы ДНҚ-мен орын алмастыра алады — бұл аналық және аталық гендердің буданды генін тудыруы мүмкін. Рекомбинация да «мутацияның» бір түрі — тек мұнда хромосомалар арасында генетикалық материалдың тұтас блоктары алмасады.

Генетикалық ақпараттың бір хромосомадан екіншісіне ауысуы тек ерекше жағдайларда ғана болады. Біріншісі — көбею үшін сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушалары пайда болғанда. Сперматогенез бен оогенездің алдында жасуша қысқа уақытқа гендерге арналған ойын алаңына айналады. Жұпталған аналық және аталық хромосомалар бір-бірін құшақтап, генетикалық ақпаратпен оңай алмасады. Жұпталған хромосомалар арасындағы генетикалық ақпараттың алмасуы ата-аналар арасындағы тұқым қуалайтын ақпараттың араласуы мен сәйкестенуі үшін өте маңызды. Морган бұл құбылысты кроссинговер (хромосомалардың айқасуы және ақпарат алмасуы) деп атады (оның студенттері шыбындардағы гендерді картаға түсіру үшін кроссинговерді қолданған болатын). Қазіргі заманғы термин — рекомбинация — гендер комбинацияларының комбинацияларын жасау қабілеті.

Екінші жағдай анағұрлым маңызды. ДНҚ рентген сәулелері сияқты мутагенмен зақымдалғанда, генетикалық ақпаратқа қауіп төнетіні анық. Мұндай зақымдану орын алғанда, генді жұпталған хромосомадағы «егіз» көшірмеден қайта көшіруге болады: аналық көшірменің бір бөлігі аталық көшірмеден қайта жазылуы мүмкін, бұл тағы да буданды гендердің пайда болуына әкеледі.

Тағы да, негіздердің жұптасуы генді қалпына келтіру үшін қолданылады. Инь яньды түзетеді, бейне түпнұсқаны қалпына келтіреді: Дориан Грей сияқты, ДНҚ-да да түпнұсқа өз портреті арқылы үнемі жаңартылып отырады. Ақуыздар бүкіл процесті бақылайды және үйлестіреді — зақымдалған тізбекті бүтін генге бағыттайды, жоғалған ақпаратты көшіреді және түзетеді, үзілген жерлерді біріктіреді — нәтижесінде зақымдалмаған тізбектен зақымдалған тізбекке ақпарат беріледі.

Реттелу (Regulation). Репликация (Replication). Рекомбинация (Recombination). Бір қызығы, ген физиологиясының үш «Р»-ы ДНҚ-ның молекулалық құрылымына — қос шиыршықтың Уотсон-Крик негіздерінің жұптасуына тікелей байланысты.

Гендік реттелу ДНҚ-ның РНҚ-ға транскрипциялануы (генетикалық ақпараттың көшірілуі) арқылы жүзеге асады — бұл процесс негіздердің жұптасуына тікелей байланысты. ДНҚ тізбегі РНҚ хабарламасын құрастыру үшін пайдаланылғанда, геннің РНҚ көшірмесін жасауға мүмкіндік беретін нәрсе — ДНҚ мен РНҚ негіздерінің арасындағы жұптасу. Репликация кезінде ДНҚ тағы да өз бейнесін нұсқаулық ретінде қолдана отырып көшіріледі. Әрбір тізбек өзіне комплементарлы (толықтырушы) нұсқаны жасау үшін қолданылады, нәтижесінде бір қос шиыршық екі қос шиыршыққа бөлінеді. Ал ДНҚ рекомбинациясы кезінде зақымдалған ДНҚ-ны қалпына келтіру үшін негізді негізге қарсы қою стратегиясы тағы да іске қосылады. Геннің зақымдалған көшірмесі комплементарлы тізбекті немесе геннің екінші көшірмесін нұсқаулық ретінде пайдалану арқылы қайта құрылады.

fn6: Геномның өзінде оның зақымдануын түзететін гендердің кодталғанын бірнеше генетиктер, соның ішінде Эвелин Виткин мен Стив Элледж ашты. Виткин мен Элледж бір-біріне тәуелсіз жұмыс істей отырып, ДНҚ зақымдануын сезетін және оны жөндеу немесе уақытша тоқтату үшін жасушалық реакцияны белсендіретін (егер зақымдану өте ауыр болса, жасушаның бөлінуін тоқтататын) ақуыздар каскадын анықтады. Бұл гендердегі мутациялар ДНҚ зақымдануының жиналуына, демек, көбірек мутацияларға, соңында қатерлі ісікке әкелуі мүмкін. Ағзалардың тірі қалуы үшін де, өзгергіштігі үшін де маңызды ген физиологиясының төртінші «R» әрпі — «repair» (жөндеу) болуы мүмкін.

Қос шиыршық құрылымы бір тақырыптың керемет өзгерістерін қолдана отырып, генетикалық физиологияның барлық үш негізгі мәселесін шешті. Айналық кескіндегі химиялық заттар айналық кескіндегі химиялық заттарды жасау үшін, ал шағылыстар түпнұсқаны қайта құру үшін қолданылады. Жұптар ақпараттың дәлдігі мен тұрақтылығын сақтау үшін қызмет етеді. «Моне — бұл жай ғана көз», — деген еді Сезанн бірде досы туралы, — «бірақ, Құдайым-ау, қандай көз десеңші! ». Сол қисынмен ДНҚ — бұл жай ғана химиялық зат, бірақ, Құдайым-ау, қандай зат!

Биологияда ғалымдардың екі лагері арасындағы ежелгі айырмашылық бар: анатомдар мен физиологтар. Анатомдар материалдардың табиғатын, құрылымдарды және дене мүшелерін сипаттайды: олар заттардың қандай екенін баяндайды. Физиологтар болса, осы құрылымдар мен мүшелердің тірі ағзалардың қызметін қамтамасыз ету үшін өзара әрекеттесу механизмдеріне назар аударады; олар заттардың қалай жұмыс істейтініне қызығады.

Бұл айырмашылық ген тарихындағы маңызды бетбұрысты да білдіреді. Мендель, бәлкім, геннің алғашқы «анатомы» болған шығар: асбұршақ ұрпақтарындағы ақпараттың қозғалысын бақылай отырып, ол геннің негізгі құрылымын ақпараттың бөлінбейтін корпускуласы (түйіршігі) ретінде сипаттады. Морган мен Стертевант 1920-жылдары сол анатомиялық желіні жалғастырып, гендердің хромосомалар бойында сызықтық түрде орналасқан материалдық бірліктер екенін дәлелдеді. 1940-1950 жылдары Эвери, Уотсон және Крик ДНҚ-ны ген молекуласы ретінде анықтап, оның құрылымын қос шиыршық ретінде сипаттады, осылайша ген туралы анатомиялық түсінікті өзінің табиғи шыңына жеткізді.

Алайда, 1950-жылдардың аяғы мен 1970-жылдардың аралығында ғылыми зерттеулерде гендердің физиологиясы басым болды. Гендердің реттелуі, яғни белгілі бір сигналдар арқылы «қосылуы» және «өшірілуі» — әртүрлі жасушалардың бірегей ерекшеліктерін анықтауда гендердің уақыт пен кеңістікте қалай жұмыс істейтіні туралы түсінікті тереңдетті. Сондай-ақ, гендердің көбеюі, хромосомалар арасында қайта бірігуі (рекомбинация) және арнайы ақуыздармен жөнделуі мүмкіндігі жасушалар мен ағзалардың генетикалық ақпаратты ұрпақтар бойына қалай сақтайтынын, көшіретінін және қайта өңдейтінін түсіндірді.

Адам биологтары үшін бұл ашылулардың әрқайсысы орасан зор нәтижелер әкелді. Генетика гендерге материалдық тұрғыдан емес, механистік тұрғыдан — гендердің не екенінен олардың не істейтініне қарай ауысқан сайын, биологтар гендер, адам физиологиясы және патология арасындағы бұрыннан іздеген байланыстарды көре бастады. Ауру тек ақуызды кодтайтын генетикалық кодтың өзгеруінен ғана емес (мысалы, орақ тәрізді жасушалы анемия жағдайындағы гемоглобин сияқты), сонымен қатар гендік реттелудің салдарынан — тиісті жасушада қажетті уақытта тиісті генді «қосу» немесе «өшіру» қабілетінің жоқтығынан да туындауы мүмкін екені белгілі болды. Ген репликациясы көп жасушалы ағзаның бір жасушадан қалай пайда болатынын түсіндіруі тиіс, ал репликациядағы қателіктер бұрын ауырмаған отбасында кенеттен пайда болатын метаболикалық немесе ауыр психикалық аурудың себебін ашуы мүмкін. Геномдар арасындағы ұқсастық ата-ана мен бала арасындағы ұқсастықты түсіндірсе, мутациялар мен рекомбинация олардың айырмашылықтарын түсіндіруі керек. Отбасылар тек әлеуметтік және мәдени желілерді ғана емес, белсенді гендердің желілерін де бөліседі.

XIX ғасырдағы адам анатомиясы мен физиологиясы XX ғасырдағы медицинаның негізін қалағаны сияқты, гендердің анатомиясы мен физиологиясы да қуатты жаңа биологиялық ғылымның негізін қалады. Алдағы онжылдықтарда бұл революциялық ғылым өз саласын қарапайым ағзалардан күрделі ағзаларға дейін кеңейтеді. Оның концептуалды сөздік қоры — гендік реттелу, рекомбинация, мутация, ДНҚ жөндеу — іргелі ғылыми журналдардан медициналық оқулықтарға, содан кейін қоғам мен мәдениеттегі кең ауқымды дебаттарға енді (біз көретініміздей, «нәсіл» сөзін рекомбинация мен мутацияны түсінбейінше мағыналы түрде ұғыну мүмкін емес). Жаңа ғылым гендердің адамды қалай құратынын, сақтайтынын, жөндейтінін және көбейтетінін, сондай-ақ гендердің анатомиясы мен физиологиясындағы ауытқулар адамның бірегейлігіне, тағдырына, денсаулығы мен ауруына қалай әсер ететінін түсіндіруге тырысады.

fn1: Моно мен Жакоб бір-бірін сырттай білетін; екеуі де микробтық генетик Андре Львоффтың жақын серіктестері болды. Жакоб шатырдың екінші басында жұмыс істеп, E. coli-ді зақымдайтын вируспен тәжірибе жасады. Олардың эксперименттік стратегиялары сырттай ұқсас болмаса да, екеуі де гендік реттелуді зерттеді. Моно мен Жакоб жазбаларын салыстырып, екеуі де бір жалпы мәселенің екі қырын зерттеп жатқанын таңданыспен байқады және 1950-жылдары жұмыстарының кейбір бөліктерін біріктірді.

fn2: 1957 жылы Парди, Моно және Жакоб лактоза опероны бір негізгі қосқыш — кейіннен репрессор (тежегіш ақуыз) деп аталған ақуыз арқылы басқарылатынын анықтады. Репрессор молекулалық құлып сияқты жұмыс істеді. Өсу ортасына лактоза қосылғанда, репрессор ақуызы лактозаны сезіп, өзінің молекулалық құрылымын өзгертті және лактозаны қорытатын және тасымалдайтын гендерді «ашты» (яғни, гендердің белсендірілуіне мүмкіндік берді), осылайша жасушаға лактозаны метаболизмге түсіруге мүмкіндік берді. Глюкоза сияқты басқа қант болған кезде құлып бұзылмаған күйінде қалып, лактозаны қорытатын ешбір геннің белсендірілуіне жол берілмеді. 1966 жылы Уолтер Гилберт пен Бенно Мюллер-Хилл бактериялық жасушалардан репрессор ақуызын бөліп алды — осылайша Мононың оперон гипотезасын күмәнсіз дәлелдеді. Вирустан алынған тағы бір репрессорды 1966 жылы Марк Пташне мен Нэнси Хопкинс бөліп алды.

fn3: Космологиялық тасбақалардан айырмашылығы, бұл көзқарас қисынсыз емес. Негізінде, бір жасушалы эмбрион толық ағзаны анықтау үшін барлық генетикалық ақпаратқа ие. Генетикалық тізбектердің ағзаның дамуын қалай «іске асыратыны» туралы сұрақ кейінгі тарауда қарастырылады.

fn4: ДНҚ репликациясы үшін шиыршықталған қос шиыршықты жазу және генетикалық ақпараттың дәл көшірілуін қамтамасыз ету үшін тек ДНҚ-полимераза ғана емес, тағы көптеген ақуыздар қажет. Жасушаларда қызметі сәл өзгеше бірнеше ДНҚ-полимеразалар кездеседі.

fn5: Генетик Барбара МакКлинток геном ішінде қозғала алатын генетикалық элементтерді — «секіргіш гендерді» ашты; ол 1983 жылы Нобель сыйлығын иеленді.

Гендерден жаратылысқа дейін

Басында қарапайымдылық болды. — Ричард Докинз, «Эгоистік ген»

Мен де сен сияқты Шыбын емеспін бе? Немесе сен де Мен сияқты адам емессің бе? — Уильям Блейк, «Шыбын»

Геннің молекулалық сипаттамасы тұқым қуалаушылықтың берілу механизмін түсіндіргенімен, ол 1920-жылдары Томас Морганды мазалаған жұмбақты одан әрі тереңдете түсті. Морган үшін ағзалық биологияның басты құпиясы ген емес, генезис (жаратылыс) болды: «Тұқым қуалау бірліктері» жануарлардың қалай қалыптасуына және мүшелер мен ағзалардың қызметін сақтауға қалай мүмкіндік берді? («Менің есінегеніме кешіріммен қараңыз», — деді ол бірде студентіне, — «бірақ мен жаңа ғана өзімнің [генетика бойынша] лекциямнан келдім». )

Ген, Морган атап өткендей, ерекше мәселенің ерекше шешімі болды. Жыныстық көбею ағзаның бір жасушаға дейін «жиналуын» талап етеді, бірақ содан кейін сол бір жасушаның қайтадан ағзаға айналуын қажет етеді. Морган геннің бір мәселені — тұқым қуалаушылықтың берілуін шешетінін, бірақ басқа мәселені — ағзалардың дамуын тудыратынын түсінді. Бір жасуша ағзаны нөлден бастап құруға арналған нұсқаулықтардың толық жиынтығын тасымалдауға қабілетті болуы керек — гендердің мәні де осында. Бірақ гендер бір жасушадан тұтас ағзаны қалай өсіріп шығарады?

Эмбриолог үшін генезис мәселесіне «алға» қарай — эмбриондағы алғашқы оқиғалардан бастап толыққанды ағзаның дене жоспарының дамуына дейін келу интуитивті болып көрінуі мүмкін. Бірақ біз көретініміздей, белгілі бір себептерге байланысты ағзаның дамуы туралы түсінік кері айналдырылған фильм сияқты пайда болды. Гендердің макроскопиялық анатомиялық белгілерді — аяқ-қолдарды, мүшелерді және құрылымдарды қалай анықтайтыны бірінші болып шешілді. Содан кейін ағзаның бұл құрылымдардың қайда орналасу керектігін — алды не арты, солы не оңы, үсті не асты — анықтау механизмі келді. Эмбрионның қалыптасуындағы ең алғашқы оқиғалар — дене осін, алды мен артын, сол мен оңды анықтау — ең соңғы болып түсінілді.

Бұл кері тәртіптің себебі анық болуы мүмкін. Аяқ-қолдар мен қанаттар сияқты макроскопиялық құрылымдарды анықтайтын гендердегі мутацияларды байқау оңайырақ болды және олар бірінші болып сипатталды. Дене жоспарының негізгі элементтерін анықтайтын гендердегі мутацияларды анықтау қиынырақ болды, өйткені бұл мутациялар ағзалардың өмір сүруін күрт төмендетті. Ал эмбриогенездің (ұрықтың дамуы) ең алғашқы кезеңдеріндегі мутанттарды тірідей ұстау мүмкін емес еді, өйткені басы мен құйрығы араласқан эмбриондар бірден өліп қалатын.

1950-жылдары Калифорния технологиялық институтының жеміс шыбыны генетигі Эд Льюис жеміс шыбыны эмбриондарының қалыптасуын қайта құра бастады. Тек бір ғимаратқа ғана қызығатын сәулет тарихшысы сияқты, Льюис жеміс шыбындарының құрылысын жиырма жылға жуық уақыт бойы зерттеп келе жатқан. Үрмебұршақ пішінді және құм түйірінен де кішкентай жеміс шыбынының эмбрионы өз өмірін қарбалас әрекетпен бастайды. Жұмыртқа ұрықтанғаннан кейін шамамен он сағат өткен соң, эмбрион үш үлкен сегментке — бас, кеуде және іш қуысына бөлінеді және әр сегмент әрі қарай кіші бөлімдерге бөлінеді. Льюис білгендей, осы эмбрионалды сегменттердің әрқайсысы ересек шыбында кездесетін сәйкес сегментті тудырады. Бір эмбрионалды сегмент кеуденің екінші бөліміне айналып, екі қанат өсіреді. Сегменттердің үшеуі шыбынның алты аяғын өсіреді. Тағы басқа сегменттер қылшықтар немесе мұртшалар (антенналар) шығарады. Адамдардағы сияқты, ересек дененің негізгі жоспары эмбрионға жиналып салынған. Шыбынның жетілуі — тірі аккордеонның созылуы сияқты осы сегменттердің тізбекті түрде жазылуы.

Бірақ шыбын эмбрионы екінші кеуде сегментінен аяқ немесе басынан мұртша өсіру керектігін (керісінше емес) қалай «біледі»? Льюис осы сегменттердің ұйымдасуы бұзылған мутанттарды зерттеді. Ол мутанттардың ерекшелігі сол — макроскопиялық құрылымдардың негізгі жоспары жиі сақталатын, тек сегмент шыбын денесіндегі орнын немесе сәйкестігін ауыстырып алатын. Мысалы, бір мутантта шыбында қосымша кеуде сегменті — толық сау және жұмыс істеп тұрған — пайда болды, нәтижесінде төрт қанатты жәндік шықты (бір жұп қанат қалыпты кеуде сегментінен, ал жаңа жұп қосымша кеуде сегментінен). Бұл «кеудені құру» геніне қате түрде бұрыс бөлімде бұйрық берілгендей және ол өз бұйрығын орындауға кірісіп кеткендей көрінді. Басқа бір мутантта шыбынның басындағы мұртшаның орнынан екі аяқ шығып кеткен — бұл «аяқты құру» бұйрығы қате түрде бас бөлімінде іске қосылған сияқты еді.

Мүшелер мен құрылымдардың құрылысы, деп түйіндеді Льюис, дербес бөлімшелер немесе ішкі бағдарламалар сияқты жұмыс істейтін негізгі реттеуші «эффекторлық» гендермен кодталған. Шыбынның (немесе кез келген басқа ағзаның) қалыпты жаратылысы кезінде бұл эффекторлық гендер белгіленген орындарда және белгіленген уақытта іске қосылып, сегменттер мен мүшелердің сәйкестігін анықтайды. Бұл негізгі реттеуші гендер басқа гендерді қосу және өшіру арқылы жұмыс істейді; оларды микропроцессордағы тізбектермен салыстыруға болады. Осылайша, бұл гендердегі мутациялар дұрыс қалыптаспаған, эктопиялық (әдеттегі орнынан тыс) сегменттер мен мүшелерге әкеледі. «Алиса ғажайыптар еліндегі» Қызыл Патшайымның аң-таң болған қызметшілері сияқты, гендер нұсқауларды орындау үшін — кеуде құру, қанат жасау — жүгіреді, бірақ бұрыс жерде немесе бұрыс уақытта. Егер негізгі реттеуші: «Мұртшаны ҚОС», — деп айқайласа, онда мұртша құру бағдарламасы қосылады және мұртша құрылады — тіпті бұл құрылым шыбынның кеудесінен немесе іш қуысынан өсіп жатса да.

Бірақ командирлерге кім бұйрық береді? Эд Льюистің сегменттердің, мүшелер мен құрылымдардың дамуын басқаратын негізгі реттеуші гендерді ашуы эмбриогенездің соңғы кезеңі мәселесін шешті, бірақ ол шексіз рекурсивті (қайталанбалы) жұмбақты тудырды. Егер эмбрион сегмент-сегмент бойынша және мүше-мүше бойынша әр сегмент пен мүшенің сәйкестігін бұйыратын гендер арқылы құрылса, онда сегмент ең алдымен өзінің кім екенін қайдан біледі? Мысалы, қанат жасайтын негізгі ген қанатты бірінші немесе үшінші емес, дәл екінші кеуде сегментінде құру керектігін қайдан «біледі»? Егер генетикалық модульдер соншалықты дербес болса, онда неге — Морганның жұмбағын басқаша айтсақ — шыбынның басынан аяқ өсіп шықпайды немесе адамдар мұрнынан бас бармақ шығып туылмайды?

Бұл сұрақтарға жауап беру үшін эмбриологиялық даму сағатын артқа жылжытуымыз керек. 1979 жылы, Льюис аяқ-қол мен қанат дамуын басқаратын гендер туралы мақаласын жариялағаннан бір жыл өткен соң, Гейдельбергте жұмыс істейтін екі эмбриолог, Кристиана Нюссляйн-Фольхард пен Эрик Вишаус эмбрионның қалыптасуын басқаратын ең алғашқы қадамдарды анықтау үшін жеміс шыбыны мутанттарын жасай бастады.

Нюссляйн-Фольхард пен Вишаус жасаған мутанттар Льюис сипаттағаннан да драмалық болды. Кейбір мутанттарда эмбрионның бүкіл сегменттері жоғалып кетті немесе кеуде немесе іш бөлімдері күрт қысқарды — бұл ортанғы бөлігі немесе артқы сегменті жоқ туылған адам ұрығына ұқсас еді. Нюссляйн-Фольхард пен Вишаус бұл мутанттарда өзгерген гендер эмбрионның негізгі архитектуралық жоспарын анықтайды деп есептеді. Олар — эмбрионалды әлемнің карта жасаушылары. Олар эмбрионды оның негізгі кіші сегменттеріне бөледі. Содан кейін олар Льюистің командир гендерін кейбір (тек сол ғана) бөлімдерде мүшелер мен дене бөліктерін құруды бастау үшін белсендіреді — баста мұртша, кеуденің төртінші сегментінде қанат және т. б. Нюссляйн-Фольхард пен Вишаус бұларды сегментация гендері (денені бөліктерге бөлуші гендер) деп атады.

Бірақ сегментация гендерінің де өз қожайындары болуы керек: шыбын кеудесінің екінші сегменті іш сегменті емес, дәл кеуде сегменті болуы керектігін қайдан «біледі»? Немесе бас құйрық емес екенін қайдан біледі? Эмбрионның әрбір сегментін бастан құйрыққа дейін созылатын осьте анықтауға болады. Бас ішкі GPS жүйесі сияқты жұмыс істейді, ал бас пен құйрыққа қатысты позиция әр сегментке эмбриондағы бірегей «мекенжайды» береді. Бірақ эмбрион өзінің негізгі, бастапқы асимметриясын — яғни «басқа тәндігін» құйрыққа қарсы қалай дамытады?

1980-жылдардың аяғында Нюссляйн-Фольхард пен оның студенттері эмбрионның асимметриялық құрылымы жойылған шыбын мутанттарының соңғы тобын сипаттай бастады. Бұл мутанттар — көбінесе басы жоқ немесе құйрығы жоқ — сегментацияға дейін (және әрине, құрылымдар мен мүшелердің өсуіне дейін) дамуы тоқтап қалған. Кейбіреулерінде эмбрионалды бас дұрыс қалыптаспаған. Басқаларында эмбрионның алды мен артын ажырату мүмкін болмады, нәтижесінде біртүрлі айналық кескінді эмбриондар пайда болды (мутанттардың ең танымалы bicoid — сөзбе-сөз «екі құйрықты» деп аталды). Мутанттарда шыбынның алды мен артын анықтайтын қандай да бір фактор — химиялық зат — жетіспейтіні анық еді. 1986 жылы таңғажайып экспериментте Нюссляйн-Фольхардтың студенттері қалыпты шыбын эмбрионын кішкентай инемен тесіп, оның басынан бір тамшы сұйықтық алып, оны басы жоқ мутанттарға трансплантациялауды үйренді. Таңқаларлығы, бұл жасушалық хирургия сәтті өтті: қалыпты бастан алынған сұйықтық тамшысы эмбрионның құйрық орнына бас өсіруіне мәжбүрлеу үшін жеткілікті болды.

1986 және 1990 жылдар аралығында жарияланған бірқатар жаңашыл мақалаларда Нюссляйн-Фольхард пен оның әріптестері эмбриондағы «басқа тән» және «құйрыққа тән» сигнал беретін бірнеше факторларды нақты анықтады. Біз қазір білетініміздей, осындай сегізге жуық химиялық заттар — негізінен ақуыздар — жұмыртқаның дамуы кезінде шыбын арқылы жасалады және жұмыртқада асимметриялы түрде орналасады. Бұл аналық әсер факторлары (аналық ағзадан берілетін заттар) ана шыбын арқылы жасалып, жұмыртқаға орналастырылады. Асимметриялық орналасу жұмыртқаның өзі ана шыбынның денесінде асимметриялы орналасқандықтан ғана мүмкін болады — бұл оған осы аналық факторлардың кейбірін жұмыртқаның бас жағына, ал басқаларын құйрық жағына орналастыруға мүмкіндік береді.

Ақуыздар жұмыртқа ішінде градиент (концентрацияның біртіндеп өзгеруі) жасайды. Кофе кесесіндегі текше қанттың ерігені сияқты, олар жұмыртқаның бір ұшында жоғары концентрацияда, ал екінші ұшында төмен концентрацияда болады. Химиялық заттың ақуыз матрицасы арқылы диффузиясы (таралуы) тіпті ерекше, үш өлшемді өрнектерді тудыруы мүмкін — сұлы ботқасына құйылған шәрбаттың жолақтары сияқты. Белгілі бір гендер жоғары концентрациялы ұшта және төмен концентрациялы ұшта белсендіріледі, осылайша бас-құйрық осі анықталады немесе басқа өрнектер қалыптасады.

Бұл процесс шексіз рекурсивті — нағыз «тауық пен жұмыртқа» хикаясы. Басы мен құйрығы бар шыбындар басы мен құйрығы бар жұмыртқаларды жасайды, олар басы мен құйрығы бар эмбриондарды жасайды, олар басы мен құйрығы бар шыбындарға айналады және осылайша шексіз жалғаса береді. Немесе молекулалық деңгейде: ерте эмбриондағы ақуыздарды анасы бір ұшына артықшылықпен орналастырады. Олар гендерді белсендіреді және өшіреді, осылайша эмбрионның бастан құйрыққа дейінгі осін анықтайды. Бұл гендер, өз кезегінде, сегменттерді жасайтын және денені үлкен аймақтарға бөлетін «карта жасаушы» гендерді белсендіреді. Карта жасаушы гендер мүшелер мен құрылымдарды жасайтын гендерді белсендіреді және өшіреді.

fn1: Ақыр соңында, мүше қалыптастырушы және сегмент-сәйкестік гендері мүшелерді, құрылымдарды және бөлшектерді жасауға әкелетін генетикалық ішкі бағдарламаларды белсендіреді және өшіреді.

Адам эмбрионының дамуы да ұйымдасудың үш ұқсас деңгейі арқылы жүзеге асуы мүмкін. Шыбындағы сияқты, «аналық әсер» гендері химиялық градиенттерді қолдана отырып, ерте эмбрионды оның негізгі осьтеріне — бас пен құйрыққа, алды мен артына және солы мен оңына — бөледі. Әрі қарай, шыбындағы сегментация гендеріне ұқсас бірқатар гендер эмбрионның негізгі құрылымдық бөліктерге — ми, жұлын, қаңқа, тері, ішектер және т.б. — бөлінуін бастайды. Ақырында, мүше құрушы гендер мүшелердің, бөлшектердің және құрылымдардың — аяқ-қолдардың, саусақтардың, көздердің, бүйректердің, бауырдың және өкпенің — құрылысына рұқсат береді.

«Құртты қуыршаққа, қуыршақты көбелекке, ал көбелекті шаңға айналдыратын күнә ма? » — деп сұрады неміс теологы Макс Мюллер 1885 жылы. Бір ғасырдан кейін биология жауап берді. Бұл күнә емес еді; бұл гендердің қарқынды жұмысы еді.

Лео Лионнидің «Дюйм дюйммен» атты классикалық балалар кітабында кішкентай құртты таңқұрай сақтап қалады, өйткені ол өзінің дюймдік денесін өлшем бірлігі ретінде қолданып, «заттарды өлшеуге» уәде береді. Құрт таңқұрайдың құйрығын, туканның тұмсығын, фламингоның мойнын және құтанның аяқтарын өлшейді; осылайша құстар әлемі өзінің алғашқы салыстырмалы анаторына ие болады.

Генетиктер де үлкен дүниелерді өлшеу, салыстыру және түсіну үшін кішкентай ағзаларды пайдаланудың тиімділігін ұғынды. Мендель асбұршақтың қап-қап өнімін аршыды. Морган шыбындардағы <span data-term="true">мутация</span> (тұқым қуалайтын өзгеріс) жылдамдығын өлшеді. Шыбын эмбрионының пайда болуы мен оның алғашқы сегменттерінің түзілуі арасындағы жеті жүз минут – бұл биология тарихындағы ең мұқият зерттелген уақыт аралығы шығар – биологияның ең маңызды мәселелерінің бірін ішінара шешіп берді: бір жасушадан керемет күрделі ағзаны құрастыру үшін гендер қалай үйлестіріледі?

Жұмбақтың қалған жартысын шешу үшін бұдан да кішірек ағза – ұзындығы бір дюймге де жетпейтін құрт қажет болды: эмбрионда пайда болған жасушалар өздерінің неге айналатынын қайдан «біледі»? Шыбын эмбриологтары ағза дамуының жалпы нобайын үш кезеңнің – осьті анықтау, сегменттердің түзілуі және мүшелерді құру – бірізді орындалуы ретінде көрсетті, олардың әрқайсысы гендер каскадымен басқарылады. Бірақ эмбриологиялық дамуды терең деңгейде түсіну үшін генетиктер гендердің жекелеген жасушалардың тағдырын қалай басқаратынын түсінуі керек еді.

1960-жылдардың ортасында Кембриджде Сидней Бреннер жасуша тағдырын анықтау жұмбағын шешуге көмектесетін ағзаны іздей бастады. Қанша кішкентай болса да, тіпті шыбынның өзі – «күрделі көздері, буынды аяқтары және күрделі мінез-құлық үлгілерімен» – Бреннер үшін тым үлкен еді. Гендердің жасуша тағдырына қалай нұсқау беретінін түсіну үшін Бреннерге эмбрионнан пайда болатын әрбір жасушаны санауға және уақыт пен кеңістікте бақылауға болатындай өте кішкентай әрі қарапайым ағза қажет болды (салыстыру үшін айтсақ, адамда шамамен 37 триллион жасуша бар. Адамның жасуша тағдырының картасын жасау ең қуатты компьютерлердің есептеу мүмкіндігінен асып түсер еді).

Бреннер тиіп-төпіл ағзалардың білгіріне, «ұсақ түйектің құдайына» айналды. Ол өз талаптарына сай келетін жануарды табу үшін он тоғызыншы ғасырдағы зоология оқулықтарын мұқият зерттеді. Соңында ол <span data-term="true">Caenorhabditis elegans</span> (топырақта тіршілік ететін нематода құрты) – қысқаша C. elegans деп аталатын кішкентай құртқа тоқтады. Зоологтар бұл құрттың <span data-term="true">эвтелиялық</span> (ересек ағзадағы жасуша санының тұрақтылығы) екенін байқаған: ересек жасқа жеткенде әрбір құрттың жасуша саны өзгермейтін тұрақты болады. Бреннер үшін бұл санның тұрақтылығы жаңа ғаламның кілті іспетті көрінді: егер әрбір құртта жасуша саны дәл бірдей болса, онда гендер құрт денесіндегі әрбір жасушаның тағдырын анықтайтын нұсқауларды жеткізуге қабілетті болуы тиіс. «Біз құрттың әрбір жасушасын анықтап, олардың шежіресін бақылауды ұсынамыз», — деп жазды ол Перуцке. «Біз сондай-ақ дамудың тұрақтылығын зерттейміз және мутанттарды іздеу арқылы оның генетикалық бақылануын зерделейміз».

Жасушаларды санау 1970-жылдардың басында қызу басталды. Алдымен Бреннер өз зертханасының зерттеушісі Джон Уайтты құрттың жүйке жүйесіндегі әрбір жасушаның орналасқан жерін картаға түсіруге көндірді, бірақ көп ұзамай Бреннер құрт денесіндегі әрбір жасушаның шежіресін бақылау үшін ауқымды кеңейтті. Постдокторант-зерттеуші Джон Салстон жасушаларды санау жұмысына тартылды. 1974 жылы Бреннер мен Салстонға Гарвардтан жаңа ғана келген жас биолог Роберт Хорвиц қосылды.

Бұл өте қажытатын, елес тудыратын жұмыс еді, «бірнеше сағат бойы бір тостағандағы жүздеген жүзімді бақылап отырғандай», — деп еске алады Хорвиц, содан кейін әрбір жүзімнің уақыт пен кеңістіктегі орнын ауыстырғанын картаға түсіру керек болды. Жасушадан жасушаға өте отырып, жасуша тағдырының толық атласы қалыптасты. Ересек құрттардың екі түрі болады – гермафродиттер және еркектер. Гермафродиттерде 959 жасуша, еркектерде 1031 жасуша болды. 1970-жылдардың соңына қарай ересек ағзадағы сол 959 жасушаның әрқайсысының шежіресі алғашқы жасушаға дейін бақыланды. Бұл да бір карта еді, бірақ ғылым тарихындағы басқа карталарға ұқсамайтын – тағдыр картасы болатын. Жасуша шежіресі мен бірегейлігі бойынша эксперименттерді енді бастауға болатын еді.

Жасушалық картаның үш ерекшелігі таңғалдырды. Біріншісі – оның өзгермейтіндігі. Әрбір құрттағы 959 жасушаның әрқайсысы нақты стереотипті түрде пайда болды. «Сіз картаға қарап, ағзаның құрылуын жасуша бойынша қайталай аласыз», — деді Хорвиц. Сіз: «Он екі сағаттан кейін бұл жасуша бір рет бөлінеді, қырық сегіз сағаттан кейін ол нейронға айналады, ал алпыс сағаттан кейін құрттың жүйке жүйесінің анау бөлігіне ауысып, өмірінің соңына дейін сонда қалады», — деп айта аласыз. Және сіз мүлдем қателеспейсіз: жасуша дәл солай істейді. Ол дәл сол уақытта, дәл сол жерге барады».

Әрбір жасушаның бірегейлігін не анықтады? Жетпісінші жылдардың соңына қарай Хорвиц пен Салстон жасуша шежіресі бұзылған ондаған мутант құрттарды жасап шығарды. Егер басында аяқтары өскен шыбындар оғаш көрінсе, бұл мутант құрттар бұдан да сорақы еді. Мысалы, кейбір мутанттарда құрттың вульвасын (жатырдың шығу өзегін құрайтын мүше) түзетін гендер жұмыс істемей қалды. Вульвасыз құрт салған жұмыртқалар анасының жатырынан шыға алмай, құртты оның ішіндегі туылмаған ұрпақтары тірідей жұтып қоятын, бұл неміс мифтеріндегі құбыжықтарға ұқсайтын. Бұл мутанттарда өзгерген гендер жеке вульва жасушасының табиғатын басқарды. Ал басқа гендер жасушаның екіге бөліну уақытын, оның жануар денесіндегі белгілі бір орынға ауысуын немесе жасуша иеленетін соңғы пішін мен мөлшерді бақылап отырды.

«Тарих жоқ, тек биография ғана бар», — деп жазған еді бірде Эмерсон. Құрт үшін тарих жасушалық биографияға айналғаны анық. Әрбір жасуша не «болуы» керектігін білді, өйткені гендер оған неге «айналу» керектігін (және қайда, қашан айналу керектігін) айтып отырды. Құрттың анатомиясы толығымен генетикалық сағат механизмі сияқты еді: кездейсоқтыққа, жұмбаққа немесе екіұдайлыққа орын жоқ – тағдыр жоқ. Жасушадан жасушаға өте отырып, жануар генетикалық нұсқаулардан құралды. Жаратылыс (Genesis) бұл ген-жаратылыс (gene-sis) болды.

Егер әрбір жасушаның туылуы, орны, пішіні, мөлшері мен бірегейлігінің гендер арқылы шебер үйлестірілуі таңғажайып болса, онда мутант құрттардың соңғы сериясы бұдан да зор жаңалық ашты. 1980-жылдардың басына қарай Хорвиц пен Салстон жасушалардың өлімі де гендермен басқарылатынын анықтай бастады. Әрбір ересек гермафродит құртта 959 жасуша бар – бірақ құрттың дамуы кезінде пайда болған жасушаларды санасаңыз, барлығы 1090 жасуша туатыны белгілі болды. Бұл кішкене алшақтық еді, бірақ Хорвицті қатты қызықтырды: 131 артық жасуша бір жаққа жоғалып кеткен. Олар даму кезінде пайда болған, бірақ құрт есейгенде өлтірілген. Бұл жасушалар дамудың «қаңғыбастары», жаратылыстың жоғалған балалары еді. Салстон мен Хорвиц 131 жоғалған жасушаның өлімін бақылау үшін шежіре карталарын пайдаланғанда, тек белгілі бір уақытта пайда болған нақты жасушалардың ғана өлтірілетінін тапты. Бұл таңдамалы тазарту болатын: құрт дамуындағы басқа дүниелер сияқты, ештеңе кездейсоқтыққа қалдырылмаған. Бұл жасушалардың өлімі – дәлірек айтсақ, олардың жоспарлы, өз еркімен жасаған суициді – генетикалық түрде «бағдарламаланған» сияқты көрінді.

Бағдарламаланған өлім бе? Генетиктер құрттардың бағдарламаланған өмірімен енді ғана айналысып жатқан еді. Өлім де гендермен басқарыла ма? 1972 жылы австралиялық патолог Джон Керр қалыпты тіндер мен қатерлі ісіктерде жасуша өлімінің ұқсас үлгісін байқаған болатын. Керрдің бақылауларына дейін биологтар өлімді негізінен жарақат, зақым немесе инфекциядан болатын кездейсоқ процесс – некроз (тіндердің жансыздануы және шіруі) деп есептейтін. Некроз әдетте тіндердің ыдырауымен, ірің немесе гангренаның пайда болуымен қатар жүретін. Бірақ кейбір тіндерде, Керр атап өткендей, өліп жатқан жасушалар өлімді күтіп, белгілі бір құрылымдық өзгерістерді іске қосатындай көрінді – бейне бір «өлім ішкі бағдарламасын» қосатындай. Өліп жатқан жасушалар гангрена, жара немесе қабыну тудырмады; олар өлер алдында вазадағы лалагүлдер сияқты мөлдір тарта бастады. Егер некроз қарайып шіру болса, бұл «аппақ болып өшу» арқылы келетін өлім еді. Керр өлімнің бұл екі түрінің түбегейлі ерекшеленетінін іштей сезді. Бұл «бақыланатын жасушалық жойылу», — деп жазды ол, — «өлім гендері» арқылы басқарылатын белсенді, іштей бағдарламаланған құбылыс». Бұл процесті сипаттау үшін ол апоптоз (жасушаның бағдарламаланған өлімі) деген сөзді таңдады, бұл грек тілінен аударғанда ағаштан жапырақтардың немесе гүлден күлтелердің түсуін білдіретін бейнелі сөз.

Бірақ бұл «өлім гендері» қалай көрінеді? Хорвиц пен Салстон мутанттардың тағы бір сериясын жасады – бұл жолы жасуша шежіресі емес, жасушалық өлім үлгілері өзгертілген еді. Бір мутантта өліп жатқан жасушалардың құрамы бөлшектерге дұрыс бөліне алмады. Басқа бір мутантта өлі жасушалар құрт денесінен шығарылмады, нәтижесінде жасуша өліктері оның жиектеріне қоқыс сияқты шашылып қалды. Хорвицтің пайымдауынша, бұл мутанттарда өзгерген гендер жасуша әлемінің жендеттері, қоқыс жинаушылары, тазалаушылары мен крематорлары – өлтіруге белсенді қатысушылар болды.

Келесі мутанттар жиынтығында өлім үлгілері бұдан да қатты бұзылды: жасуша өліктері тіпті түзілмеді де. Бір құртта өлуі тиіс 131 жасушаның барлығы тірі қалды. Басқасында нақты жасушалар өлімнен аман қалды. Хорвицтің студенттері бұл мутант құрттарды «тірі өліктер» немесе «уомбилер» (worm zombies – құрт зомбилері) деп атап кетті. Бұл құрттардағы белсенді емес гендер жасушалардағы өлім каскадының негізгі реттеушілері болды. Хорвиц оларды ced гендері деп атады (C. elegans death – C. elegans өлімі).

Бір қызығы, жасуша өлімін реттейтін бірнеше гендер көп ұзамай адамдағы қатерлі ісіктерге қатысы бар болып шықты. Адам жасушаларында да апоптоз арқылы өлімді үйлестіретін гендер бар. Бұл гендердің көбі өте ежелгі және олардың құрылымы мен функциялары құрттар мен шыбындардағы өлім гендеріне ұқсас. 1985 жылы қатерлі ісік биологы Стэнли Корсмейер BCL2 деп аталатын геннің лимфомаларда жиі мутацияға ұшырайтынын анықтады. Белгілі болғандай, BCL2 Хорвицтің құрттағы өлімді реттейтін ced9 генінің адамдағы баламасы екен. Құрттарда ced9 өлімге жауапты ақуыздарды оқшаулау арқылы жасуша өліміне жол бермейді (сондықтан мутант құрттарда «тірі өлік» жасушалар пайда болады). Адам жасушаларында BCL2-нің белсендірілуі өлім каскады бұғатталған жасушаның пайда болуына әкеледі, бұл жасуша патологиялық тұрғыдан өлуге қабілетсіз болады: бұл қатерлі ісік.

Бірақ құрттағы әрбір жасушаның тағдырын тек гендер ғана шешті ме? Хорвиц пен Салстон құрттан кездейсоқ, бейне бір тиын тастағандай, бір немесе екінші тағдырды таңдай алатын сирек жасуша жұптарын тапты. Бұл жасушалардың тағдыры олардың генетикалық жазмышымен емес, басқа жасушаларға жақындығымен анықталды. Колорадода жұмыс істейтін екі биолог Дэвид Хирш пен Джудит Кимбл бұл құбылысты «табиғи екіұдайлық» деп атады.

Бірақ Кимбл тіпті табиғи екіұдайлықтың да қатаң шектелгенін анықтады. Екіұдай жасушаның бірегейлігі, іс жүзінде, көрші жасушалардан келетін сигналдармен реттелді – бірақ көрші жасушалардың өздері генетикалық тұрғыдан алдын ала бағдарламаланған болатын. Құрттардың құдайы құрттың құрылымында кездейсоқтыққа арналған кішкентай саңылаулар қалдырғанымен, Ол бәрібір сүйек лақтырып ойнамады.

Осылайша, құрт екі түрлі кіріс деректерден құралды – гендерден келетін «ішкі» деректер және жасушалар арасындағы өзара әрекеттесуден келетін «сыртқы» деректер. Бреннер мұны әзілдеп «британдық модель» мен «американдық модель» деп атады. Британдық жол, деп жазды Бреннер, «жасушалардың өз шаруасымен айналысуы және көршілерімен көп сөйлеспеуі. Тегі (шығу тегі) маңызды, жасуша белгілі бір жерде туылғаннан кейін, ол сонда қалады және қатаң ережелер бойынша дамиды. Американдық жол – мүлдем керісінше. Тегі маңызды емес. Маңыздысы – көршілермен өзара әрекеттесу. Ол өз әріптестерімен жиі ақпарат алмасады және мақсаттарына жету, өз орнын табу үшін жиі орын ауыстыруға мәжбүр болады».

Егер сіз құрттың өміріне кездейсоқтықты – тағдырды – күштеп енгізсеңіз ше? 1978 жылы Кимбл Кембриджге ауысып, жасуша тағдырына күшті кедергілердің әсерін зерттей бастады. Ол құрт денесіндегі жекелеген жасушаларды күйдіріп өлтіру үшін лазерді пайдаланды. Бір жасушаны жою (абляция) көрші жасушаның тағдырын өзгерте алатынын тапты, бірақ бұл қатаң шектеулер аясында болды. Генетикалық тұрғыдан алдын ала анықталған жасушалардың өз тағдырын өзгертуге мүмкіндігі дерлік болмады. Керісінше, «табиғи екіұдай» жасушалар икемдірек болды – бірақ соның өзінде олардың тағдырын өзгерту қабілеті шектеулі еді. Сыртқы сигналдар ішкі детерминанттарды өзгерте алды, бірақ белгілі бір шекке дейін. Сіз Пикадилли желісінде сұр фланель костюм киген адамды Бруклинге баратын F пойызына итеріп жібере аласыз. Ол өзгереді – бірақ туннельден шыққанда бәрібір түскі асқа ет қосылған бәліш жегісі келіп тұрады. Құрттардың микроскопиялық әлемінде кездейсоқтық рөл атқарды, бірақ ол гендермен қатаң шектелген еді. Ген кездейсоқтық сүзілетін және сынатын линза іспетті болды.

Шыбындар мен құрттардың өмірі мен өлімін басқаратын гендер каскадының ашылуы эмбриологтар үшін үлкен жаңалық болды, бірақ олардың генетикаға әсері де кем емес еді. Морганның «Гендер шыбынды қалай анықтайды?» деген жұмбағын шеше отырып, эмбриологтар әлдеқайда тереңірек сұрақтың жауабын тапты: тұқым қуалау бірліктері ағзалардың таңғажайып күрделілігін қалай тудыра алады?

Жауап ұйымдастыру мен өзара әрекеттесуде жатыр. Бір негізгі реттеуші ген функциясы шектеулі ақуызды кодтауы мүмкін: айталық, басқа он екі нысана генді қосып-өшіретін қосқыш. Бірақ қосқыштың белсенділігі ақуыздың концентрациясына байланысты деп есептейік, ал ақуыз ағза денесінде бір шетінде жоғары концентрацияда, екінші шетінде төмен концентрацияда орналасуы мүмкін. Бұл ақуыз ағзаның бір бөлігіндегі барлық он екі нысананы, басқа сегментінде сегізін, ал тағы бір жерінде тек үшеуін ғана қосуы мүмкін. Нысана гендердің әрбір комбинациясы (он екі, сегіз және үш) басқа ақуыз градиенттерімен қиылысып, тағы басқа гендерді белсендіруі немесе тежеуі мүмкін. Осы рецептке уақыт пен кеңістік өлшемдерін қосыңыз – яғни геннің қашан және қайда белсендірілетінін немесе тежелетінін – сонда сіз пішіннің күрделі қиялдарын құрастыра бастайсыз. Гендер мен ақуыздардың иерархияларын, градиенттерін, қосқыштары мен тізбектерін араластырып, сәйкестендіру арқылы ағза өз анатомиясы мен физиологиясының күрделілігін жасай алады.

Бір ғалым сипаттағандай: «...жекелеген гендер аса ақылды емес – мынау тек ана молекулаға, анау тек мына молекулаға мән береді... Бірақ бұл қарапайымдылық орасан зор күрделілікті құруға кедергі емес. Егер сіз бірнеше қарапайым құмырсқалардан (жұмысшылар, дрондар және т.б.) құмырсқа илеуін құра алсаңыз, 30 000 каскадты генмен не істеуге болатынын елестетіп көріңізші».

Генетик Антуан Даншен жекелеген гендердің табиғи әлемнің күрделілігін қалай тудыратынын сипаттау үшін Дельфи қайығы туралы аңызды пайдаланды. Аңызда Дельфидегі көріпкелден тақтайлары шіріп бара жатқан өзендегі қайық туралы сұрайды. Ағаш шіріген сайын әрбір тақтай бір-бірлеп ауыстырылады – он жылдан кейін бастапқы қайықтан ешбір тақтай қалмайды. Соған қарамастан, иесі бұл сол баяғы қайық екеніне сенімді. Егер түпнұсқаның әрбір физикалық элементі ауыстырылса, қайық қалайша сол баяғы қайық болып қала береді?

Жауап мынада: «қайық» тақтайлардан емес, тақтайлар арасындағы байланыстан тұрады. Егер сіз жүз ағаш кесіндісін бірінің үстіне бірін шегелесеңіз, сіз қабырға аласыз; егер оларды қатарлап шегелесеңіз, сіз палуба аласыз; тек белгілі бір ретпен, белгілі бір байланыста ұсталған тақтайлардың ерекше конфигурациясы ғана қайықты құрайды.

Гендер де дәл осылай жұмыс істейді. Жекелеген гендер жекелеген функцияларды анықтайды, бірақ гендер арасындағы байланыс физиологияға мүмкіндік береді. Геном бұл байланыстарсыз енжар дүние. Адамдар мен құрттарда гендер саны шамамен бірдей – жиырма мыңға жуық – бірақ осы екі ағзаның тек біреуі ғана Сикстин капелласының төбесін бояуға қабілетті екендігі, гендер санының ағзаның физиологиялық күрделілігі үшін аса маңызды емес екенін көрсетеді. Бірде маған бразилиялық самба нұсқаушысы айтқандай: «Маңыздысы не бар екендігінде емес, онымен не істей алатыныңда».

Гендер, пішіндер мен функциялар арасындағы байланысты түсіндіру үшін эволюциялық биолог және жазушы Ричард Докинз ұсынған метафора ең тиімдісі шығар. Кейбір гендер, дейді Докинз, нақты <span data-term="true">көкқағаз</span> (сызба немесе жоспар) сияқты әрекет етеді. Көкқағаз – бұл сол жоспардың әрбір ерекшелігі мен ол кодтайтын құрылым арасында бір-біріне сәйкестік бар нақты архитектуралық немесе механикалық жоспар. Есік дәл жиырма есе кішірейтілген немесе механикалық бұранда осьтен дәл жеті дюйм қашықтықта орналасқан. «Көкқағаз» гендері де дәл осы логика бойынша бір құрылымды (немесе ақуызды) «құру» нұсқауларын кодтайды. VIII фактор гені тек бір ақуызды жасайды, ол негізінен бір функцияны атқарады: қанның ұюына мүмкіндік береді. VIII фактордағы мутациялар көкқағаздағы қателерге ұқсайды. Олардың әсері, жетіспейтін есік тұтқасы немесе ұмытылған тетік сияқты, толығымен болжамды. Мутацияланған VIII фактор гені қалыпты қан ұюын қамтамасыз ете алмайды және нәтижесінде пайда болатын ауру – себепсіз қан кету – ақуыз функциясының тікелей салдары болып табылады.

Алайда, гендердің басым көпшілігі көкқағаздар сияқты әрекет етпейді. Олар бір құрылымды немесе бөлікті құруды анықтамайды. Керісінше, олар күрделі физиологиялық функцияны орындау үшін басқа гендердің каскадтарымен бірлесіп жұмыс істейді. Бұл гендер, дейді Докинз, көкқағаздарға емес, <span data-term="true">рецептерге</span> ұқсайды. Мысалы, торттың рецептінде қант «үстіңгі жағын», ал ұн «төменгі жағын» анықтайды деп ойлаудың мағынасы жоқ; әдетте рецепттің жекелеген құрамдас бөлігі мен бір құрылым арасында бір-біріне сәйкестік болмайды. Рецепт процесс туралы нұсқаулар береді.

Торт – бұл қанттың, майдың және ұнның дұрыс пропорцияда, дұрыс температурада және дұрыс уақытта кездесуінің даму нәтижесі. Адам физиологиясы да, соған ұқсас, белгілі бір гендердің басқа гендермен дұрыс жүйелілікте, дұрыс кеңістікте қиылысуының даму нәтижесі болып табылады. Ген – ағзаны анықтайтын рецепттегі бір жол. Адам геномы – адамды анықтайтын рецепт.

1970-жылдардың басында биологтар ағзалардың таңғажайып күрделілігін тудыру үшін гендердің қалай қолданылатынын түсіне бастағанда, олар тірі ағзалардағы гендерді әдейі манипуляциялау туралы сұраққа тап болды. 1971 жылдың сәуірінде АҚШ-тың Ұлттық денсаулық сақтау институттары ағзаларға әдейі генетикалық өзгерістер енгізудің жақын болашақта мүмкін екендігін анықтау үшін конференция ұйымдастырды. «Жоспарланған генетикалық өзгерістердің болашағы» деп аталған бұл жиын жұртшылықты адамдағы гендік манипуляциялардың мүмкіндігі туралы хабардар етуге және мұндай технологиялардың әлеуметтік және саяси салдарын қарастыруға бағытталды.

1971 жылы гендерді манипуляциялаудың мұндай әдісі (тіпті қарапайым ағзаларда да) болған жоқ, — деп атап өтті панель мүшелері, — бірақ оның дамуы тек уақыт мәселесі екеніне олар сенімді болды. «Бұл ғылыми фантастика емес», — деді бір генетик. «Ғылыми фантастика – бұл сіз эксперимент түрінде ештеңе істей алмайтын кез... Енді 100 жылдан кейін емес, 25 жылдан кейін емес, бәлкім, алдағы бес-он жыл ішінде кейбір туа біткен аурулардың жетіспейтін белгілі бір генді енгізу арқылы емделетінін немесе жазылатынын елестетуге болады – және біз қоғамды мұндай өзгерістерге дайындау үшін көп жұмыс істеуіміз керек».

Егер мұндай технологиялар ойлап табылса, олардың салдары орасан зор болар еді: адамға нұсқау беретін рецепт қайта жазылуы мүмкін еді. Генетикалық мутациялар мыңжылдықтар бойы таңдалады, — деп атап өтті конференциядағы бір ғалым, — бірақ мәдени мутациялар небәрі бірнеше жылдың ішінде енгізіліп, таңдалуы мүмкін. Адамдарға «жоспарланған генетикалық өзгерістерді» енгізу мүмкіндігі генетикалық өзгерістерді мәдени өзгерістердің жылдамдығына жеткізуі мүмкін. Кейбір адам аурулары жойылып, жеке тұлғалар мен отбасылардың тарихы мәңгілікке өзгеруі мүмкін; бұл технология біздің тұқым қуалаушылық, бірегейлік, ауру және болашақ туралы түсініктерімізді қайта қалыптастырады. Калифорния университетінің биологы Гордон Томкинс атап өткендей: «Осылайша, алғаш рет көптеген адамдар өздеріне сұрақ қоя бастады: біз не істеп жатырмыз? »

Естелік: 1978 немесе 79-жыл, мен сегіз не тоғыздамын. Әкем іссапардан оралды. Оның сөмкелері әлі көлікте, ал асхана үстеліндегі науада мұздай су құйылған стақан бусанған күйі тұр. Бұл Делидің аптап ыстық түстен кейінгі уақытының бірі, тіпті төбедегі желдеткіштер де бөлме ішіндегі ыстықты айдап, ауаны бұрынғыдан да ысытып жібергендей. Қонақ бөлмеде оны екі көршіміз күтіп отыр. Не себепті екенін түсінбесем де, ауада мазасыздық пен үрей сезіледі.

Әкем қонақ бөлмеге кіреді де, ер адамдар онымен бірнеше минут сөйлеседі. Бұл жағымды әңгіме емес екенін сеземін. Олардың дауыстары көтеріліп, сөздері өткірлене түсті, тіпті көрші бөлменің бетон қабырғаларының арғы жағында үй тапсырмасын орындап отыруым керек болса да, мен сөйлемдердің басым бөлігін ести алдым.

Жагу екеуінен де қарыз алған екен — үлкен сома емес, бірақ оларды біздің үйге келіп, қайтаруды талап етуге мәжбүрлейтіндей жеткілікті сома. Ол ер адамдардың біріне ақша дәрі-дәрмекке керек екенін айтқан (оған ешқашан ешқандай дәрі жазылмаған), ал екіншісіне Калькуттадағы басқа ағайындарына бару үшін пойыз билетін алуға керек деп айтқан (мұндай сапар жоспарланбаған; Жагудың жалғыз саяхаттауы мүмкін емес еді). «Оны бақылауды үйренуің керек», — дейді ер адамдардың бірі айыптай сөйлеп.

Әкем үнсіз, шыдамдылықпен тыңдайды, бірақ мен оның бойындағы қайнаған ашу-ызаның тамағына ащы өтке толып, көтеріліп келе жатқанын сеземін. Ол үй ақшасын сақтайтын болат шкафқа барып, оны ер адамдарға алып келеді, банкноттарды санап жатпайтынын әдейі көрсетеді. Бірнеше артық рупийді қия алады; қалған ақша оларда қала берсін.

Ер адамдар кеткенше, үйде қатты жанжал болатынын білдім. Цунами алдында тауға қарай қашатын жабайы жануарлардың инстинктивті сенімділігімен, біздің аспаз әжемді шақыру үшін асүйден шығып кетті. Әкем мен Жагу арасындағы шиеленіс біраз уақыттан бері күшейіп, қоюланып келе жатқан болатын: соңғы бірнеше аптада Жагудың үйдегі мінез-құлқы ерекше бұзылды, ал бұл оқиға әкемнің шыдамын тауысқан сияқты. Оның жүзі ұяттан өртеніп барады. Ол қатты тырысқан әлеуметтік мәртебе мен қалыптылықтың нәзік қабаты (varnish) жарылып, отбасының құпия өмірі сол сызаттардан сыртқа төгіліп жатыр. Енді көршілер Жагудың есуастығын, оның конфабуляцияларын (жоқ оқиғаларды ойдан шығарып айту) біледі. Көршілердің көз алдында әкемнің абыройы түсті: ол сараң, қатыгез, тасбауыр, ақымақ және бауырын бақылай алмайды. Немесе одан да сорақысы: оның отбасындағы тұқым қуалайтын психикалық аурудан арыла алмайды.

Ол Жагудың бөлмесіне кіріп, оны төсектен жұлқып көтеріп алады. Жагу өзі түсінбейтін қателігі үшін жазаланып жатқан баладай мұңды дауыспен жылайды. Әкемнің ашудан өңі бұзылған, қауіпті. Ол Жагуды бөлменің арғы жағына итеріп жібереді. Бұл оның тарапынан болған ақылға сыйымсыз зорлық-зомбылық әрекеті; ол үйде ешқашан ешкімге қол көтермеген. Әпкем жасырыну үшін жоғары қабатқа қашады. Анам асүйде жылап отыр. Мен бұл сұрықсыз көріністің шарықтау шегіне жеткенін қонақ бөлмедегі перделердің артынан, киноны баяулатып көргендей бақылап тұрмын.

Содан кейін әжем бөлмесінен қасқырдай атылып шығады. Ол әкеме айқайлап, оның зорлық-зомбылығын тоқтатпақ болады. Оның көздері шоқтай жанып, тілінен от шашырайды. Оған тиісуші болма.

«Шық бұдан», — дейді ол Жагуға, Жагу оның артына тез тығылады.

Мен оның бұрын-соңды мұншалықты айбарлы болғанын көрген емеспін. Оның бенгал тіліндегі сөзі ауылдық тегіне қарай ауысып барады. Мен акцент пен идиомаларға толы, әуе зымырандары секілді ұшқан кейбір сөздерді түсінемін: жатыр, жуу, ластану (taint) . Сөйлемді біріктіргенде, оның уы өте күшті: Егер сен оны ұрсаң, мен сенің ластығыңды тазарту үшін жатырымды сумен жуамын. Жатырымды жуамын , — дейді ол.

Әкем де қазір көз жасына ерік берді. Басы төмен салбырап кеткен. Ол өте шаршаған сияқты. Жу, — дейді ол сыбырлап, жалбарынғандай. — Жу оны, тазала, жу оны.

fn1 Бұл табиғат әлемінде алғашқы асимметриялық ағзалардың қалай пайда болғаны туралы сұрақ тудырады. Біз мұны білмейміз және мүмкін ешқашан білмейтін де шығармыз. Эволюциялық тарихтың бір кезеңінде бір ағза өз денесінің бір бөлігінің функцияларын екіншісінен бөлу үшін дамыды. Мүмкін бір жағы жартасқа, ал екінші жағы мұхитқа қараған шығар. Сәтті мутант ақуызды аяқ жағына емес, ауыз жағына орналастырудың керемет қабілетімен дүниеге келді. Ауызды аяқтан ажырату сол мутантқа селективті артықшылық берді: әрбір асимметриялық бөлік өз тапсырмасы бойынша одан әрі мамандандырылуы мүмкін еді, нәтижесінде ағза қоршаған ортаға бейімделді. Біздің басымыз бен құйрығымыз — сол эволюциялық жаңалықтың сәтті ұрпақтары.

fn2 BCL2 ақуызының өлімге қарсы тұру функциясын Аустралияда Дэвид Вокс пен Сюзанна Кори ашты.

ҮШІНШІ БӨЛІМ

«ГЕНЕТИКТЕРДІҢ АРМАНДАРЫ»

Гендерді секвенирлеу және клондау

(1970–2001)

Ғылымдағы прогресс жаңа әдістерге, жаңа жаңалықтарға және жаңа идеяларға, бәлкім осы ретпен байланысты болар. — Сидней Бреннер

Егер біздікі дұрыс болса... жасушаларда болжамды және тұқым қуалайтын өзгерістерді тудыру мүмкін. Бұл — генетиктердің бұрыннан келе жатқан арманы. — Освальд Т. Эйвери

«Кроссинговер»

Адам деген қандай ғажап туынды! Оның парасаты қандай асыл, қабілеттері қаншалықты шексіз, бейнесі мен қозғалысы қандай мәнерлі әрі таңғаларлық, іс-әрекеті періштедей, түйсігі құдайдай! — Уильям Шекспир, Гамлет, 2-акт, 2-сана

1968 жылдың қысында Пол Берг Калифорнияның Ла-Хойя қаласындағы Солк институтындағы он бір айлық демалысынан (sabbatical) кейін Стэнфордқа оралды. Берг қырық бір жаста еді. Атлет сияқты мықты денелі, оның жүрісінде иықтарын алға қарай қозғалту мәнері бар еді. Оның әдеттерінде Бруклиндегі балалық шағының қалдықтары байқалатын — мысалы, ғылыми дауда қозған кезде қолын көтеріп, сөйлемін «қара» деген сөзбен бастайтын. Ол суретшілерді, әсіресе кескіндемешілерді және ерекше абстрактілі экспрессионистерді: Поллок пен Дибенкорн, Ньюман мен Франкенталерді ұнататын. Ол олардың ескі сөздік қорды жаңаға айналдыруына, абстракция құралдарынан — жарық, сызықтар, формалардан — ерекше өмірмен бүлкілдеген алып кенептер жасау үшін негізгі элементтерді жаңа мақсатқа пайдалану қабілетіне таңданатын.

Мамандығы бойынша биохимик Берг Сент-Луистегі Вашингтон университетінде Артур Корнбергпен бірге оқып, Стэнфордта жаңа биохимия бөлімін құру үшін Корнбергпен бірге көшіп келген болатын. Берг академиялық өмірінің көп бөлігін ақуыздардың синтезін зерттеуге арнады, бірақ Ла-Хойядағы демалысы оған жаңа тақырыптар туралы ойлануға мүмкіндік берді. Тынық мұхитының үстіндегі месада (үстел тәріздес тау) орналасқан, көбінесе таңғы қою тұманмен жабылған Солк институты ашық аспан астындағы монахтардың бөлмесі сияқты еді. Вирусолог Ренато Дулбеккомен бірге жұмыс істей отырып, Берг жануарлар вирустарын зерттеуге ден қойды. Ол өз демалысын гендер, вирустар және тұқым қуалайтын ақпараттың берілуі туралы ойланумен өткізді.

Бір ерекше вирус Бергті қызықтырды: Simian virus 40 , немесе қысқаша SV40 — «simian» деп аталуы, ол маймыл мен адам жасушаларын зақымдайтындықтан. Концептуалды тұрғыдан алғанда, әрбір вирус кәсіби ген тасымалдаушы болып табылады. Вирустардың құрылымы қарапайым: олар көбінесе қабықшаның ішіне оралған гендер жиынтығынан аспайды — иммунолог Питер Медавар оларды «ақуыз қабығына оралған жаман жаңалық» деп сипаттаған. Вирус жасушаға кіргенде, ол қабығын тастап, жасушаны өз гендерін көшіру және жаңа қабықтар жасау үшін зауыт ретінде пайдалана бастайды, нәтижесінде жасушадан миллиондаған жаңа вирустар бөлініп шығады. Осылайша, вирустар өздерінің өмірлік циклін ең қажетті элементтерге дейін қысқартқан. Олар зақымдау және көбею үшін өмір сүреді; өмір сүру үшін зақымдайды және көбейеді.

Тіпті қарапайым элементтер әлемінде де SV40 — шегіне дейін жеткізілген вирус. Оның геномы (ағзаның барлық генетикалық ақпаратының жиынтығы) адам геномынан алты жүз мың есе қысқа, адамның 21 000 геніне қарағанда небәрі жеті гені бар. Көптеген вирустардан айырмашылығы, Бергтің білуінше, SV40 инфекция жұққан жасушалардың белгілі бір түрлерімен бейбіт қатар өмір сүре алады. Басқа вирустар сияқты инфекциядан кейін миллиондаған жаңа вириондарды (вирус бөлшектері) шығарып, көбінесе ие-жасушаны өлтірудің орнына, SV40 өз ДНҚ-сын ие-жасушаның хромосомасына енгізіп, содан кейін арнайы белгілер арқылы іске қосылғанға дейін репродуктивті тыныштыққа түсе алады.

SV40 геномының жинақылығы және оның жасушаларға жеткізілу тиімділігі оны адам жасушаларына гендерді тасымалдаудың тамаша құралына айналдырды. Берг бұл идеяға қатты қызықты: егер ол SV40-ты «бөгде» генмен (кем дегенде вирус үшін бөгде) жабдықтай алса, вирустық геном сол генді адам жасушасына өткізіп, осылайша жасушаның тұқым қуалайтын ақпаратын өзгертеді — бұл генетика үшін жаңа көкжиектер ашатын ерлік болар еді. Бірақ адам геномын өзгертуді елестетпес бұрын, Берг техникалық қиындыққа тап болды: оған вирустық геномға бөгде генді енгізу әдісі қажет болды. Ол жасанды түрде генетикалық «химера» — вирустың гендері мен бөгде геннің қосындысын жасауы керек еді.

Ашық ұшты жіптердегі моншақтар сияқты хромосомалардың бойына тізілген адам гендеріне қарағанда, SV40 гендері ДНҚ-ның шеңберіне тізілген. Геном молекулалық алқаға ұқсайды. Вирус жасушаны зақымдап, өз гендерін хромосомаларға енгізгенде, алқа ашылып, түзу сызықты болады және хромосоманың ортасына бекиді. SV40 геномына бөгде генді қосу үшін Бергке қысқышты күштеп ашып, ашық шеңберге генді енгізу және оны қайтадан жабу үшін ұштарын біріктіру қажет болды. Қалғанын вирустық геномның өзі жасайды: ол генді адам жасушасына тасымалдайды және оны адам хромосомасына енгізеді. fn1

Бөгде гендерді енгізу үшін вирустық ДНҚ-ны ашу және жабу туралы ойлаған жалғыз биолог Берг емес еді. 1969 жылы Стэнфордтағы Бергтің зертханасының жанындағы зертханада жұмыс істейтін аспирант Питер Лоббан үшінші біліктілік емтиханына тезис жазып, онда басқа вирусқа ұқсас генетикалық манипуляция жасауды ұсынған болатын. Лоббан Стэнфордқа MIT-тен келген еді. Ол мамандығы бойынша инженер болды, немесе дәлірек айтқанда, сезімі бойынша инженер еді. Гендер, деп тұжырымдады Лоббан өз ұсынысында, болат арқалықтардан еш айырмашылығы жоқ; оларды да қайта өңдеуге, өзгертуге, адамның талаптарына сай пішіндеуге және пайдалануға болады. Құпия — нақты жұмыс үшін дұрыс құралдар жиынтығын табуда еді. Диссертация жетекшісі Дейл Кайзермен жұмыс істей отырып, Лоббан тіпті гендерді ДНҚ-ның бір молекуласынан екіншісіне ауыстыру үшін биохимияда кездесетін стандартты ферменттерді пайдаланып, алдын ала тәжірибелерді бастап кеткен болатын.

Шын мәнінде, Берг пен Лоббанның бір-біріне тәуелсіз анықтағанындай, нағыз құпия — SV40-тың вирус екенін мүлдем ұмытып, оның геномына химиялық зат ретінде қарау еді. 1971 жылы гендер «қолжетімсіз» болған болуы мүмкін, бірақ ДНҚ толықтай қолжетімді еді. Өйткені Эйвери оны ерітіндіде жалаңаш химиялық зат ретінде қайнатса да, ол бактериялар арасында ақпарат беруін тоқтатпаған болатын. Корнберг оған ферменттер қосып, оны пробиркада репликациялануға (көшірілуге) мәжбүр етті. SV40 геномына ген енгізу үшін Бергке тек реакциялар сериясы қажет болды. Оған геном шеңберін кесіп ашатын фермент және SV40 геномдық алқасына бөгде ДНҚ бөлігін «қоятын» фермент керек болды. Мүмкін сонда вирус — немесе вирустағы ақпарат — қайтадан жанданар.

Бірақ ғалым ДНҚ-ны кесетін және жалғайтын ферменттерді қайдан таба алады? Жауап, генетика тарихында жиі кездесетіндей, бактериялар әлемінен келді. 1960 жылдардан бастап микробиологтар пробиркаларда ДНҚ-мен манипуляция жасау үшін қолдануға болатын бактериялардан ферменттерді тазалап алды. Бактерия жасушасына — кез келген жасушаға — өз ДНҚ-сын басқару үшін өз «құралдар жиынтығы» қажет: жасуша бөлінген, зақымдалған гендерді жөндеген немесе хромосомалар бойынша гендерін ауыстырған сайын оған гендерді көшіру немесе зақымданудан пайда болған бос орындарды толтыру үшін ферменттер қажет.

ДНҚ-ның екі фрагментін «жалғау» осы реакциялар құралдарының бір бөлігі еді. Берг тіпті ең қарапайым ағзалардың да гендерді бір-біріне тігу қабілетіне ие екенін білетін. Есіңізде болсын, ДНҚ тізбектері рентген сәулелері сияқты зақымдаушы агенттермен бөлініп қалуы мүмкін. ДНҚ зақымдануы жасушаларда жиі болып тұрады және бөлінген тізбектерді жөндеу үшін жасушалар сынған бөліктерді біріктіретін арнайы ферменттер жасайды. Осы ферменттердің бірі «лигаза» (латынның ligare — «байлау» сөзінен) деп аталады, ол ДНҚ-ның сынған қаңқасының екі бөлігін химиялық жолмен біріктіреді, осылайша қос спиральдың бүтіндігін қалпына келтіреді. Кейде ДНҚ-ны көшіруші фермент «полимераза» да бос орынды толтыру және сынған генді жөндеу үшін тартылуы мүмкін.

Кесетін ферменттер ерекше көзге түсетін дереккөзден алынды. Іс жүзінде барлық жасушаларда сынған ДНҚ-ны жөндеуге арналған лигазалар мен полимеразалар бар, бірақ көптеген жасушаларда ДНҚ-ны кесетін ферменттің бос жүруіне негіз аз. Бірақ бактериялар — ресурстар өте шектеулі, өсу қарқынды және өмір сүру үшін бәсекелестік қатты болатын өмірдің ең қатал шетінде өмір сүретін ағзалар — вирустардан қорғану үшін осындай пышақ тәрізді ферменттерге ие. Олар басқыншылардың ДНҚ-сын тілу үшін ДНҚ-ны кесетін ферменттерді пайдаланады, осылайша өздерін шабуылдан қорғайды. Бұл ақуыздар «рестрикциялық» ферменттер деп аталады, өйткені олар белгілі бір вирустардың инфекциясын шектейді (restrict) . Молекулалық қайшылар сияқты, бұл ферменттер ДНҚ-дағы бірегей реттіліктерді таниды және қос спиральды өте ерекше жерлерден кеседі. Ерекшелік — басты мәселе: ДНҚ-ның молекулалық әлемінде күре тамырға бағытталған жарақат өлімге әкелуі мүмкін. Бір микроб басқыншы микробтың ақпарат тізбегін кесіп тастау арқылы оны сал ете алады.

Микробтар әлемінен алынған бұл ферментативті құралдар Бергтің тәжірибесіне негіз болды. Гендерді құрастырудың маңызды компоненттері бес түрлі зертханадағы шамамен бес бөлек тоңазытқышта сақтаулы тұрғанын Берг білетін. Оған тек сол зертханаларға барып, ферменттерді жинап, реакцияларды тізбекке біріктіру ғана қалды. Бір ферментпен кесіп, екіншісімен жалғаңыз — сонда ДНҚ-ның кез келген екі фрагментін бір-біріне тігуге болады, бұл ғалымдарға гендерді ерекше ептілікпен және шеберлікпен басқаруға мүмкіндік береді.

Берг жасалып жатқан технологияның салдарын түсінді. Жаңа комбинацияларды немесе комбинациялардың комбинацияларын жасау үшін гендерді біріктіруге болады; оларды өзгертуге, мутациялауға және ағзалар арасында ауыстыруға болады. Бақа генін вирустық геномға енгізуге, осылайша адам жасушасына енгізуге болады. Адам генін бактерия жасушаларына ауыстыруға болады. Егер технология шекті шегіне дейін жеткізілсе, гендер шексіз икемді болады: сіз жаңа мутациялар жасай аласыз немесе оларды өшіре аласыз; сіз тіпті тұқым қуалаушылықты өзгертуді — оның іздерін жууды, тазалауды, қалауыңызша өзгертуді елестете аласыз. Осындай генетикалық химераларды жасау үшін, Бергтің айтуынша, «бұл рекомбинантты ДНҚ-ны құрастыру үшін пайдаланылған жеке процедуралардың, манипуляциялардың және реагенттердің ешқайсысы жаңа емес еді; жаңалық олардың комбинацияда қолданылуының ерекше тәсілінде болды». Нағыз радикалды алға басу — идеяларды кесу және жалғау — генетика саласында он жылға жуық уақыт бойы бар болған түсініктер мен әдістерді қайта топтастыру және біріктіру болды.

1970 жылдың қысында Берг пен оның зертханасындағы постдокторант-зерттеуші Дэвид Джексон ДНҚ-ның екі бөлігін кесіп, біріктірудің алғашқы әрекеттерін бастады. Эксперименттер өте жалықтырғыш болды — Берг оны «биохимиктің қорқынышты түсі» деп сипаттады. Әрбір жеке реакция кемелденгенше ДНҚ-ны тазарту, ферменттермен араластыру, содан кейін мұздай бағаналарда қайта тазарту және процесті қайталау қажет болды. Мәселе кесетін ферменттердің оңтайландырылмауында еді және нәтиже өте аз болды. Гендік гибридтерді құрастырумен айналысып жүрсе де, Лоббан Джексонға маңызды техникалық кеңестер беруін жалғастырды. Ол ДНҚ-ның ұштарына фрагменттер қосу әдісін тапты, бұл екі бөлікті құлып пен кілт сияқты біріктіріп, гендік гибридтердің түзілу тиімділігін айтарлықтай арттырды.

Қиын техникалық кедергілерге қарамастан, Берг пен Джексон SV40-тың бүкіл геномын Лямбда бактериофагы (немесе λ фагы) деп аталатын бактериялық вирустың ДНҚ бөлігімен және E. coli бактериясының үш генімен біріктіре алды.

Бұл кішігірім жетістік емес еді. λ және SV40 екеуі де «вирустар» болса да, олар бір-бірінен, айталық, жылқы мен теңіз жылқысы сияқты ерекшеленеді (SV40 примат жасушаларын зақымдайды, ал λ фагы тек бактерияларды зақымдайды). Ал E. coli мүлдем басқа тіршілік иесі — адам ішегіндегі бактерия еді. Нәтижесінде таңғажайып химера пайда болды: эволюциялық ағаштың алыс бұтақтарынан алынған гендер біріктіріліп, бір тұтас ДНҚ бөлігін құрады.

Берг бұл гибридтерді «рекомбинантты ДНҚ» деп атады. Бұл «рекомбинация» — жыныстық көбею кезіндегі гибридті гендердің пайда болуының табиғи құбылысына сілтеме жасайтын ұтымды таңдалған термин еді. Табиғатта генетикалық ақпарат әртүрлілікті тудыру үшін хромосомалар арасында жиі араласады және сәйкестендіріледі: әкелік хромосомадағы ДНҚ аналық хромосомадағы ДНҚ-мен орын ауыстырып, «әке-ана» гендік гибридтерін түзеді — Морган бұл құбылысты «кроссинговер» деп атаған. Бергтің ағзалардағы табиғи күйінде гендерді кесуге, жалғауға және жөндеуге мүмкіндік беретін құралдармен жасалған генетикалық гибридтері бұл принципті көбеюден тыс деңгейге шығарды. Берг сонымен қатар әртүрлі ағзалардың генетикалық материалынан пробиркаларда араластырылған және сәйкестендірілген гендік гибридтерді синтездеді. Көбеюсіз рекомбинация: ол биологияның жаңа ғаламына өтіп бара жатты.

Image segment 830

Пол Бергтің «Рекомбинантты» ДНҚ туралы мақаласынан алынған сурет. Кез келген ағзаның гендерін біріктіру арқылы ғалымдар гендерді өз қалауынша құрастыра алады, бұл адамның гендік терапиясы мен адам геномын инженериялауды алдын ала болжағандай болды.

Сол қыста Джанет Мерц есімді аспирант Бергтің зертханасына қосылуға шешім қабылдады. Табанды, өз ойын ашық айтатын — Берг оны «өте ақылды» деп сипаттаған — Мерц биохимиктер әлеміндегі сирек құбылыс еді: Стэнфордтың биохимия бөліміне он жыл ішінде қосылған екінші әйел. Лоббан сияқты, Мерц те Стэнфордқа MIT-тен келген болатын, онда ол инженерия және биология мамандықтары бойынша білім алған. Мерцті Джексонның тәжірибелері қызықтырды және ол әртүрлі ағзалардың гендері арасында химералар синтездеу идеясына құмар болды.

Бірақ ол Джексонның тәжірибелік мақсатын керісінше өзгертсе ше? Джексон бактерияның генетикалық материалын SV40 геномына енгізген болатын. Егер ол SV40 гендері E. coli геномына енгізілген генетикалық гибридтер жасаса ше? Бактериялық гендерді тасымалдайтын вирустардың орнына, Мерц вирустық гендерді тасымалдайтын бактериялар жасаса не болады?

Логиканың ауысуы — дәлірек айтқанда, ағзалардың ауысуы — маңызды техникалық артықшылық берді. Көптеген бактериялар сияқты, E. coli плазмидалар деп аталатын өте кішкентай артық хромосомаларды тасымалдайды. SV40 геномы сияқты, плазмидалар да ДНҚ-ның сақиналы алқалары түрінде болады және олар бактериялардың ішінде өмір сүреді және репликацияланады. Бактерия жасушалары бөлініп, өскен сайын плазмидалар да репликацияланады. Егер Мерц SV40 гендерін E. coli плазмидасына енгізе алса, ол бактерияларды жаңа гендік гибридтер үшін «зауыт» ретінде пайдалана алатынын түсінді. Бактериялар өсіп, бөлінген сайын плазмида — және оның ішіндегі бөгде ген — көп есе көбейетін болады. Өзгертілген хромосоманың және оның ішіндегі бөгде гендердің көшірме үстіне көшірмесі бактериялар тарапынан жасалады. Соңында ДНҚ бөлігінің миллиондаған дәл көшірмелері — «клондар» пайда болады.

1971 жылдың маусымында Мерц Стэнфордтан Нью-Йорктегі Колд Спринг Харборға жануарлар жасушалары мен вирустары туралы курсқа қатысу үшін барды. Курстың бір бөлігі ретінде студенттер болашақта жүргізгісі келетін зерттеу жобаларын сипаттауы керек еді. Өз презентациясы кезінде Мерц SV40 және E. coli гендерінен генетикалық химералар жасау және бұл гибридтерді бактерия жасушаларында тарату жоспарлары туралы айтты.

Жазғы курстардағы магистранттар мен докторанттардың баяндамалары әдетте айтарлықтай толқу тудыра бермейді. Бірақ Мерц өз слайдтарын көрсетіп біткенде, бұл жай ғана кезекті баяндама емес екені айқын болды. Мерцтің таныстырылымынан кейін залда тыныштық орнады, артынша студенттер мен нұсқаушылар оған сұрақтардың астына алды: ол мұндай химераларды (әртүрлі ағзалардың генетикалық материалдарының қоспасы) жасаудың қауіп-қатерін ойлады ма? Егер Берг пен Мерц жасағалы жатқан генетикалық гибридтер адамдардың арасына тарап кетсе ше? Олар жаңа генетикалық элементтерді жасаудың этикалық жақтарын ескерді ме?

Сессиядан кейін бірден вирусолог әрі курстың нұсқаушысы Роберт Поллак Бергке шұғыл қоңырау шалды. Поллак «бактерия мен адамның ортақ ататегінен бері қалыптасқан эволюциялық кедергілерді жоюдың» астарындағы қауіп мұндай тәжірибені жайбарақат жалғастыру үшін тым үлкен екенін алға тартты.

Бұл мәселе өте күрделі болды, өйткені SV40 вирусы атжалмандарда ісік тудыратыны белгілі еді, ал E. coli (ішек таяқшасы — адам ішегінде тіршілік ететін бактерия) адам ішегінде өмір сүретіні анық болатын (қазіргі деректер SV40 адамда қатерлі ісік тудыруы екіталай екенін көрсеткенімен, 1970-жылдары бұл қауіп әлі белгісіз еді). Егер Берг пен Мерц генетикалық апаттың «мінсіз дауылын» — құрамында адамда қатерлі ісік тудыратын гені бар адам ішегінің бактериясын жасап шығарса ше? Биохимик Эрвин Чаргафф былай деп жазды: «Сен атомды бөлуді тоқтата аласың; айға баруды доғара аласың; аэрозоль қолданудан бас тарта аласың... Бірақ тіршіліктің жаңа формасын кері қайтара алмайсың. [Жаңа генетикалық гибридтер] сенен, сенің балаларыңнан және олардың ұрпақтарынан да ұзақ өмір сүреді... Прометей мен Геростраттың будандасуы тек жаман нәтижеге әкелуі тиіс».

Берг Поллак пен Чаргафф көтерген алаңдаушылықтарды апталап ой елегінен өткізді. «Менің алғашқы реакциям: бұл ақылға қонымсыз деген ой болды. Мен ешқандай қауіп көрмедім». Тәжірибелер оқшауланған ғимаратта, зарарсыздандырылған жабдықтармен жүргізіліп жатқан еді; SV40 ешқашан адамдағы қатерлі ісікке тікелей қатысы бар деп есептелмеген. Шынында да, көптеген вирусологтар SV40 жұқтырған болатын, бірақ ешкім қатерлі ісікке шалдықпаған еді. Мәселенің айналасындағы тұрақты қоғамдық дүрбелеңге ренжіген Дульбекко тіпті адамдағы қатерлі ісікпен байланысы жоқтығын дәлелдеу үшін SV40-ты ішуді де ұсынған.

Бірақ ықтимал қауіптің алдында тұрған Берг жайбарақаттық таныта алмады. Ол бірнеше қатерлі ісік биологтары мен микробиологтарына хат жазып, қауіп туралы тәуелсіз пікірлерін сұрады. Дульбекко SV40 туралы сенімді болғанымен, кез келген ғалым белгісіз қауіпті шынайы бағалай ала ма? Соңында Берг биоқауіп өте төмен, бірақ нөлге тең емес деген қорытындыға келді. «Шынында да, мен қауіптің аз екенін білдім, — деді Берг. — Бірақ ешқандай қауіп жоқ деп өзімді сендіре алмадым... Тәжірибенің нәтижесін болжауда талай рет қателескенімді түсінген болармын, егер қауіп деңгейінде де қателесетін болсам, оның салдарымен бірге өмір сүре алмас едім». Қауіптің нақты сипатын анықтап, оны оқшаулау жоспарын құрғанға дейін Берг өзіне-өзі мораторий (белгілі бір әрекетке уақытша тыйым салу) жариялады. Әзірге құрамында SV40 геномының бөліктері бар ДНҚ гибридтері пробиркада қала бермек. Олар тірі ағзаларға енгізілмейді.

Сонымен қатар, Мерц тағы бір маңызды жаңалық ашты. Берг пен Джексон ойлаған ДНҚ-ны кесу мен жабыстырудың алғашқы әдісі алты жалықтыратын ферментативті қадамды қажет ететін. Мерц тиімді қысқа жол тапты. Сан-Францискодағы микробиолог Херб Бойерден алынған EcoR1 (ДНҚ молекуласын белгілі бір жерден кесетін фермент) деп аталатын ДНҚ кесетін ферментті қолдана отырып, Мерц бөліктерді алты қадамның орнына екі-ақ қадамда кесіп, біріктіруге болатынын анықтады. «Джанет бұл процесті айтарлықтай тиімді етті, — деп еске алды Берг. — Енді санаулы химиялық реакциялар арқылы біз ДНҚ-ның жаңа бөліктерін жасай алатын болдық... Ол оларды кесіп, араластырып, ұштарын жалғай алатын ферментті қосты, содан кейін бастапқы материалдардың екеуінің де қасиеттеріне ие өнім алынғанын көрсетті». Мерц рекомбинантты ДНҚ (зертханалық жағдайда әртүрлі генетикалық материалдарды біріктіру арқылы алынған ДНҚ) жасап шығарды, бірақ Берг зертханасындағы мораторийге байланысты ол гендік гибридтерді тірі бактерия жасушаларына тасымалдай алмады.

1972 жылдың қарашасында Берг вирус-бактерия гибридтерінің қаупін саралап жатқанда, Мерцті ДНҚ кесетін ферменттермен қамтамасыз еткен Сан-Франциско ғалымы Херб Бойер микробиология бойынша жиынға қатысу үшін Гавайиге аттанды. 1936 жылы Пенсильванияның тау-кен қалашығында туған Бойер биологияны жоғары сыныпта оқып жүргенде ашқан және Уотсон мен Крикті үлгі тұтып өскен (ол өзінің екі сиам мысығына солардың есімдерін берген). Ол алпысыншы жылдардың басында медициналық факультетке тапсырған, бірақ метафизикадан «D» алғаны үшін қабылданбаған; оның орнына ол докторантурада микробиологияны оқуға ауысқан.

Бойер Сан-Францискоға 66-жылдың жазында афро-шаш үлгісімен, былғары кеудешемен және шортымен Сан-Францискодағы Калифорния университетінің (UCSF) ассистент профессоры ретінде келді. Оның жұмысының көп бөлігі Бергтің зертханасына жіберілгендей жаңа ДНҚ кесетін ферменттерді оқшаулауға қатысты болды. Бойер Мерцтен оның ДНҚ кесу реакциясы және ДНҚ гибридтерін жасау процесінің оңайлатылғаны туралы естіген болатын.

Гавайидегі конференция бактериялық генетикаға арналды. Жиындағы басты жаңалықтардың бірі E. coli-дегі жаңадан табылған плазмидалар (бактерия ішінде өз бетінше көбейе алатын және бактерия штамдары арасында берілуі мүмкін сақиналы шағын хромосомалар) болды. Ұзаққа созылған таңғы таныстырылымдардан кейін Бойер тынығу үшін жағажайға қашып кетіп, түстен кейінгі уақытын ром мен кокос шырынын ішумен өткізді.

Сол күні кешкісін Бойер Стэнфорд профессоры Стэнли Коэнді кездестірді. Бойер Коэнді оның ғылыми мақалалары арқылы білетін, бірақ олар бұған дейін бетпе-бет кездеспеген еді. Мұқият қырқылған, ағарған сақалы, дөңгелек көзілдірігі және салмақты сөйлеу мәнерімен Коэн «Талмуд ғалымының тұлғасына» ұқсайтын, — деді бір ғалым, — сонымен қатар микробиологиялық генетиканы Талмудтай терең білетін. Коэн плазмидалармен жұмыс істейтін. Ол сондай-ақ Фредерик Гриффиттің трансформация (бөтен ДНҚ-ны бактерия жасушасына енгізу әдісі) реакциясын меңгерген еді.

Кешкі ас аяқталғанымен, Коэн мен Бойер әлі де қарны аш екенін сезді. Олар микробиолог әріптесі Стэн Фалкоумен бірге қонақүйден шығып, Вайкики жағажайының маңындағы сауда аймағының тыныш, қараңғы көшесімен жүрді. Жарқылдаған белгілері мен неонды шамдары бар Нью-Йорк стиліндегі дәмхана жанартаулардың көлеңкесінен кездейсоқ көрінді және олар ішіндегі бос орынға жайғасты. Даяшы «кишке» мен «кништің» айырмашылығын білмейтін еді, бірақ мәзірде жүгері сиыры мен туралған бауыр бар екен. Пастрами сэндвичтерін жей отырып, Бойер, Коэн және Фалкоу плазмидалар, гендік химералар және бактериялық генетика туралы әңгімелесті.

Бойер де, Коэн де Берг пен Мерцтің зертханада гендік гибридтер жасаудағы табыстары туралы білетін.

Әңгіме Коэннің жұмысына ауысты. Коэн E. coli-ден бірнеше плазмидаларды оқшаулаған болатын, олардың бірін бактериядан сенімді түрде бөліп алуға және бір E. coli штамынан екіншісіне оңай тасымалдауға болатын еді. Осы плазмидалардың кейбірі антибиотиктерге (мысалы, тетрациклин немесе пенициллинге) төзімділікті қамтамасыз ететін гендерді тасымалдайтын.

Бірақ, егер Коэн бір плазмидадан антибиотикке төзімділік генін кесіп алып, оны екінші плазмидаға өткізсе ше? Бұрын антибиотикпен жойылып кететін бактерия енді тірі қалып, сұрыпталып өсіп, ал гибридті емес плазмидаларды тасымалдайтын бактериялар өліп қалмас па еді?

Бұл идея қараңғы аралдағы неон белгісі сияқты көлеңкеден жарқ етіп шықты. Берг пен Джексонның алғашқы тәжірибелерінде «бөтен» генді қабылдаған бактерияларды немесе вирустарды анықтаудың қарапайым әдісі болған жоқ (гибридті плазмиданы биохимиялық қоспадан тек көлемі бойынша бөліп алу керек еді: А + В қосындысы А-дан немесе В-дан үлкен). Керісінше, антибиотикке төзімділік гендерін тасымалдайтын Коэннің плазмидалары генетикалық рекомбинанттарды анықтаудың қуатты құралын ұсынды. Эволюция олардың тәжірибесіне қызмет ететін болады. Петри табақшасында қолданылатын табиғи сұрыпталу олардың гибридті плазмидаларын табиғи түрде таңдап алады. Антибиотикке төзімділіктің бір бактериядан екіншісіне ауысуы гендік гибридтің немесе рекомбинантты ДНҚ-ның жасалғанын растайтын еді.

Бірақ Берг пен Джексонның техникалық кедергілері туралы не деуге болады? Егер генетикалық химералар миллионнан бір жиілікпен өндірілсе, онда қандай да бір сұрыптау әдісі, мейлі ол қаншалықты епті немесе қуатты болса да, нәтиже бермейтін еді: сұрыптайтын гибридтер болмайтын еді. Кенет Бойер ДНҚ кесетін ферменттерді және Мерцтің гендік гибридтерді тиімдірек жасаудың жақсартылған процесін сипаттай бастады. Коэн мен Бойер бұл идеяны ой елегінен өткізіп жатқанда, залда тыныштық орнады. Бұл екі бағыттың түйісуі сөзсіз еді. Бойерде гендік гибридтерді жоғары тиімділікпен жасау үшін тазартылған ферменттер болса; Коэнде бактерияларда оңай сұрыпталатын және көбейетін плазмидалар болды. Фалкоу: «Бұл ой байқалмай қалуы мүмкін болмайтындай тым айқын еді», — деп еске алады.

Коэн ақырын және анық дауыспен сөйледі: — Бұл дегеніміз... Бойер оның сөзін орта жолдан бөлді: — Дұрыс... бұл мүмкін болуы тиіс...

«Кейде ғылымда, өмірдің басқа салаларындағыдай, сөйлемді немесе ойды аяқтаудың қажеті болмайды», — деп жазды кейінірек Фалкоу. Тәжірибе өте қарапайым еді — ол соншалықты керемет қарапайым болғаны сонша, оны кәдімгі реагенттермен бір түстен кейінгі уақытта орындауға болатын: «EcoR1-мен кесілген плазмидалық ДНҚ молекулаларын араластырып, оларды қайта қосу керек, сонда рекомбинантты плазмида молекулаларының белгілі бір үлесі пайда болуы тиіс. Бөтен генді қабылдаған бактерияларды таңдау үшін антибиотикке төзімділікті пайдалансаң, сен гибридті ДНҚ-ны сұрыптайсың. Осындай бір бактерия жасушасын миллиондаған ұрпаққа дейін өсірсең, сен гибридті ДНҚ-ны миллион есе көбейтесің. Сен рекомбинантты ДНҚ-ны клондайсың (генетикалық бірдей көшірмелерін жасау)».

Тәжірибе тек инновациялық әрі тиімді емес, сонымен қатар қауіпсіз болуы мүмкін еді. Берг пен Мерцтің вирус-бактерия гибридтері қатысатын тәжірибесінен айырмашылығы, Коэн мен Бойердің химералары толығымен бактериялық гендерден тұрды, бұл олардың пікірінше қауіптілігі әлдеқайда төмен еді. Олар бұл плазмидаларды жасауды тоқтатуға ешқандай себеп таппады. Өйткені бактериялар генетикалық материалдармен өзара алмасуға бейім; гендердің еркін саудасы — микробтар әлемінің басты белгісі.

Сол қыста және 1973 жылдың ерте көктемінде Бойер мен Коэн өздерінің генетикалық гибридтерін жасау үшін қызу жұмыс істеді. Бойер зертханасының ғылыми көмекшісі айдаған Volkswagen Beetle көлігімен плазмидалар мен ферменттер UCSF пен Стэнфорд арасындағы 101-ші тасжол бойымен ары-бері тасымалданды. Жаздың соңына қарай Бойер мен Коэн өздерінің гендік гибридтерін — біртұтас химераны құру үшін бір-біріне жалғанған екі бактерияның екі генетикалық материалын сәтті жасап шығарды. Бойер кейінірек жаңалық ашылған сәтті анық еске алды: «Мен алғашқы нәтижелерге қарадым, көзіме жас келгені есімде, бұл өте керемет еді». Екі ағзадан алынған тұқым қуалайтын белгілер жаңасын құру үшін араластырылды; бұл метафизикаға барынша жақын нәрсе еді.

1973 жылдың ақпанында Бойер мен Коэн алғашқы жасанды түрде жасалған генетикалық химераны тірі жасушаларда көбейтуге дайын болды. Олар рестрикция ферменттерімен екі бактериялық плазмиданы кесіп, бір плазмидадағы генетикалық материалды екіншісіне ауыстырды. Гибридті ДНҚ-ны тасымалдайтын плазмида лигазамен бекітілді және нәтижесінде алынған химера трансформация реакциясының өзгертілген нұсқасын қолдану арқылы бактерия жасушаларына енгізілді. Гендік гибридтері бар бактериялар Петри табақшаларында агардағы інжу-маржан сияқты жарқыраған шағын мөлдір колониялар түзу үшін өсірілді.

Бір күні кешкісін Коэн гендік гибридтері бар бактерия жасушаларының бір колониясын зарарсыздандырылған бактериялық сорпа құйылған ыдысқа салды. Жасушалар түн бойы шайқалып тұрған стаканда өсті. Генетикалық химераның жүз, мың, содан кейін миллион көшірмесі репликацияланды (көбейтілді), олардың әрқайсысында мүлдем басқа екі ағзаның генетикалық материалының қоспасы болды. Жаңа әлемнің тууы түн бойы тербеліп тұрған бактериялық инкубатордың механикалық «тық-тық-тық» деген дыбысынан басқа ешқандай шусыз жарияланды.

fn1: Егер SV40 геномына ген қосылса, ол енді вирус түзе алмайды, өйткені ДНҚ вирустық қабықшаға немесе сауытқа сыймайтындай тым үлкен болып кетеді. Осыған қарамастан, өзінің бөтен гені бар кеңейтілген SV40 геномы өзін және өзімен бірге келген генді жануар жасушасына енгізуге толық қабілетті болып қала береді. Берг генді жеткізудің осы қасиетін пайдалануға үміттенген еді.

fn2: Мерцтің Рон Дэвиспен бірге ашқан жаңалығы EcoR1 сияқты ферменттердің кездейсоқ қасиетіне қатысты болды. Ол бактериялық плазмида мен SV40 геномын EcoR1-мен кескенде, ұштары табиғи түрде Велкроның (жабысқақ таспа) бір-бірін толықтыратын бөліктері сияқты «жабысқақ» болып шығатынын анықтады, бұл оларды гендік гибридтерге біріктіруді жеңілдетті.

Жаңа музыка

Әр ұрпаққа жаңа музыка керек. — Фрэнсис Крик

Адамдар енді барлық нәрседен музыка жасайтын болды. — Ричард Пауэрс, Орфео

Берг, Бойер және Коэн Стэнфорд пен UCSF-тегі пробиркаларда ген фрагменттерін араластырып жатқанда, Англияның Кембриджіндегі зертханада генетикадағы дәл сондай маңызды серпіліс пайда болды. Бұл жаңалықтың табиғатын түсіну үшін біз гендердің ресми тіліне оралуымыз керек. Генетика, кез келген тіл сияқты, негізгі құрылымдық элементтерден — әліпбиден, сөздік қордан, синтаксистен және грамматикадан тұрады. Гендердің «әліпбиінде» тек төрт әріп бар: ДНҚ-ның төрт негізі — А, Ц, Г және Т. «Сөздік қор» триплеттік кодтан тұрады: ДНҚ-ның үш негізі бірге оқылып, протеиндегі (нәруыздағы) бір аминқышқылын кодтайды; мысалы, АЦТ — Треонинді, ЦАТ — Гистидинді, ГГТ — Глицинді кодтайды және т. б. Протеин — тізбекке тізілген әліпбилерді қолданатын ген арқылы кодталған «сөйлем» (АЦТ-ЦАТ-ГГТ — Треонин-Гистидин-Глицин тізбегін кодтайды). Жакоб пен Моно ашқандай, гендердің реттелуі бұл сөздер мен сөйлемдердің мағынасын тудыру үшін контекст жасайды. Генге тіркелген реттеуші тізбектерді — яғни генді белгілі бір уақытта және белгілі бір жасушаларда қосу немесе өшіру сигналдарын — геномның ішкі грамматикасы деп елестетуге болады.

Бірақ генетиканың әліпбиі, грамматикасы және синтаксисі тек жасушалардың ішінде ғана болады; адамдар бұл тілде «еркін сөйлемейді». Биолог гендер тілін оқи және жаза алуы үшін жаңа құралдар жиынтығы ойлап табылуы керек еді. «Жазу» дегеніміз — жаңа мағыналар тудыру үшін сөздерді бірегей комбинацияларда араластыру және сәйкестендіру. Стэнфордта Берг, Коэн және Бойер гендерді клондау арқылы — табиғатта ешқашан болмаған ДНҚ-дағы сөздер мен сөйлемдерді құрастыру арқылы гендерді «жаза» бастады (жаңа генетикалық элемент құру үшін бактерия гені мен вирус генінің бірігуі). Бірақ гендерді «оқу» — ДНҚ бөлігіндегі негіздердің дәл тізбегін ажырату — әлі де үлкен техникалық кедергі болып қала берді.

Бір қызығы, жасушаға ДНҚ-ны оқуға мүмкіндік беретін дәл сол қасиеттер оны адамдар үшін, атап айтқанда химиктер үшін түсініксіз етеді. Шредингер болжағандай, ДНҚ — химиктерге қарсы тұру үшін жасалған химиялық құрылым, керемет қарама-қайшылықтар молекуласы: бірсарынды, бірақ шексіз алуан түрлі, шектен тыс қайталанбалы, бірақ өте ерекше. Химиктер әдетте молекуланың құрылымын оны пазл бөліктері сияқты кішігірім бөліктерге ыдырату, содан кейін құраушы бөліктерден құрылымды жинау арқылы анықтайды. Бірақ ДНҚ бөліктерге бөлінгенде, төрт негіздің — А, Ц, Г және Т-ның түсініксіз жиынтығына айналады. Барлық сөздерін әріптерге ерітіп жіберу арқылы кітапты оқи алмайсың. ДНҚ-да да, сөздер сияқты, мағынаны тізбек тасымалдайды. ДНҚ-ны оны құрайтын негіздерге ерітіп жіберсеңіз, ол алғашқы төрт әріпті әліпби сорпасына айналады.

Химик геннің тізбегін қалай анықтауы мүмкін? Англияның Кембриджінде, батпақты жердің жанында жартылай жер астында көмілген лашық тәрізді зертханада биохимик Фредерик Сэнгер 1960-жылдардан бері гендерді секвенирлеумен (ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің реттілігін анықтау) күресіп келді. Сэнгер күрделі биологиялық молекулалардың химиялық құрылымына ерекше қызығушылық танытатын. 1950-жылдардың басында Сэнгер дәстүрлі ыдырату әдісінің нұсқасын қолдана отырып, протеиннің — инсулиннің тізбегін анықтаған болатын. 1921 жылы Торонто хирургі Фредерик Бантинг пен оның студенті Чарльз Бест ондаған фунт иттің ұйқы безінен алғаш рет тазартқан инсулин протеиндерді тазартудың басты олжасы еді — бұл гормон қант диабетімен ауыратын балаларға егілгенде, олардың ажалды науқасын тез арада тоқтата алатын. 1920-жылдардың аяғында Eli Lilly фармацевтикалық компаниясы сиыр мен шошқаның ұйқы безінен грамдап инсулин өндіре бастады.

Дегенмен, бірнеше әрекетке қарамастан, инсулин молекулалық сипаттамаға берілмеді. Сэнгер бұл мәселеге химиктің әдістемелік қатаңдығын әкелді: кез келген химик білетіндей, шешім әрқашан ерітуде болатын. Кез келген протеин тізбекке тізілген аминқышқылдарынан тұрады — Метионин-Гистидин-Аргинин-Лизин немесе Глицин-Гистидин-Аргинин-Лизин және т. б. Протеиннің тізбегін анықтау үшін Сэнгер деградация (ыдырату) реакцияларының тізбегін жүргізу керек екенін түсінді. Ол тізбектің шетінен бір аминқышқылын үзіп алып, оны ерітінділерде ерітіп, химиялық сипаттамасын беретін еді — мысалы, Метионин. Ол келесі аминқышқылын — Гистидинді үзіп алып, процесті қайталайтын. Бұл ыдырату және анықтау процесі ол протеиннің соңына жеткенше қайталана беретін — Аргинин... үзіп алу... Лизин... үзіп алу. Бұл моншақты бір-бірлеп жіптен суыру сияқты еді — жасушаның протеин құру циклін керісінше орындау. Инсулиннің біртіндеп ыдырауы оның тізбегінің құрылымын ашатын еді. 1958 жылы Сэнгер осы айтулы жаңалығы үшін Нобель сыйлығын алды.

1955 пен 1962 жылдар аралығында Сэнгер осы ыдырату әдісінің нұсқаларын қолданып, бірнеше маңызды протеиндердің тізбегін анықтады — бірақ ДНҚ-ны секвенирлеу мәселесін негізінен қозғаусыз қалдырды. Ол бұл жылдарды өзінің «арық жылдары» деп атады; ол өз даңқының көлеңкесінде өмір сүрді. Ол өте сирек жариялады — басқалар «тамаша» деп сипаттаған протеин тізбегі туралы өте егжей-тегжейлі мақалалар жазды, бірақ ол бұлардың ешқайсын үлкен жетістік деп санамады. 1962 жылдың жазында Сэнгер Кембридждегі басқа зертханаға — Медициналық зерттеулер кеңесінің (MRC) ғимаратына көшті, онда оны жаңа көршілер — Криктен бастап, Перуц пен Сидней Бреннерге дейін бәрі ДНҚ табынушылығына берілген адамдар қоршап алды.

Зертханалардың ауысуы Сэнгердің назарындағы маңызды өзгерісті білдірді. Кейбір ғалымдар — Крик, Уилкинс — ДНҚ әлемінде туған еді. Басқалары — Уотсон, Франклин, Бреннер — оны меңгерді. Ал Фред Сэнгерге ДНҚ-мен айналысуға тура келді.

1960-жылдардың ортасында Сэнгер назарын протеиндерден нуклеин қышқылдарына аударды және ДНҚ-ны секвенирлеуді байыпты түрде қарастыра бастады. Бірақ инсулин үшін керемет жұмыс істеген әдістер — бұзу, еріту, бұзу, еріту — ДНҚ үшін жұмыс істеуден бас тартты. Протеиндер аминқышқылдарын тізбектен кезекпен үзіп алуға болатындай химиялық құрылымға ие, бірақ ДНҚ-да мұндай құралдар болған жоқ. Сэнгер өзінің ыдырату әдісін қайта құруға тырысты, бірақ тәжірибелер тек химиялық хаос тудырды. Бөліктерге кесілген және ерітілген ДНҚ генетикалық ақпараттан түсініксіз нәрсеге айналды.

Шабыт Сэнгерге кездейсоқ 1971 жылдың қысында — инверсия (төңкеру) түрінде келді. Ол ондаған жылдар бойы молекулалардың тізбегін анықтау үшін оларды бөлшектеуді үйренген еді. Бірақ ол өз стратегиясын төңкеріп, ДНҚ-ны ыдыратудың орнына оны құрастыруға тырысса ше? Ген тізбегін анықтау үшін, деп ойлады Сэнгер, ген сияқты ойлау керек. Жасушалар үнемі гендер құрады: жасуша бөлінген сайын ол әрбір геннің көшірмесін жасайды. Егер биохимик өзін генді көшіретін ферментке (ДНҚ-полимераза — ДНҚ көшірмесін жасайтын фермент) «байлап» алып, ол ДНҚ көшірмесін жасап жатқанда оның үстінде отырып, ферменттің негіздерді — А, Ц, Т, Г, Ц, Ц, Ц және т. б. қалай қосып жатқанын бақылай алса, геннің тізбегі белгілі болар еді. Бұл көшіру аппаратын тыңдау сияқты еді: сен көшірме арқылы түпнұсқаны қалпына келтіре аласың. Тағы да, айнадағы бейне түпнұсқаны айқындайды — Дориан Грей оның бейнесінен бөлшек-бөлшек болып қайта жасалады.

1971 жылы Сэнгер ДНҚ полимеразаның (ДНҚ көшірмесін жасауға жауапты фермент) көшіру реакциясын пайдалана отырып, гендерді секвенирлеу (ДНҚ тізбегіндегі нуклеотидтердің реттілігін анықтау) әдісін ойлап таба бастады. (Гарвардта Уолтер Гилберт пен Аллан Максам да басқа реагенттерді қолданып, ДНҚ секвенирлеу жүйесін жасап жатқан болатын. Олардың әдісі де жұмыс істеді, бірақ көп ұзамай Сэнгердің әдісі оны ығыстырып шығарды). Алғашында Сэнгердің әдісі тиімсіз болды және түсініксіз себептермен жиі сәтсіздікке ұшырап отырды. Мәселенің бір бөлігі көшіру реакциясының тым жылдамдығында еді: полимераза ДНҚ тізбегімен өте жоғары жылдамдықпен жүріп өткені сонша, Сэнгер оның аралық кезеңдерін бақылап үлгере алмады. 1975 жылы Сэнгер керемет өзгеріс енгізді: ол көшіру реакциясына химиялық түрлендірілген негіздердің сериясын — А, Ц, Г және Т-ның сәл ғана өзгерген нұсқаларын қосты. Оларды ДНҚ полимераза танығанымен, бұл нұсқалар оның көшіру қабілетін бұғаттап тастайтын. Полимераза тоқтап қалғанда, Сэнгер осы баяулаған реакцияны пайдаланып, ДНҚ-ның мыңдаған негіздері бойынша геннің картасын — мұнда А, ана жерде Т, сонда Г деген сияқты — кептелістер арқылы сызып шықты.

1977 жылы 24 ақпанда Сэнгер Nature журналында жарияланған мақаласында осы әдісті қолданып, ΦX174 вирусының толық тізбегін ашты. Ұзындығы небәрі 5 386 негіз жұбынан тұратын phi — өте кішкентай вирус болатын (оның бүкіл геномы кейбір ең кішкентай адам гендерінен де кіші еді), бірақ бұл жарияланым ғылымдағы түбегейлі бетбұрысты жария етті. «Бұл тізбек организмнің белгілі тоғыз генінің ақуыздарын өндіруге жауапты көптеген ерекшеліктерді анықтайды», — деп жазды ол. Сэнгер гендер тілін оқуды үйренген еді.

Бөлінген гендер және сплайсинг

Генетиканың жаңа әдістері — гендерді секвенирлеу және гендерді клондау — гендер мен геномдардың жаңа сипаттамаларын бірден айқындап берді. Алғашқы және ең таңқаларлық жаңалық жануарлар мен жануарлар вирустары гендерінің бірегей ерекшелігіне қатысты болды. 1977 жылы бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істеген екі ғалым — Ричард Робертс пен Филипп Шарп — жануарлар ақуыздарының көбі ДНҚ-ның ұзақ, үздіксіз бөліктерінде кодталмағанын, керісінше модульдерге бөлінгенін анықтады. Бактерияларда әрбір ген — бірінші триплет кодтан (АТГ) басталып, соңғы «тоқтау» сигналына дейін жалғасатын ДНҚ-ның үздіксіз, үзілмейтін бөлігі. Бактериялық гендер бөлек модульдерден тұрмайды және олар іштей бос орындармен (спейсерлермен) бөлінбейді. Бірақ жануарлар мен жануарлар вирустарында Робертс пен Шарп геннің әдетте бөліктерге бөлініп, ДНҚ-ның ұзын «толтырғыш» фрагменттерімен үзілетінін тапты.

Аналогия ретінде structure (құрылым) сөзін алайық. Бактерияларда ген геномға дәл осы форматта, яғни structure күйінде, ешқандай үзіліссіз, толтырғышсыз немесе кедергісіз ендірілген. Ал адам геномында, керісінше, бұл сөз ДНҚ-ның аралық бөліктерімен бөлінген: s … tru … ct … ur … e.

Көп нүктемен (… ) белгіленген ДНҚ-ның ұзын бөліктерінде ақуызды кодтайтын ешқандай ақпарат жоқ. Осындай үзілген ген хабарлама жасау үшін қолданылғанда (яғни, ДНҚ-дан РНҚ құрастырылғанда), толтырғыш фрагменттер РНҚ хабарламасынан кесіп алынып, РНҚ аралық бөліктерсіз қайтадан біріктіріледі: s … tru … ct … ur … e сөзі қарапайым structure күйіне ауысады. Робертс пен Шарп кейінірек бұл процесс үшін сплайсинг (РНҚ хабарламасынан керексіз бөліктерді кесіп тастап, маңыздыларын жалғау) терминін енгізді.

Алғашында гендердің мұндай бөлінген құрылымы түсініксіз көрінді: неліктен жануар геномы гендерді бөлшектерге бөліп, ДНҚ-ның осындай ұзын бөліктерін босқа шығын етеді, егер кейін оларды қайтадан үздіксіз хабарламаға біріктіретін болса? Бірақ бөлінген гендердің ішкі қисыны көп ұзамай белгілі болды: гендерді модульдерге бөлу арқылы жасуша бір геннен хабарламалардың сан алуан комбинациясын жасай алады. s … tru … c … t … ur … e сөзін сплайсинг арқылы cure, true және т. б. сөздерге айналдырып, бір геннен көптеген нұсқалы хабарламалар — изоформалар@@INLINE0@@ (геннің ақпараттық бөліктері) деп атады. Ал олардың арасындағы толтырғыш фрагменттер интрондар (геннің ақпаратсыз, аралық бөліктері) деп аталды.

Интрондар адам гендерінде сирек кездесетін құбылыс емес, олар — негізгі ереже. Адам интрондары көбінесе орасан зор болып келеді — ДНҚ-ның бірнеше жүз мыңдаған негіздерін қамтиды. Гендердің өзі де бір-бірінен генаралық ДНҚ деп аталатын ұзын аралық бөліктермен бөлінген. Генаралық ДНҚ мен интрондар — гендер арасындағы кеңістіктер мен гендер ішіндегі толтырғыштар — гендерді контекстке байланысты реттеуге мүмкіндік беретін тізбектер деп есептеледі. Біздің аналогиямызға оралсақ, бұл аймақтарды ара-тұра тыныс белгілері кездесетін ұзын көп нүктелер ретінде сипаттауға болады. Осылайша, адам геномын былай елестетуге болады:

This . . . . . . is . . . . . . . . . . . . the . . . . . . (. . . ) . . . s . . . truc . . . ture . . . . . . of . . . . . . your . . . . . . gen . . . om . . . e; [/CODE]

Сөздер гендерді білдіреді. Сөздер арасындағы ұзын көп нүктелер генаралық ДНҚ бөліктерін көрсетеді. Сөздердің ішіндегі қысқа көп нүктелер (gen … ome … e) — интрондар. Жақшалар мен нүктелі үтірлер — тыныс белгілері — гендерді реттейтін ДНҚ аймақтары.

Гендерді секвенирлеу және клондау технологиялары генетиканы эксперименталды тығырықтан құтқарды. 1960 жылдардың соңында генетика тұйыққа тірелген еді. Кез келген эксперименталды ғылым жүйені әдейі өзгерту (қоздыру) және сол өзгерістің әсерін өлшеу қабілетіне негізделеді. Бірақ гендерді өзгертудің жалғыз жолы — мутанттар жасау (негізінен кездейсоқ процесс) болды, ал бұл өзгерісті оқудың жалғыз жолы — форма мен функциядағы өзгерістерді бақылау еді. Мюллер жасағандай, жеміс шыбындарын рентген сәулесімен атқылап, қанатсыз немесе көзсіз шыбындар алуға болатын, бірақ көз бен қанатты басқаратын гендерді әдейі басқаруға немесе сол гендердің нақты қалай өзгергенін түсінуге ешқандай мүмкіндік болмады. Бір ғалым сипаттағандай, «ген қол жетпес бір нәрсе еді».

Геннің қолжетімсіздігі «жаңа биологияның» өкілдерін, соның ішінде Джеймс Уотсонды да қатты қынжылтты. 1955 жылы, ДНҚ құрылымын ашқаннан кейін екі жыл өткен соң, Уотсон Гарвардтың биология бөліміне ауысып, ондағы ең беделді профессорлардың кейбірінің қарсылығына тап болды. Уотсонның пайымдауынша, биология екіге жарылып жатқан пән еді. Бір жағында ескі мектеп — жануарларды жіктеумен және организмдердің анатомиясы мен физиологиясын сапалық сипаттаумен айналысатын табиғат тарихшылары, таксономистер, анатомдар мен экологтар отырды. Ал «жаңа» биологтар, керісінше, молекулалар мен гендерді зерттеді. Ескі мектеп алуан түрлілік пен өзгергіштік туралы айтса, жаңа мектеп әмбебап кодтар, ортақ механизмдер және «орталық догмалар» туралы сөйледі. [fn1]

«Әр ұрпаққа жаңа музыка керек», — деген еді Крик; Уотсон ескі музыканы ашықтан-ашық менсінбеді. Уотсонның сипаттауынша, негізінен «сипаттамалық» пән болып табылатын табиғат тарихының орнын өзі құруға көмектескен күшті, эксперименталды ғылым басатын болады. Динозаврларды зерттейтін динозаврлар көп ұзамай өздері де құрып бітеді. Уотсон ескі биологтарды биологиялық үлгілерді жинаумен және жіктеумен айналысқандары үшін келемеждеп, «марка жинаушылар» деп атады. [fn2]

Бірақ Уотсонның өзі де бағытталған генетикалық араласуларды жүзеге асыра алмау немесе гендік өзгерістердің нақты сипатын оқи алмау жаңа биология үшін үлкен кедергі екенін мойындауға мәжбүр болды. Егер гендерді секвенирлеу және басқару мүмкін болса, онда орасан зор эксперименталды кеңістік ашылар еді. Оған дейін биологтар қолда бар жалғыз құрал — қарапайым организмдердегі кездейсоқ мутацияларды тудыру арқылы ген қызметін зерттеумен шектеліп келді. Уотсонның қорлығына жауап ретінде табиғат тарихшысы да соған тең қарсы сөз айтуы мүмкін еді: егер ескі биологтар «марка жинаушылар» болса, онда жаңа молекулалық биологтар «мутант аңшылары» болды.

1970 және 1980 жылдар аралығында мутант аңшылары ген манипуляторлары мен ген дешифраторларына айналды. Мұны елестетіп көріңіз: 1969 жылы адамнан аурумен байланысты ген табылса, ғалымдарда мутацияның сипатын түсінудің қарапайым жолы, өзгерген генді қалыпты формамен салыстыру механизмі және оның қызметін зерттеу үшін басқа организмде гендік мутацияны қайта жасаудың анық әдісі болған жоқ. Ал 1979 жылға қарай дәл сол генді бактерияға көшіруге, вирустық векторға сплайсинг жасауға, сүтқоректілер жасушасының геномына енгізуге, клондауға, секвенирлеуге және қалыпты формамен салыстыруға мүмкіндік туды.

1980 жылы желтоқсанда генетикалық технологиялар саласындағы осы маңызды жетістіктерді мойындау ретінде химия бойынша Нобель сыйлығы Фред Сэнгерге, Уолтер Гилбертке және Пол Бергке — ДНҚ-ны «оқушылар мен жазушыларға» бірлесіп берілді. Бір ғылыми журналист айтқандай, «гендерді химиялық манипуляциялау арсеналы» енді толық жинақталды. Биолог Питер Медавар былай деп жазды: «Генетикалық инженерия мұрагерлік ақпараттың векторы — ДНҚ-ны манипуляциялау арқылы жүзеге асырылатын саналы генетикалық өзгерісті білдіреді... Технологияның басты ақиқаты — принципті түрде мүмкін болатын кез келген нәрсенің жасалатыны емес пе? Айға қону ма? Әрине. Шешекті жою ма? Қуана-қуана. Адам геномындағы кемшіліктерді түзету ме? Иә, бірақ бұл қиынырақ және көбірек уақытты қажет етеді. Біз әлі ол жерге жеткен жоқпыз, бірақ біз дұрыс бағытта келе жатқанымыз анық».

Гендерді манипуляциялау, клондау және секвенирлеу технологиялары бастапқыда бактериялар, вирустар және сүтқоректілер жасушалары арасында гендерді тасымалдау үшін ойлап табылғанымен (Берг, Бойер және Коэн сияқты), бұл технологиялардың әсері организмдік биологияға кеңінен таралды. Гендік клондау немесе молекулалық клондау терминдері бастапқыда бактерияларда немесе вирустарда ДНҚ-ның бірдей көшірмелерін («клондарын») алу үшін қолданылғанымен, көп ұзамай олар биологтарға организмдерден гендерді бөліп алуға, бұл гендерді сынауықтарда өңдеуге, гибридті гендер жасауға және гендерді тірі организмдерде көбейтуге мүмкіндік беретін барлық әдістердің жиынтық атауына айналды. Берг былай деді: «Гендерді эксперименталды түрде басқаруды үйрену арқылы сіз организмдерді эксперименталды түрде басқаруды үйрене аласыз. Ал гендік манипуляция және гендік секвенирлеу құралдарын біріктіру арқылы ғалым тек генетиканы ғана емес, бүкіл биология әлемін бұрын елестету мүмкін болмаған эксперименталды батылдықпен зерттей алады».

Айталық, иммунолог иммунологиядағы іргелі жұмбақты шешуге тырысып жатыр делік: Т-жасушаларының ағзадағы бөгде жасушаларды тану және жою механизмі. Ондаған жылдар бойы Т-жасушалары басып кірген жасушалар мен вирус жұққан жасушаларды өздерінің бетіндегі сенсор арқылы сезетіні белгілі болды. Т-жасушалық рецептор деп аталатын бұл сенсор — тек Т-жасушаларында жасалатын ақуыз. Рецептор бөгде жасушалардың бетіндегі ақуыздарды танып, олармен байланысады. Бұл байланыс өз кезегінде басып кірген жасушаны жою туралы сигнал береді және осылайша организмнің қорғаныс механизмі ретінде әрекет етеді.

Бірақ Т-жасушалық рецептордың табиғаты қандай еді? Биохимиктер бұл мәселеге өздеріне тән редукционистік (күрделіні қарапайымға бөлу) тәсілмен келді: олар орасан зор мөлшерде Т-жасушаларын жинап, сабын мен жуғыш заттарды қолданып жасуша компоненттерін сұр түсті көбікке айналдырды, содан кейін мембраналар мен липидтерді бөліп алып, кінәлі ақуызды табу үшін материалды барған сайын кішірек бөліктерге қайта-қайта тазартты. Дегенмен, сол «тозақ сорпасында» еріген рецептор ақуызы қолға түспей келе жатты.

Генді клондаушы басқа тәсілді таңдауы мүмкін. Т-жасушалық рецептор ақуызының басты ерекшелігі — ол нейрондарда, аналық бездерде немесе бауыр жасушаларында емес, тек Т-жасушаларында ғана синтезделеді деп алайық. Рецепторға жауапты ген әрбір адам жасушасында болуы тиіс — өйткені адам нейрондарының, бауыр жасушаларының және Т-жасушаларының геномдары бірдей — бірақ РНҚ тек Т-жасушаларында жасалады. Екі түрлі жасушаның «РНҚ каталогын» салыстырып, сол каталогтан функционалды маңызды генді клондауға бола ма? Биохимиктің тәсілі концентрацияға негізделген: ақуызды ең көп шоғырланған жерден іздеп, оны қоспадан бөліп ал. Керісінше, генетиктің тәсілі ақпаратқа негізделген: генді тығыз байланысты екі жасуша жасаған «деректер базасындағы» айырмашылықтарды іздеу арқылы тап және клондау арқылы бактерияларда генді көбейт. Биохимик формаларды айырады; ген клондаушы ақпаратты күшейтеді.

1970 жылы екі вирусолог — Дэвид Балтимор мен Ховард Темин мұндай салыстыруларды мүмкін еткен маңызды жаңалық ашты. Бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істеген Балтимор мен Темин ретровирустардан РНҚ үлгісінен ДНҚ құрастыра алатын ферментті тапты. Олар бұл ферментті кері транскриптаза (РНҚ-дан ДНҚ синтездейтін фермент) деп атады — «кері» деп аталу себебі ол ақпарат ағынының қалыпты бағытын өзгертті: РНҚ-дан қайтадан ДНҚ-ға немесе геннің хабарламасынан қайтадан генге қарай, осылайша «орталық догманың» бір нұсқасын (генетикалық ақпарат тек гендерден хабарламаларға қарай жылжиды, бірақ ешқашан кері емес) бұзды.

Кері транскриптазаны қолданып, жасушадағы әрбір РНҚ-ны тиісті генді құрастыру үшін үлгі ретінде пайдалануға болады. Осылайша биолог жасушадағы барлық «белсенді» гендердің каталогын немесе «кітапханасын» жасай алады — бұл тақырыптар бойынша топтастырылған кітаптар кітапханасына ұқсас. [fn3] Т-жасушаларына арналған гендер кітапханасы, қызыл қан жасушаларына арналған тағы бір кітапхана, көз торындағы нейрондарға, ұйқы безінің инсулин бөлетін жасушаларына арналған кітапханалар және т. б. болады. Екі жасушадан — айталық, Т-жасушасы мен ұйқы безі жасушасынан — алынған кітапханаларды салыстыру арқылы иммунолог бір жасушада белсенді, ал екіншісінде белсенді емес гендерді (мысалы, инсулин немесе Т-жасушалық рецептор) «ұстап» алады. Анықталғаннан кейін, ол генді бактерияларда миллион есе күшейтуге болады. Генді бөліп алып, секвенирлеуге, оның РНҚ мен ақуыз тізбегін анықтауға, оның реттеуші аймақтарын табуға болады; геннің құрылымы мен қызметін түсіну үшін оны мутацияға ұшыратып, басқа жасушаға енгізуге болады. 1984 жылы бұл әдіс Т-жасушалық рецепторын клондау үшін қолданылды — бұл иммунологиядағы айтулы жетістік болды.

Бір генетиктің кейінірек еске алғанындай, биология «клондау арқылы азат етілді... және бұл сала тосын сыйларға толы болды». Ондаған жылдар бойы ізделген жұмбақ, маңызды, қолға түспейтін гендер — қан ұю ақуыздарының, өсу реттегіштерінің, антиденелер мен гормондардың, жүйкелер арасындағы таратқыштардың гендері, басқа гендердің репликациясын басқаратын гендер, қатерлі ісік, қант диабеті, депрессия және жүрек ауруларына қатысы бар гендер — көп ұзамай жасушалардан алынған гендік «кітапханалардың» көмегімен тазартылып, клондалатын болады. Биологияның әрбір саласы гендерді клондау және секвенирлеу технологиясы арқылы өзгерді. Егер эксперименталды биология «жаңа музыка» болса, онда ген оның дирижеры, оның оркестрі, оның үндес қайырмасы, оның басты аспабы және оның партитурасы болды.

[fn1] Айта кетерлігі, Дарвин де, Мендель де ескі және жаңа биология арасындағы алшақтықты жойды. Дарвин табиғат тарихшысы — қазба байлықтарды жинаушы ретінде бастады, бірақ кейіннен табиғат тарихының артындағы механизмді іздеу арқылы бұл пәнді түбегейлі өзгертті. Мендель де ботаник және натуралист ретінде бастап, тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті қозғайтын механизмді іздеу арқылы бұл пәнді түбегейлі өзгертті. Дарвин де, Мендель де табиғат әлемін оның ұйымдастырылуының терең себептерін іздеу үшін бақылады.

[fn2] Уотсон бұл есте қаларлық тіркесті Эрнест Резерфордтан алған, ол өзіне тән қатал мінезімен: «Барлық ғылым не физика, не марка жинау», — деп мәлімдеген болатын.

[fn3] Бұл кітапханаларды Том Маниатис Аргирис Эфстратиадис және Фотис Кафатоспен бірлесе отырып ойлап тапты және жасады. Маниатис рекомбинантты ДНҚ-ның қауіпсіздігіне қатысты алаңдаушылықтарға байланысты Гарвардта генді клондаумен айналыса алмады. Ол Уотсонның шақыруымен Колд-Спринг-Харборға көшіп, генді клондаумен тыныш жұмыс істеуге мүмкіндік алды.

Жағажайдағы Эйнштейндер

Адам ісінде толысу кезеңі болады, Оны дер кезінде пайдалансаң, баққа жеткізер; Ал мүлт жіберсең, өмір сапарың Таяздық пен тауқыметке толы болар. Қазір біз сондай ашық теңізде жүзіп келеміз. — Уильям Шекспир, Юлий Цезарь, 4-акт, 3-сахна

Мен барлық ересек ғалымдардың оңашада өздерін нағыз ақымақ ретінде көрсетуге деген ажырамас құқығына сенемін. — Сидней Бреннер

Сицилияның батыс жағалауына жақын орналасқан Эриче қаласында, он екінші ғасырдағы норман бекінісі жартастың үстінде жерден екі мың фут биіктікке көтеріліп тұр. Алыстан қарағанда, бекініс ландшафтың қандай да бір табиғи қозғалысынан пайда болғандай көрінеді, оның тас қабырғалары жартастың бетінен метаморфоза арқылы шыққандай әсер береді. Эриче сарайы немесе кейбіреулер атағандай Венера сарайы ежелгі Рим храмының орнына салынған. Ескі ғимарат тас-тасымен бөлшектеліп, сарайдың қабырғаларын, мұнаралары мен төбелерін құрау үшін қайта жиналған. Бастапқы храмның қасиетті орны баяғыда жоғалып кеткен, бірақ оның Венераға арналғаны туралы қауесет бар. Құнарлылық, жыныстық қатынас және құштарлықтың римдік құдайы Венера теңізге төгілген Каэлустың жыныс мүшелерінің көбігінен табиғи емес жолмен жаралған.

1972 жылдың жазында, Пол Берг Стэнфордта алғашқы ДНҚ химераларын жасағаннан бірнеше ай өткен соң, ол бір кездесуде ғылыми семинар өткізу үшін Эричеге барды. Ол Палермоға кешкісін келіп, жағалауға қарай таксимен екі сағаттық жол жүрді. Түн тез түсті. Ол бейтаныс адамнан қалаға баратын жолды сұрағанда, ер адам қараңғылыққа қарай ишарат жасады, онда екі мың фут биіктікте ауада ілініп тұрғандай жалт-жұлт еткен нүктелі оттар көрінетін.

Кездесу келесі күні таңертең басталды. Тыңдаушылар Еуропадан келген сексенге жуық жас ерлер мен әйелдерден, негізінен биология бойынша докторанттар мен бірнеше профессорлардан тұрды. Берг өзінің гендік химералар, рекомбинантты ДНҚ және вирус-бактерия гибридтерінің өндірісі туралы деректерін ұсынып, еркін дәріс — өзі айтқандай «рэп-сессия» өткізді.

Студенттер ерекше әсер алды. Берг өзі күткендей сұрақтардың астында қалды, бірақ әңгіменің бағыты оны таң қалдырды. 1971 жылы Колд-Спринг-Харбордағы Джанет Мертцтің таныстырылымында ең басты алаңдаушылық қауіпсіздік болған еді: Берг немесе Мертц өздерінің генетикалық химераларының адамзатқа биологиялық хаос әкелмейтініне қалай кепілдік бере алар еді? Ал Сицилияда, керісінше, әңгіме тез арада саясатқа, мәдениетке және этикаға ауысты. «Адамдардағы генетикалық инженерияның, мінез-құлықты бақылаудың қаупі ше? » — деп еске алды Берг. «Егер біз генетикалық ауруларды емдей алсақ ше? » — деп сұрады студенттер. «[Немесе] адамдардың көз түсін бағдарламаласақ? Интеллектісін? Бойын? ... Бұл адамдар мен адамзат қоғамы үшін қандай салдарға әкеп соқтырады? »

Генетикалық технологиялардың — бұрын осы континентте болғандай — қуатты күштердің қолына түсіп, теріс мақсатта қолданылмауына кім кепілдік береді? Берг ескі отты байқаусызда тұтатып жіберген еді. Америкада гендерді манипуляциялау перспективасы негізінен болашақ биологиялық қауіптерден қорқыныш тудырған болатын. Ал Италияда — бұрынғы нацистік жою лагерьлері орналасқан жерлерден небәрі бірнеше жүз миль қашықтықта — әңгімеде гендердің биоқаупінен гөрі, генетиканың моральдық қауіптері көбірек алаңдатты.

Сол күні кешкісін неміс студенті пікірталасты жалғастыру үшін өз құрдастарының ерікті тобын жинады. Олар Венера сарайының қорғандарына шығып, төменде қаланың шамдары жыпылықтап тұрған қарайған жағалауға қарады. Берг пен студенттер түн ортасына дейін отырып, екінші сессия өткізді, сыра ішіп, табиғи және табиғи емес жаратылыстар — «жаңа дәуірдің басталуы... [оның] ықтимал қауіптері және генетикалық инженерияның болашағы» туралы сөйлесті.

Асиломар конференциясы: Биоқауіпсіздіктің бастауы

1973 жылы қаңтарда, Эриче сапарынан бірнеше ай өткен соң, Берг гендік манипуляция технологияларына қатысты өсіп келе жатқан алаңдаушылықтарды талқылау үшін Калифорнияда шағын конференция ұйымдастыруды ұйғарды. Кездесу Стэнфордтан сексен мильдей жердегі Монтерей шығанағына жақын, мұхит жағалауындағы жел өтінде орналасқан Асиломардағы Пасифик-Гроувс конференция орталығында өтті. Оған барлық сала мамандары — вирусологтар, генетиктер, биохимиктер мен микробиологтар қатысты. Кейінірек Берг «Асиломар І» деп атаған бұл жиын үлкен қызығушылық тудырғанымен, нақты ұсыныстар аз болды. Кездесудің негізгі бөлігі биоқауіпсіздік (биологиялық зерттеулер кезіндегі қауіпсіздік шаралары) мәселелеріне арналды. SV40 және басқа да адам вирустарын қолдану қызу талқыланды. «Ол кезде біз вирустар мен химикаттарды әлі де аузымызбен пипетка арқылы соратынбыз», — деді Берг маған. Бергтің ассистенті Марианна Дикманн бірде темекісінің ұшына абайсызда сұйықтық шашыратып алған студентті еске алды (ол кезде зертхананың түкпір-түкпіріндегі күлсалғыштарда жартылай жанған темекілердің жатуы қалыпты жағдай еді). Сонда студент иығын қиқаң еткізіп, үстіне вирус тамшысы тамып, күлге айналған темекісін әрі қарай тарта берген.

Асиломар конференциясының нәтижесінде «Биологиялық зерттеулердегі биоқауіптер» атты маңызды кітап жарық көрді, бірақ оның басты қорытындысы көңіл көншітпеді. Берг сипаттағандай: «Шынын айтқанда, бұл жиын біздің қаншалықты аз білетінімізді түсінуге ғана көмектесті».

1973 жылдың жазында Бойер мен Коэн тағы бір конференцияда бактериялық гендік гибридтер бойынша тәжірибелерін таныстырғанда, генді клондеуге қатысты алаңдаушылық одан әрі өрші түсті. Ал Стэнфордта Бергке әлемнің түкпір-түкпірінен гендік реагенттер (химиялық реакция үшін қажетті заттар) сұраған зерттеушілерден хаттар ағылды. Чикаголық бір зерттеуші адамның герпес вирусының гендерін бактерия жасушаларына енгізуді ұсынды, сол арқылы ол герпес вирусы гендерінің уыттылығын зерттеу үшін өлімге әкелетін токсин генімен қаруланған адам ішек бактериясын жасағысы келді (Берг сыпайы түрде бас тартты). Антибиотикке төзімділік гендері бактериялар арасында жиі алмастырыла бастады. Гендер түрлер мен туыстар арасында еркін «көшіп», миллиондаған жылдық эволюциялық алшақтықтарды құмдағы сызықтан аттап өткендей оңай еңсеріп жатты. Белгісіздіктің артып келе жатқанын байқаған Ұлттық ғылым академиясы Бергке гендер рекомбинациясы бойынша зерттеу тобын басқаруды тапсырды.

Берг, Уотсон, Дэвид Балтимор және Нортон Зиндерді қосқанда сегіз ғалымнан тұратын топ 1973 жылы сәуірде Бостондағы Массачусетс технологиялық институтында (MIT) кездесті. Олар генді клондеуді бақылау мен реттеудің мүмкін тетіктерін бірден талқылай бастады. Балтимор «ауру тудырмауы үшін әлсіретілген немесе «мүгедек» етілген қауіпсіз вирустар, плазмидалар мен бактерияларды» жасауды ұсынды. Бірақ бұл қауіпсіздік шарасы да мінсіз емес еді. «Мүгедек» вирустардың мәңгілікке солай қалатынына кім кепілдік береді? Вирустар мен бактериялар пассивті, жансыз заттар емес еді. Тіпті зертханалық жағдайда да олар тірі, дамып отыратын нысандар болды. Бір ғана мутация — бұрын әлсіретілген бактерия қайтадан қауіпті түрге айналуы мүмкін еді.

Пікірталас бірнеше сағатқа созылғанда, Зиндер күтпеген ұсыныс тастады: «Егер бізде титтей де батылдық болса, адамдарға бұл тәжірибелерді жасамаңдар деп айтар едік». Бұл ұсыныс үстел басындағыларды аң-таң қалдырды. Бұл мінсіз шешім емес еді — ғалымдардың басқа ғалымдарға ғылыми жұмысын шектеуді айтуында біршама екіжүзділік бар еді — бірақ бұл кем дегенде уақытша тоқтату бұйрығы ретінде әсер етер еді. «Бұл жағымсыз болса да, нәтиже береді деп ойладық», — деп еске алды Берг. Топ рекомбинантты ДНҚ зерттеулерінің кейбір түрлеріне мораторий (уақытша тыйым салу) жариялауды сұрап, ресми хат дайындады. Хатта гендік рекомбинация технологияларының қауіптері мен пайдасы сараланып, қауіпсіздік мәселелері шешілмейінше кейбір тәжірибелерді кейінге қалдыру ұсынылды. «Кез келген тәжірибе қауіпті емес еді, бірақ кейбіреулері басқаларына қарағанда айтарлықтай қатерлі болды», — деп атап өтті Берг. Атап айтқанда, рекомбинантты ДНҚ-мен жұмыс істеудің үш түрін қатаң шектеу қажет болды: «Токсин гендерін ішек таяқшасына (E. coli) салмаңдар. Дәріге төзімді гендерді ішек таяқшасына салмаңдар және обыр (рак) гендерін ішек таяқшасына салмаңдар», — деп кеңес берді Берг. Мораторий енгізілсе, ғалымдар өз жұмыстарының салдары туралы ойлануға уақыт ұтады деп есептеді. 1975 жылы бұл мәселелерді ғалымдардың үлкен тобымен талқылау үшін екінші кездесу өткізу ұсынылды.

1974 жылы «Берг хаты» Nature, Science және Ұлттық ғылым академиясының жинақтарында жарияланды. Ол бүкіл әлемнің назарын бірден аударды. Британияда рекомбинантты ДНҚ мен генді клондеудің «мүмкін болатын пайдасы мен қауіптерін» қарастыратын комитет құрылды. Францияда бұл хатқа реакция Le Monde газетінде жарық көрді. Сол қыста Франсуа Жакобқа адам бұлшықетінің генін вирусқа енгізуді ұсынатын гранттық өтінімді қарау тапсырылды. Бергтің ізімен Жакоб рекомбинантты ДНҚ технологиясына қатысты ұлттық жауап дайындалғанша мұндай ұсыныстарды тоқтата тұруға шақырды. 1974 жылы Германияда өткен кездесуде көптеген генетиктер ұқсас ескертулерді қайталады. Қауіп-қатерлер нақтыланып, ұсыныстар бекітілгенше рекомбинантты ДНҚ зерттеулеріне қатаң шектеулер қою маңызды болды.

Сонымен қатар, зерттеулер биологиялық және эволюциялық кедергілерді тіс тазалағыш таяқшалардай қиратып, алға жылжып жатты. Стэнфордта Бойер, Коэн және олардың студенттері бір бактериядан пенициллинге төзімділік генін екіншісіне көшіріп, дәріге төзімді ішек таяқшасын жасап шығарды. Теориялық тұрғыдан алғанда, кез келген генді бір организмнен екіншісіне көшіруге болатын еді. Бойер мен Коэн батыл болжам жасады: «Өсімдіктер мен жануарлар сияқты басқа биологиялық класстарға тән метаболикалық немесе синтетикалық функцияларды анықтайтын гендерді енгізу практикалық тұрғыдан мүмкін болуы мүмкін». Бойер әзілдеп: «Түрлер (species) — бұл жалған (specious) нәрсе», — деп мәлімдеді.

1974 жылдың жаңа жыл күні Стэнфордта Коэнмен бірге жұмыс істейтін зерттеуші бақа генін бактерия жасушасына енгізгенін хабарлады. Тағы бір эволюциялық шекара оңай кесілді, тағы бір шек бұзылды. Биологияда Оскар Уайльд айтқандай, «табиғи болу» жай ғана «кейіп таныту» болып шықты.

Ғылым тарихындағы ең ерекше кездесулердің бірі — Асиломар II — Берг, Балтимор және тағы үш ғалымның ұйымдастыруымен 1975 жылы ақпанда өтті. Генетиктер гендерді, рекомбинацияны және болашақтың бейнесін талқылау үшін тағы да желді жағажайға жиналды. Бұл өте көркем мезгіл еді. Монарх көбелектері Канаданың жайылымдарына жыл сайынғы сапарымен жағалау бойымен қоныс аударып жатты, ал қызыл ағаштар мен қарағайлар кенеттен қызыл, сары және қара түсті үйірлермен көмкерілді.

Адамдар 24 ақпанда келді, бірақ олар тек биологтар емес еді. Берг пен Балтимор конференцияға заңгерлерді, журналистер мен жазушыларды да шақырды. Егер гендік манипуляцияның болашағы талқыланатын болса, олар тек ғалымдардың емес, сонымен қатар ойшылдардың үлкен тобының пікірін білгісі келді. Конференция орталығының айналасындағы ағаш жолдар еркін әңгімелесуге мүмкіндік берді; биологтар рекомбинация, клондеу және гендік манипуляция туралы пікір алмаса алды. Ал орталық зал — тас қабырғалы, Калифорнияның жарығымен нұрланған собор тәрізді кеңістік — конференцияның орталығына айналды, мұнда жақын арада генді клондеу туралы ең қиян-кескі пікірталастар басталмақ еді.

Бірінші болып Берг сөйледі. Ол деректерді қорытындылап, мәселенің ауқымын көрсетті. ДНҚ-ны химиялық өзгерту әдістерін зерттеу барысында биохимиктер әртүрлі организмдерден алынған генетикалық ақпаратты араластырудың салыстырмалы түрде оңай әдісін тапты. Технология Берг айтқандай «өте қарапайым» болғаны соншалық, тіпті әуесқой биолог та зертханада гибридті гендер жасай алатын деңгейге жетті. Бұл рекомбинантты ДНҚ молекулаларын бактерияларда көбейтіп, миллиондаған көшірмелерін жасауға (яғни клондеуге) болатын еді. Бұл молекулалардың кейбірін сүтқоректілердің жасушаларына енгізу мүмкіндігі туды. Осы технологияның терең әлеуеті мен қауіптерін түсіне отырып, алдын ала кездесу тәжірибелерге уақытша мораторий енгізуді ұсынған болатын. Асиломар II кездесуі келесі қадамдарды талқылау үшін шақырылды. Уақыт өте келе бұл екінші кездесу өзінің ықпалы мен ауқымы жағынан біріншісінен асып түскені соншалық, ол жай ғана «Асиломар конференциясы» деп аталып кетті.

Бірінші күні таңертең-ақ жағдай шиеленісе түсті. Негізгі мәселе әлі де сол өздігінен жарияланған мораторий еді: ғалымдарға рекомбинантты ДНҚ-мен тәжірибе жасауға шектеу қойылуы керек пе? Уотсон бұған қарсы болды. Ол толық еркіндікті қалады: ғалымдарға ғылыммен еркін айналысуға мүмкіндік беріңіздер, деп талап етті. Балтимор мен Бреннер қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін «мүгедек» ген тасымалдаушыларын жасау жоспарын тағы да айтты. Басқалары екіге жарылды. Ғылыми мүмкіндіктер өте зор, ал мораторий прогресті тоқтатып тастауы мүмкін деп дауласты. Бір микробиолог ұсынылған шектеулердің қатаңдығына қатты ашуланып: «Сендер плазмида тобының быт-шытын шығардыңдар», — деп комитетті айыптады. Бір сәтте Берг рекомбинантты ДНҚ қаупін дұрыс мойындамағаны үшін Уотсонды сотқа беремін деп қорқытты. Бреннер генді клондеудің қауіптері туралы өте сезімтал сессия кезінде Washington Post журналисінен диктофонын өшіруді сұрады; «Мен барлық ересек ғалымдардың оңашада өздерін ақымақ ретінде көрсетуге деген ажырамас құқығы бар екеніне сенемін», — деді ол. Содан кейін оны бірден «фашист» деп айыптады.

Ұйымдастыру комитетінің бес мүшесі — Берг, Балтимор, Бреннер, Ричард Роблин және биохимик Максин Зингер залды уайыммен аралап, жағдайды бақылап жүрді. «Дау-дамай бітпей қойды», — деп жазды бір журналист. «Кейбір адамдар бұдан шаршап, марихуана шегу үшін жағажайға кетіп қалды». Берг өз бөлмесінде конференция ешқандай қорытындысыз аяқталады ма деп қабағынан қар жауып отырды.

Конференцияның соңғы кешіне дейін ештеңе нақтыланбаған еді, соңында сахнаға заңгерлер шықты. Бес заңгер клондеудің құқықтық зардаптарын талқылауды сұрап, мүмкін болатын қауіптердің сұрқай көрінісін алға тартты: егер зертхананың бір мүшесі рекомбинантты микробты жұқтырып алса және ол аурудың тіпті ең жеңіл белгілеріне әкелсе, онда зертхана басшысы, зертхананың өзі және мекеме заңды түрде жауапқа тартылатын болады. Бүкіл университеттер жабылады. Зертханалар шексіз мерзімге жабылып, олардың есіктерінің алдында белсенділер пикетке шығады, ал скафандр киген мамандар оларды құлыптап тастайды. Ұлттық денсаулық сақтау институттары (NIH) сұрақтардың астында қалады; нағыз аласапыран басталады. Федералды үкімет бұған жауап ретінде тек рекомбинантты ДНҚ-ға ғана емес, бүкіл биологиялық зерттеулерге қатысты қатал ережелер енгізеді. Нәтижесінде ғалымдардың өздері белгілегісі келген ережелерден әлдеқайда қатаң шектеулер қойылуы мүмкін.

Заңгерлердің баяндамасы стратегиялық тұрғыдан Асиломар II-нің соңғы күніне қалдырылған болатын және бұл бүкіл кездесу үшін бетбұрыс сәті болды. Берг кездесудің ресми ұсыныстарсыз аяқталмауы керектігін және аяқтала алмайтынын түсінді. Сол кеште Балтимор, Берг, Зингер, Бреннер және Роблин өз кабиналарында түн ортасына дейін отырып, қағаз қораптардан қытай тағамын жеп, тақтаға жазу жазып, болашақтың жоспарын дайындады. Таңғы сағат бестен отыз кеткенде, шаршаған және көздері қызарған олар кофе мен жазу машинкасының сиясының иісі аңқыған құжатты ұстап, жағажай үйінен шықты. Құжат ғалымдардың генді клондеу арқылы еріксіз енген биологияның оғаш параллель әлемін мойындаудан басталды. «Әртүрлі организмдердің генетикалық ақпараттарын біріктіруге мүмкіндік беретін жаңа әдістер бізді көптеген белгісіздіктері бар биология аренасына шығарды... Дәл осы білместік бізді бұл зерттеулерді жүргізуде барынша сақтық таныту керек деген қорытындыға келтірді».

Қауіптерді азайту үшін құжатта әртүрлі генетикалық өзгертілген организмдердің биоқауіптілік әлеуетін саралайтын төрт деңгейлі схема ұсынылды. Әр деңгей үшін тиісті оқшаулау шаралары белгіленді (мысалы, адам вирусына обыр тудыратын генді енгізу ең жоғары оқшаулау деңгейін қажет етсе, бақа генін бактерия жасушасына енгізу минималды оқшаулауды қажет етеді). Балтимор мен Бреннер талап еткендей, зертханаларда оларды одан әрі бақылау үшін әлсіретілген ген тасымалдаушы организмдер мен векторларды жасау ұсынылды. Соңында, жақын арада шектеулерді жеңілдету немесе қатайту мүмкіндігімен рекомбинация және оқшаулау процедураларын үздіксіз қайта қарап отыру қажеттілігі айтылды.

Соңғы күні таңғы сегіз жарымда кездесу басталғанда, комитеттің бес мүшесі ұсыныс қабылданбай ма деп уайымдады. Таңқаларлығы, ол бірауыздан дерлік қабылданды.

Асиломар конференциясынан кейін бірнеше ғылым тарихшылары бұл кездесудің ауқымын ғылым тарихындағы ұқсас сәттермен салыстыруға тырысты. Бірақ ұқсас ештеңе жоқ. Мүмкін, ең жақыны — 1939 жылы тамызда Альберт Эйнштейн мен Лео Силардтың президент Рузвельтке жазған екі беттік хаты болар. Онда олар қуатты соғыс қаруын жасаудың қауіпті мүмкіндігі туралы ескерткен еді. Эйнштейн «жаңа және маңызды энергия көзі» табылды, соның арқасында «มหาсан мөлшердегі қуат... өндірілуі мүмкін» деп жазды. «Бұл жаңа құбылыс сонымен қатар бомбалардың жасалуына әкеледі және... осы типтегі өте қуатты жаңа бомбалар жасалуы әбден мүмкін. Мұндай типтегі бір ғана бомба кемемен жеткізіліп, портта жарылса, бүкіл портты жойып жіберуі мүмкін». Эйнштейн-Силард хаты жедел жауап тудырды. Мәселенің шұғыл екенін сезген Рузвельт оны зерттеу үшін ғылыми комиссия тағайындады. Бірнеше айдан кейін Рузвельт комиссиясы Уран бойынша консультативтік комитетке айналды. 1942 жылға қарай ол Манхэттен жобасына ұласып, соңында атом бомбасының жасалуымен аяқталды.

Бірақ Асиломардың жөні бөлек еді: мұнда ғалымдар өздерінің технологияларының қаупі туралы өздері ескертіп, өз жұмыстарын реттеуге және шектеуге тырысты. Тарихи тұрғыдан алғанда, ғалымдар сирек жағдайда өздерін өздері реттеуші болуға ұмтылатын. Ұлттық ғылым қорының басшысы Алан Уотерман 1962 жылы жазғандай: «Ғылым, өзінің таза түрінде, ашылымдардың қайда апаратынына қызықпайды... Оның ізбасарлары тек шындықты ашуға мүдделі».

Алайда, рекомбинантты ДНҚ-ға келгенде, Берг ғалымдардың бұдан былай тек «шындықты ашуға» ғана көңіл бөле алмайтынын айтты. Шындық күрделі және қолайсыз болды, ол терең талдауды талап етті. Төтенше технологиялар төтенше сақтықты талап етеді, ал саяси күштерге генді клондеудің қауіптері мен болашағын бағалауды сеніп тапсыру қиын еді (бұған қоса, саяси күштер өткен уақытта генетикалық технологияларды қолдануда аса даналық таныта қоймаған еді — Эричедегі студенттер Бергтің есіне мұны нықтап салған болатын). 1973 жылы, Асиломардан екі жылға жетпейтін уақыт бұрын, Никсон өзінің ғылыми кеңесшілерінен жалығып, кек алу үшін Ғылым және технология басқармасын таратып жіберіп, ғылыми ортада үлкен алаңдаушылық туғызды. Импульсивті, авторитарлық және ғылымға тіпті ең жақсы уақытта да күмәнмен қарайтын президент ғалымдардың автономиясына кез келген уақытта ерікті бақылау орнатуы мүмкін еді.

Маңызды таңдау тұрды: ғалымдар генді клондеуді бақылауды болжанбайтын реттеушілерге беріп, өз жұмыстарының ерікті түрде шектелуіне жол беруі керек еді, немесе олардың өздері ғылым реттеушілеріне айналуы тиіс еді. Биологтар рекомбинантты ДНҚ-ның қауіптері мен белгісіздіктеріне қалай қарсы тұруы керек еді? Өздері жақсы білетін әдістерді қолдану арқылы: мәліметтер жинау, дәлелдерді саралау, қауіптерді бағалау, белгісіздік жағдайында шешім қабылдау және толассыз пікірталастар жүргізу. «Асиломардың ең маңызды сабағы, — деді Берг, — ғалымдардың өзін-өзі басқаруға қабілетті екенін көрсету болды». «Зерттеулердің шектеусіз жолына» үйренгендер өздерін өздері тежеуді үйренуі керек болды.

Асиломардың екінші ерекшелігі ғалымдар мен жұртшылық арасындағы байланыс сипатына қатысты болды. Эйнштейн-Силард хаты әдейі құпия сақталған болса, Асиломар, керісінше, генді клондеуге қатысты алаңдаушылықтарды барынша ашық түрде талқылауға тырысты. Берг айтқандай: «Қатысушылардың он пайыздан астамы бұқаралық ақпарат құралдарынан болғаны халықтың сенімін арттырғаны сөзсіз. Олар пікірталастар мен қорытындыларды сипаттауға, түсініктеме беруге және сынауға еркін болды... Пікірталастар, айтыс-тартыстар, ащы айыптаулар, құбылмалы көзқарастар және консенсусқа қол жеткізу барысы жиынға қатысқан репортерлар тарапынан кеңінен жазылды».

Асиломардың соңғы бір ерекшелігін атап өту керек — нақтырақ айтсақ, оның болмағанын. Конференцияда генді клондеудің биологиялық қауіптері кеңінен талқыланғанымен, мәселенің этикалық және моральдық өлшемдері туралы іс жүзінде ештеңе айтылмады. Адам гендері адам жасушаларында манипуляцияланғанда не болады? Егер біз өз гендерімізге, тіпті геномдарымызға жаңа материалдар «жаза» бастасақ ше? Бергтің Сицилияда бастаған әңгімесі қайта жалғасын таппады.

Кейінірек Берг бұл олқылық туралы былай деді: «Асиломар конференциясын ұйымдастырушылар мен қатысушылар алаңдаушылық ауқымын әдейі шектеді ме? ... Басқалары конференцияны рекомбинантты ДНҚ технологиясын теріс пайдалану мүмкіндігіне немесе технологияны генетикалық скрининг пен... гендік терапияда қолданудан туындайтын этикалық дилеммаларға назар аудармағаны үшін сынады. Бұл мүмкіндіктердің ол кезде әлі алыс болашақтың еншісінде болғанын ұмытпау керек... Қысқасы, үш күндік кездесудің күн тәртібі биоқауіптерді бағалауға бағытталуы тиіс еді. Біз басқа мәселелер уақыты келгенде шешіледі деп келістік». Бұл талқылаудың жоқтығын бірнеше қатысушы байқады, бірақ ол кездесудің өзінде ешқашан қозғалмады. Бұл — біз әлі оралатын тақырып.

1993 жылы көктемде мен Бергпен және Стэнфорд зерттеушілерінің тобымен бірге Асиломарға бардым. Ол кезде мен Бергтің зертханасында студент едім, бұл кафедраның жыл сайынғы жиыны болатын. Біз Стэнфордтан көліктер мен фургондармен шығып, Санта-Круз жағалауын бойлай Монтерей түбегіне қарай бет алдық. Корнберг пен Берг алда келе жатты. Мен докторант айдап келе жатқан фургонда болдым, бізбен бірге, күтпеген жерден, ДНҚ репликациясымен айналысатын және кейде Пуччинидің әуендерін шырқайтын опера дивасынан биологқа айналған ханым болды.

Кездесуіміздің соңғы күнінде мен Бергтің көпжылдық ассистенті әрі әріптесі Марианна Дикманнмен бірге қарағай тоғайларын аралап серуендедім. Дикманн маған Асиломарды ерекше таныстырып, ең қатты келіспеушіліктер мен пікірталастар болған жерлерді көрсетті. Бұл қарама-қайшылықтар ландшафты бойынша саяхат болды. Асиломар, деді ол маған, ол қатысқан ең көп дау-дамай болған кездесу еді.

«Бұл даулар неге қол жеткізді? » — деп сұрадым мен. Дикманн кідіріп, теңізге қарады. Су тартылып, жағажайда толқындардың ізі қалған еді. Ол аяғының ұшымен дымқыл құмға сызық сызды. «Бәрінен бұрын, Асиломар өтпелі кезеңді білдірді», — деді ол. Гендерді манипуляциялау қабілеті генетикадағы нағыз трансформация еді. «Біз жаңа тіл үйрендік. Енді өзімізді және басқаларды оны қолдануға жеткілікті деңгейде жауапты екенімізге сендіруіміз керек еді».

Табиғатты түсінуге тырысу — ғылымның, ал оны басқаруға ұмтылу — технологияның мүддесі. Рекомбинантты ДНҚ генетикалық материалды қолдан біріктіру әдісі генетиканы ғылым саласынан технология саласына өткізді. Гендер енді абстракция емес еді. Оларды мыңдаған жылдар бойы қамалып келген ағзалардың геномдарынан босатып, түрлер арасында тасымалдауға, көбейтуге, тазартуға, ұзартуға, қысқартуға, өзгертуге, қайта өңдеуге, мутациялауға, біріктіруге, қиып алып, қайта жабыстыруға және өңдеуге болатын болды; олар адамның араласуына барынша икемді еді. Гендер енді зерттеу нысаны ғана емес, зерттеу құралына айналды. Баланың тілдің рекурсивтілігін өзіне-өзі қайта оралатын қасиеті түсінетін сәті болады: ол ойдың сөзді тудыратыны сияқты, сөздің де ойды тудыра алатынын ұғады. Рекомбинантты ДНҚ генетика тілін рекурсивті етті. Биологтар ондаған жылдар бойы геннің табиғатын түсінуге тырысса, енді геннің өзін биологияны зерттеу үшін қолдануға мүмкіндік туды. Қысқасы, біз гендер туралы ойлаудан, гендер арқылы ойлауға көштік.

Осылайша, Асиломар осы маңызды шекаралардың қиылысқан жері болды. Бұл мерекелеу де, бағалау да, жиын да, текетірес те, ескерту де еді. Ол баяндамадан басталып, құжатпен аяқталды. Бұл жаңа генетиканың «диплом тапсыру салтанаты» болды.

«Клонда немесе өл»

Егер сұрақты білсеңіз, жауаптың жартысын білгеніңіз. — Херб Бойер

Кез келген жеткілікті дамыған технология сиқырдан ажыратқысыз. — Артур К. Кларк

Стэн Коэн мен Херб Бойер де рекомбинантты ДНҚ-ның болашағын талқылау үшін Асиломарға барған болатын. Конференция олардың жүйкесіне тиіп, тіпті көңілдерін қалдырды. Бойер ішкі тартыстар мен өзара айыптауларға шыдай алмады; ол ғалымдарды «өз мүддесін ғана ойлайтындар» деп, ал жиынды «қорқынышты түс» деп атады. Коэн Асиломар келісіміне қол қоюдан бас тартты (бірақ NIH Ұлттық денсаулық сақтау институттары грантын алушы ретінде, соңында оны орындауға мәжбүр болды).

Өз зертханаларына оралған соң, олар осы қарбаласта ұмыт қалған мәселеге қайта оралды. 1974 жылдың мамырында Коэннің зертханасы «бақа ханзадасы» тәжірибесін — бақа генін бактерия жасушасына көшіру туралы жұмысты жариялады. Әріптесі бақа генін тарататын бактерияларды қалай анықтағанын сұрағанда, Коэн қалжыңдап: «Қайсысы ханзадаға айналатынын білу үшін бактерияларды сүйіп көрдім», — деп жауап берген.

Бастапқыда бұл тәжірибе тек академиялық жаттығу ретінде қабылданып, тек биохимиктердің назарын аударды. (Стэнфордтағы Коэннің әріптесі, Нобель сыйлығының лауреаты Джошуа Ледерберг бұл тәжірибенің «фармацевтика өндірісінің инсулин мен антибиотиктер сияқты биологиялық элементтерді жасауға деген көзқарасын түбегейлі өзгертуі мүмкін» екенін алдын ала айтқан санаулы адамдардың бірі болды). Бірақ бірте-бірте БАҚ бұл зерттеудің әлеуетін ұғына бастады. Мамыр айында San Francisco Chronicle газеті Коэн туралы мақала басып, гені өзгертілген бактериялардың бір күні дәрі-дәрмек немесе химиялық заттар шығаратын биологиялық «фабрикаларға» айналу мүмкіндігіне назар аударды. Көп ұзамай генді клондау технологиялары туралы мақалалар Newsweek пен New York Times басылымдарында пайда болды. Коэн сонымен қатар ғылыми журналистиканың жағымсыз жағымен де танысты. Бір күні түстен кейін газет тілшісіне рекомбинантты ДНҚ мен бактериялық гендердің тасымалы туралы сабырмен түсіндіріп берген ол, келесі күні таңертең: «Адам қолымен жасалған микробтар жер бетін жайпап жатыр» деген үрейлі тақырыпты оқыды.

Стэнфорд университетінің патенттік бөлімінде жұмыс істейтін пысық бұрынғы инженер Нильс Реймерс жаңалықтардан Коэн мен Бойердің жұмысы туралы оқып, оның әлеуетіне қызығушылық танытты. Реймерс өнертапқыштардың келуін күтіп отырмай, ықтимал мүмкіндіктерді іздеп, ғылыми әдебиеттерді өзі ақтарып жүретін белсенді маман еді. Реймерс Бойер мен Коэнге келіп, генді клондау бойынша бірлескен патент алуға өтінім беруге шақырды (олар жұмыс істейтін Стэнфорд пен UCSF Сан-Францискодағы Калифорния университеті де осы патенттің бөлігі болмақ еді). Коэн мен Бойер бұған таңғалды. Тәжірибелер кезінде олар рекомбинантты ДНҚ әдістерін «патенттеуге» болады немесе оның болашақта коммерциялық құны бар деп ойламаған да еді. 1974 жылдың қысында, әлі де күмәнмен қараса да, Реймерстің көңілі үшін Коэн мен Бойер рекомбинантты ДНҚ технологиясына патент алуға өтінім берді.

Генді клондау патенті туралы хабар ғалымдар арасында тез тарады. Корнберг пен Берг ашуға мінді. «Коэн мен Бойердің барлық мүмкін болатын ДНҚ-ларды, барлық мүмкін болатын векторларды клондау әдістеріне коммерциялық иелік ету туралы талаптары — күмәнді, өркөкіректік және менмендік», — деп жазды Берг. Олар патент халықтың ақшасына қаржыландырылған биологиялық зерттеулердің жемісін жекешелендіріп жібереді деп есептеді. Берг сонымен қатар Асиломар конференциясының ұсыныстары жеке компанияларда тиісті түрде қадағаланбайды деп қорықты. Алайда, Бойер мен Коэн үшін бұның бәрі бос әурешілік сияқты көрінді. Олардың рекомбинантты ДНҚ-ға алған «патенті» заң кеңселері арасында жүрген бір бума қағаздан аспайтын, оны басып шығаруға жұмсалған сиядан да құнсыз болып көрінген еді.

1975 жылдың күзінде, заңды құжаттар әлі де рәсімделіп жатқанда, Коэн мен Бойердің ғылыми жолдары екіге айырылды. Олардың ынтымақтастығы өте нәтижелі болды — бес жыл ішінде бірлесіп он бір іргелі еңбек жариялады — бірақ мүдделері алшақтай бастады. Коэн Калифорниядағы Cetus компаниясына кеңесші болды. Бойер бактериялық гендердің тасымалы бойынша тәжірибелерін жалғастыру үшін Сан-Францискодағы зертханасына оралды.

1975 жылдың қысында жиырма сегіз жастағы венчурлық капиталист Роберт Суонсон Херб Бойерге кенеттен қоңырау шалып, кездесуді ұсынды. Танымал ғылыми журналдар мен ғылыми-фантастикалық фильмдердің жанкүйері Суонсон да «рекомбинантты ДНҚ» деп аталатын жаңа технология туралы естіген еді. Суонсонның технологияға деген интуициясы мықты болатын; ол биологияны мүлдем білмесе де, рекомбинантты ДНҚ гендер мен тұқым қуалаушылық туралы түсініктегі түбегейлі өзгеріс екенін сезді. Ол Асиломар жиынының тозығы жеткен анықтамалығын тауып алып, генді клондаумен айналысатын маңызды тұлғалардың тізімін жасап, оларға әліпби бойынша хабарласа бастады. Тізімде Берг Бойерден бұрын тұрды, бірақ зертханасына қоңырау шалған кездейсоқ кәсіпкерлерді ұнатпайтын Берг Суонсоннан бас тартты. Суонсон намысын жиып қойып, тізім бойынша әрі қарай кетті. Б... келесі кезекте Бойер еді. Бойер кездесуге келісер ме екен? Тәжірибелерге басымен кіріп кеткен Херб Бойер бір күні таңертең Суонсонның қоңырауына немқұрайлы жауап берді. Ол жұма күні түстен кейін он минут уақыт бөлуге келісті.

Суонсон Бойерге 1976 жылдың қаңтарында келді. Зертхана UCSF-тің Медициналық ғылымдар ғимаратының шаң басқан бөлмесінде орналасқан еді. Суонсон қара костюм мен галстук тағып келді. Ал Бойер жартылай шіріген бактериялық табақшалар мен инкубаторлардың арасынан джинсы шалбар мен өзіне тән былғары жилет киіп шықты. Бойер Суонсон туралы көп ештеңе білмейтін — тек оның рекомбинантты ДНҚ негізінде компания құрғысы келетін капиталист екенін ғана естіді. Егер Бойер тереңірек зерттегенде, Суонсонның бұған дейінгі барлық бастамалары сәтсіз аяқталғанын білер еді. Суонсон жұмыссыз еді, Сан-Францискода жалдамалы пәтерде тұратын, ескі Датсун мініп, түскі және кешкі асқа суық сэндвич жеп жүрген болатын.

Белгіленген он минут марафондық кездесуге ұласты. Олар көршілес барға барып, рекомбинантты ДНҚ мен биологияның болашағы туралы сөйлесті. Суонсон генді клондау әдістерін қолданып дәрі-дәрмек жасайтын компания ашуды ұсынды. Бойер бұған қатты қызықты. Оның ұлына бой өсуінің бұзылуы диагнозы қойылған еді, сондықтан Бойер осындай ақауларды емдейтін адамның өсу гормонын шығару мүмкіндігіне ден қойды. Ол гендерді біріктіріп, оларды бактерия жасушаларына енгізу әдісі арқылы зертханасында өсу гормонын жасай алатынын білетін, бірақ ол пайдасыз еді: ешбір есі дұрыс адам өз баласына пробиркада өсірілген бактерия сорпасын егіп қоймайтыны анық. Медициналық өнім жасау үшін Бойерге жаңа типтегі фармацевтикалық компания — гендерден дәрі жасайтын компания құру керек болды.

Үш сағат пен үш стақан сырадан кейін Суонсон мен Бойер алдын ала келісімге келді. Олар компанияны ашу үшін заңгерлік шығындарды өтеуге 500 доллардан шығарды. Суонсон алты беттік жоспар жазды. Ол бұрынғы жұмыс берушілері Kleiner Perkins венчурлық фирмасына барып, 500 000 доллар инвестиция сұрады. Фирма ұсынысты бір қарап шығып, бұл соманы бес есе азайтып, 100 000 долларға дейін қысқартты. («Бұл инвестиция өте тәуекелді, — деп жазды кейінірек Перкинс Калифорния реттеушісіне, — бірақ біздің жұмысымыз — осындай тәуекелді инвестициялар жасау»).

Бойер мен Суонсонның қолында жаңа компания үшін бәрі болды — тек өнім мен атау ғана жетіспеді. Алғашқы ықтимал өнім басынан-ақ белгілі еді: инсулин. Оны балама әдістермен синтездеуге тырысқан көптеген талпыныстарға қарамастан, инсулин әлі күнге дейін сиыр мен шошқаның ұйқы безін езу арқылы алынатын — сегіз мың фунт безден бір фунт гормон шығатын. Бұл тиімсіз, қымбат және ескірген әдіс еді. Егер Бойер мен Суонсон жасушалардағы гендерді басқару арқылы инсулинді ақуыз ретінде ала алса, бұл жаңа компания үшін ірі жетістік болар еді. Енді тек атау мәселесі қалды. Бойер Суонсонның «HerBob» деген ұсынысын қабылдамады, өйткені ол шаштараздың атына ұқсайтын еді. Содан Бойерге кенеттен жақсы ой келді: Genetic Engineering Technology сөздерін біріктіріп — Genentech деп атауды ұсынды.

Инсулин: гормондардың «Гарбосы». 1869 жылы Берлиннің медицина факультетінің студенті Пауль Лангерганс микроскоп арқылы ұйқы безіне қарап, оның бойында орналасқан кішкентай оқшау жасушалар аралдарын тапты. Бұл жасушалық архипелагтар кейінірек «Лангерганс аралшықтары» деп аталды, бірақ олардың қызметі жұмбақ болып қалды. Жиырма жылдан кейін екі хирург, Оскар Минковский мен Йозеф фон Меринг, ағзаның қызметін анықтау үшін иттің ұйқы безін алып тастады. Иттің шөлі қанбай, еденге зәр шығара берді.

Меринг пен Минковский таңғалды: ішкі мүшені алып тастау неге мұндай оғаш синдромды тудырды? Жауап күтпеген жерден табылды. Бірнеше күннен кейін көмекші зертханада шыбындардың көбейіп кеткенін байқады; олар иттің қатып қалған жабысқақ зәрінің айналасына үймелеп жүр еді. Меринг пен Минковский иттің зәрі мен қанын тексергенде, екеуінің де қантқа толы екенін көрді. Ит ауыр диабетке шалдыққан еді. Олар ұйқы безінде синтезделетін бір фактор қандағы қантты реттейтінін және оның бұзылуы диабетті тудыратынын түсінді. Қантты реттейтін фактор кейінірек гормон, яғни Лангерганс анықтаған «аралшық жасушалары» арқылы қанға бөлінетін ақуыз екені белгілі болды. Бұл гормон алдымен «айслетин», кейін «инсулин» — тікелей мағынада «арал ақуызы» деп аталды.

Ұйқы безі тінінде инсулиннің табылуы оны тазарту жолындағы бәсекеге ұласты — бірақ жануарлардан ақуызды бөліп алу үшін тағы жиырма жыл қажет болды. Соңында, 1921 жылы Бантинг пен Бест ондаған фунт сиыр безінен бірнеше микрограмм затты бөліп алды. Диабетпен ауыратын балаларға егілген бұл гормон қандағы қант деңгейін тез қалпына келтіріп, шөл мен зәр шығаруды тоқтатты. Бірақ бұл гормонмен жұмыс істеу өте қиын еді: ол ерімейтін, ыстыққа төзімсіз, құбылмалы, тұрақсыз және жұмбақ — «оқшау» болды. 1953 жылы, тағы үш онжылдықтан кейін, Фред Сэнгер инсулиннің аминқышқылдары тізбегін анықтады. Сэнгер ақуыздың химиялық байланыстармен біріктірілген екі тізбектен (біреуі үлкен, біреуі кіші) тұратынын тапты. Формасы U-тәрізді, саусақтары бүгілген кішкентай молекулалық қол сияқты бұл ақуыз ағзадағы қант алмасуын реттейтін тетіктерді басқаруға дайын тұрды.

Бойердің инсулинді синтездеу жоспары өте қарапайым көрінді. Оның қолында адам инсулинінің гені жоқ еді — ол ешкімде болған жоқ — бірақ ол оны ДНҚ химиясын пайдаланып, нуклеотид бойынша, триплет бойынша — ATG, CCC, TCC және т.б., бірінші кодтан соңғысына дейін нөлден бастап құрастырмақ болды. Ол А тізбегі үшін бір ген және В тізбегі үшін тағы бір ген жасайды. Екі генді де бактерияларға енгізіп, оларды адам ақуызын синтездеуге мәжбүрлейді. Екі ақуыз тізбегін тазартып, кейін оларды U-тәрізді молекула алу үшін химиялық жолмен біріктіреді. Бұл баланың жоспары сияқты еді. Ол клиникалық медицинадағы ең қажетті молекуланы ДНҚ-дан құрастырмақ болды.

Бірақ тіпті Бойердің өзі бірден инсулинге ұмтылудан сескенді. Ол «Эверест» молекуласына шабуыл жасамас бұрын, оңайырақ сынақтан өткісі келді. Ол коммерциялық әлеуеті төмен болса да, басқа ақуыз — соматостатин гормонына тоқталды. Оның басты артықшылығы көлемінде еді. Инсулин елу бір аминқышқылынан тұратын болса, соматостатин небәрі он төрт аминқышқылынан тұратын оның «қысқалау туысы» еді.

Соматостатин генін нөлден бастап синтездеу үшін Бойер Лос-Анджелестегі City of Hope ауруханасының екі химигін — Кейичи Итакура мен Арт Риггсті шақырды. Суонсон бұл жоспарға үзілді-кесілді қарсы болды. Ол соматостатин уақытты текке кетіреді деп қорықты және Бойердің бірден инсулинге көшуін қалады. Genentech қарызға алынған ақшамен жалдамалы бөлмеде күнелтіп жатқан еді. Шын мәнінде, бұл «фармацевтикалық компания» Сан-Францискодағы жалдамалы кеңсе мен UCSF-тегі микробиология зертханасының бір бұрышынан ғана тұратын — нағыз фармацевтикалық «пирамида» еді. Дегенмен, Бойер Суонсонды соматостатинге мүмкіндік беруге көндірді. Олар UCSF, Genentech және City of Hope арасындағы келісімдерді жүргізу үшін адвокат Том Кайлиді жалдады. Кайли «молекулалық биология» деген терминді бұрын-соңды естімеген еді, бірақ оғаш істерді сәтті қорғап жүргендіктен өзіне сенімді болды; Genentech-ке дейін оның ең танымал клиенті «Мисс Жалаңаш Америка» болған еді.

Genentech-те уақыт та тығыз болды. Бойер мен Суонсон инсулин жасау жарысына генетиканың екі мықты шебері де қосылғанын білетін. Гарвардта Берг пен Сэнгермен бірге Нобель сыйлығын бөлісетін ДНҚ химигі Уолтер Гилберт генді клондау арқылы инсулин алуға тырысып жатқан ғалымдар тобын басқарды. Ал UCSF-те, Бойердің дәл қасында, тағы бір топ осы жарысқа түсіп жатты. «Мен бұл туралы үнемі ойладым: Гилберттің жетістікке жеткені туралы хабарды қашан естиміз? » — деп еске алды Бойердің серіктестерінің бірі.

1977 жылдың жазында, Бойердің қатаң қадағалауымен Риггс пен Итакура соматостатинді синтездеуге қажетті барлық реагенттерді дайындады. Ген фрагменттері жасалып, бактериялық плазмидаға бактериядағы дербес ДНҚ молекуласы енгізілді. Бактериялар өзгертіліп, ақуыз шығаруға дайындалды. Маусым айында Бойер мен Суонсон шешуші сәтті көру үшін Лос-Анджелеске ұшып келді. Команда таңертең Риггстің зертханасына жиналды. Олар бактерияларда соматостатиннің пайда болғанын көрсететін молекулалық детективтерге үңілді. Есептегіштер жыпылықтап барып сөнді. Тыныштық. Ақуыздың титтей де нышаны байқалмады.

Суонсон есеңгіреп қалды. Келесі күні таңертең оның асқазаны қатты ауырып, жедел жәрдемге жеткізілді. Ал ғалымдар кофе мен пончик жеп отырып, қатені іздеп, жоспарды қайта қарады. Бактериялармен ондаған жылдар бойы жұмыс істеген Бойер микробтардың көбіне өз ақуыздарын қорытып жіберетінін білетін. Мүмкін, соматостатин бактериялар тарапынан жойылып кеткен шығар. Бойер шешім тапты: олар тағы бір қулыққа баруы керек еді. Олар соматостатин генін басқа бактериялық генге қосып, біріккен ақуыз жасайды, содан кейін соматостатинді бөліп алады. Бұл генетикалық «алдау» еді: бактериялар өздерінің ақуызын жасап жатырмыз деп ойлайды, бірақ соңында адам гормонын бөліп шығарады.

Соматостатин генін басқа геннің ішіне «Троя аты» сияқты жасырып, жаңа ген құрастыру үшін тағы үш ай қажет болды. 1977 жылдың тамызында команда екінші рет Риггс зертханасына жиналды. Суонсон мазасыздана мониторларға қарап, бір сәт бетін бұрып әкетті. Фонда ақуыз детективтері қайтадан дыбыс шығара бастады. Итакура былай деп еске алды: «Бізде он-он бес шақты сынама болды. Кейін радиоиммундық талдау нәтижесін қарағанымызда, геннің жұмыс істеп тұрғаны анық көрінді». Ол Суонсонға бұрылып: «Соматостатин осында», — деді.

Genentech ғалымдары соматостатин тәжірибесінің сәттілігін тойлап та үлгермеді. Бір кеште — жаңа адам ақуызы; келесі күні таңертең ғалымдар жиналып, инсулинге шабуыл жасау жоспарын құрды. Бәсекелестік өте күшті еді және қауесеттер де көп болды: Гилберттің тобы адам жасушаларынан табиғи генді клондап, ақуызды шелектеп шығаруға дайындалып жатқан көрінеді. Немесе UCSF-тегі бәсекелестер бірнеше микрограмм ақуыз синтездеп, оны науқастарға егуді жоспарлап отыр дейді. Мүмкін соматостатин шынымен де уақытты текке кетірген болар? Суонсон мен Бойер инсулин жарысында артта қалып қойдық па деп қорықты. Суонсонның мазасыздығы мен асқазанының ауруы қайтадан қоза бастады.

Бірақ, таңғаларлығы, оларға Бойердің өзі қатты сынаған Асиломар конференциясы көмекке келді. Мемлекеттік қаржыландыруы бар көптеген университет зертханалары сияқты, Гилберттің Гарвардтағы зертханасы Асиломардың рекомбинантты ДНҚ-ға қойған шектеулеріне бағынуға міндетті еді. Шектеулер әсіресе қатаң болды, өйткені Гилберт «табиғи» адам генін бөліп алып, оны бактерия жасушаларына клондауға тырысқан еді. Ал Риггс пен Итакура соматостатинмен жұмыс істегендей, инсулин генінің химиялық жолмен синтезделген нұсқасын пайдалануды жөн көрді. Синтетикалық ген — химиялық жолмен жасалған ДНҚ — Асиломар ережелерінің «сұр аймағына» түсіп, шектеулерден айтарлықтай босатылды. Genentech жеке қаржыландырылатын компания ретінде де федералдық нұсқаулардан еркін еді. Бұл жағдай компания үшін шешуші артықшылық болды. Бір қызметкер еске алғандай: «Гилберт көптеген күндер бойы шлюзден өтіп, аяқ киімін формальдегидке малып, тәжірибе жасауға мәжбүр болған камерасына кіріп жүрді. Ал Genentech-те біз жай ғана ДНҚ-ны синтездеп, оны бактерияларға салып жаттық, бұл NIH нұсқауларын орындауды талап еткен де жоқ». Асиломардан кейінгі генетика әлемінде «табиғи болу» кедергіге айналған еді.

Genentech компаниясының Сан-Францискодағы «кеңсесі» — шағын будкасы енді жеткіліксіз еді. Суонсон өзінің жаңадан аяқ басып келе жатқан компаниясы үшін зертханалық орын іздеп, қаланы шарлап кетті. 1978 жылдың көктемінде, Шығанақ аймағын (Bay Area) түгел сүзіп шыққан ол, лайықты жер тапты. Сан-Францискодан оңтүстікке қарай бірнеше миль жерде, күнге күйген сарғыш төбенің баурайында орналасқан бұл жер «Индустриалды қала» (Industrial City) деп аталғанымен, шын мәнінде өнеркәсіптік те, қала да емес еді. Genentech-тің зертханасы Пойнт Сан-Бруно бульвары, 460 мекенжайындағы қоймалардың, қоқыс полигондарының және әуежай жүк ангарларының ортасында орналасқан он мың шаршы футтық бос ангар еді. Қойманың артқы жағында порнографиялық бейнежазбаларды тарататын фирманың сақтау орны орналасқан болатын. «Genentech-тің артқы есігінен кірсеңіз, сөрелерде толып тұрған фильмдерді көретінсіз», — деп жазды алғашқы қызметкерлердің бірі. Бойер тағы бірнеше ғалымды — кейбірі магистратураны жаңа ғана бітіргендер — жұмысқа алып, жабдықтарды орната бастады. Үлкен кеңістікті бөлу үшін қабырғалар тұрғызылды. Төбенің бір бөлігіне қара брезент жауып, уақытша зертхана жасалды. Сол жылы алғашқы «ферментер» — микробтық қойыртпақтың галлондарын өсіруге арналған үлкен сыра багына ұқсас аппарат — келді. Компанияның үшінші қызметкері Дэвид Геддел қойма ішінде кроссовкамен және үстіне «КЛОНДА НЕ МҮРДЕМ КЕТ» (CLONE OR DIE) деп жазылған қара футболка киіп жүретін.

Дегенмен, адам инсулині әлі көрінбеді. Суонсон Бостондағы Гилберттің өз «соғыс» әрекеттерін күшейткенін білді. Гарвардтағы рекомбинантты ДНҚ-ға қойылған шектеулерден шаршаған Гилберт (Кембридж көшелерінде жас наразылық білдірушілер гендік клондауға қарсы плакаттар ұстап жүрген еді), Англиядағы жоғары қауіпсіздік деңгейіндегі биологиялық қару-жарақ нысанына рұқсат алып, ол жаққа өзінің үздік ғалымдар тобын жіберді. Әскери нысандағы жағдайлар шектен тыс қатаң болды. «Сіз киіміңізді толық ауыстырасыз, кірерде және шығарда душқа түсесіз, егер дабыл қағылса, бүкіл зертхананы зарарсыздандыру үшін газқағарлар дайын тұруы тиіс», — деп еске алады Гилберт. Өз кезегінде, UCSF командасы инсулинді қауіпсіз француз нысанында жасап шығару үмітімен Страсбургтегі (Франция) фармацевтикалық зертханаға бір студентін жіберді.

Гилберт тобы жеңіске өте жақын еді. 1978 жылдың жазында Бойер Гилберт командасының адам инсулині генін сәтті бөліп алғаны туралы хабарлама жасағалы жатқанын естіді. Суонсон өзінің кезекті — үшінші күйзелісіне дайындалды. Бірақ оның бағына орай, Гилберт клондаған ген адамдікі емес, егеуқұйрық инсулині болып шықты — бұл мұқият зарарсыздандырылған клондау жабдығына қалай болса да түсіп кеткен ластаушы зат еді. Клондау (организмнің немесе геннің генетикалық бірдей көшірмесін жасау процесі) түрлер арасындағы кедергілерді жоюды жеңілдеткенімен, сол кедергілердің бұзылуы бір түрдің гені биохимиялық реакция кезінде екінші түрді ластауы мүмкін екенін көрсетті.

Гилберттің Англияға көшуі мен егеуқұйрық инсулинінің қате клондалуы арасындағы қысқа уақыт ішінде Genentech алға суырылып шықты. Бұл керісінше айтылған ертегі сияқты еді: академиялық Голиатқа қарсы фармацевтикалық Дәуіт; бірі — ауыр, күшті, бірақ өз өлшемінен зардап шеккен, екіншісі — епті, жылдам және ережелерді айналып өтуге шебер. 1978 жылдың мамырына қарай Genentech командасы бактерияларда инсулиннің екі тізбегін синтездеді. Шілдеге қарай ғалымдар белоктарды бактерия қалдықтарынан тазартты. Тамыздың басында олар бекітілген бактериялық белоктарды кесіп тастап, екі жеке тізбекті бөліп алды. 1978 жылдың 21 тамызында, түн ортасында Геддел алғашқы рекомбинантты инсулин молекулаларын жасау үшін белок тізбектерін пробиркада біріктірді.

1978 жылдың қыркүйегінде, Геддел пробиркада инсулин жасағаннан кейін екі апта өткен соң, Genentech инсулинге патент алуға өтінім берді. Компания бірден бұрын-соңды болмаған құқықтық қиындықтарға тап болды. 1952 жылдан бастап АҚШ-тың Патенттік заңы патенттерді өнертабыстың төрт ерекше санаты бойынша беруге болатынын көрсеткен: әдістер, машиналар, өндірілген материалдар және заттардың құрамы — заңгерлер оларды «төрт М» деп атағанды ұнататын. Бірақ инсулинді бұл тізімге қалай сыйғызуға болады? Бұл «өндірілген материал» еді, бірақ кез келген адам ағзасы оны Genentech-тің көмегінсіз-ақ өндіре алатыны анық. Бұл «заттың құрамы» болды, бірақ сонымен бірге талассыз табиғи өнім еді. Инсулинді, оның белогын немесе генін патенттеу адам денесінің кез келген басқа бөлігін, мысалы, мұрынды немесе холестеринді патенттеуден несімен ерекшеленеді?

Genentech-тің бұл мәселені шешу жолы тапқыр әрі күтпеген болды. Олар инсулинді «зат» немесе «өндіріс» ретінде патенттеудің орнына, өз күш-жігерін «әдістің» бір түріне батыл түрде бағыттады. Олардың өтінімінде генді бактериялық жасушаға тасымалдауға, сол арқылы микроорганизмде рекомбинантты белок өндіруге арналған «ДНҚ көлігіне» (DNA vehicle) патент сұралды. Бұл талап өте жаңа болды — бұған дейін ешкім медициналық мақсатта жасушада рекомбинантты адам белогын өндірмеген еді — сондықтан бұл батылдық өз жемісін берді. 1982 жылдың 26 қазанында АҚШ-тың Патенттер және сауда белгілері жөніндегі бюросы (USPTO) Genentech-ке микроорганизмде инсулин немесе соматостатин сияқты белокты өндіру үшін рекомбинантты ДНҚ-ны пайдалануға патент берді. Бір бақылаушы жазғандай: «іс жүзінде патент өнертабыс ретінде барлық генетикалық түрлендірілген микроорганизмдерге иелік етті». Genentech патенті көп ұзамай технология тарихындағы ең табысты және ең көп дау тудырған патенттердің біріне айналды.

Инсулин биотехнология индустриясы үшін маңызды белес және Genentech үшін табысты дәрі болды. Бірақ ол гендік клондау технологиясын қоғамдық сананың алдыңғы қатарына шығарған дәрі емес еді.

1982 жылдың сәуірінде Сан-Францискодағы балет бишісі Кен Хорн дерматологқа барып, түсініксіз симптомдар жиынтығына шағымданды. Хорн бірнеше ай бойы әлсіздік сезініп, жөтел пайда болған. Ол ем қонбайтын іш өтуден зардап шекті, ал салмақ жоғалту оның бетін шүңірейте түсіп, мойын бұлшықеттерін былғары баулардай айқындап жіберді. Оның лимфа түйіндері ісінді. Енді — ол көрсету үшін жейдесін көтерді — оның терісінде тор тәрізді төмпешіктер пайда болды, олардың түсі қою күлгін-көк еді, бейне бір қорқынышты мультфильмдегі есекжем сияқты.

Хорнның жағдайы жалғыз емес еді. 1982 жылдың мамыры мен тамызы аралығында, жағалаулар ыстық толқынынан қайнап жатқанда, Сан-Франциско, Нью-Йорк және Лос-Анджелесте осындай біртүрлі медициналық жағдайлар тіркелді. Атлантадағы CDC-те (Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы) техниктен пентамидинге — Пневмоцистік пневмонияны (иммунитеті әлсіреген адамдарда болатын өкпе қабынуы) емдеу үшін сақталған сирек кездесетін антибиотикке тоғыз сұранысты орындау сұралды. Бұл сұраныстардың еш қисыны болмады: Пневмоцистік пневмония әдетте иммундық жүйесі қатты бұзылған қатерлі ісік ауруларына шалдыққан науқастарда кездесетін сирек инфекция еді. Бірақ бұл өтінімдер бұрын денсаулығы өте жақсы болған, бірақ иммундық жүйесі кенеттен түсініксіз, апатты күйреуге ұшыраған жас жігіттерге арналған еді.

Сонымен қатар, Хорнға Капоши саркомасы — Жерорта теңізі маңындағы қарт адамдарда кездесетін қатерсіз тері ісігі деген диагноз қойылды. Бірақ Хорнның жағдайы мен келесі төрт айда тіркелген басқа тоғыз жағдай ғылыми әдебиетте бұрын Капоши саркомасы деп сипатталған баяу өсетін ісіктерге мүлдем ұқсамады. Бұл тері арқылы және өкпеге тез таралатын қатерлі, агрессивті ісіктер еді және олар Нью-Йорк пен Сан-Францискода тұратын гей ер адамдар арасында жиі кездесетіндей көрінді. Хорнның жағдайы медицина мамандарын таңғалдырды, себебі жұмбаққа жұмбақ қосқандай, оның бойында пневмоцистік пневмония мен менингит те дамыды. Тамыз айының соңына қарай эпидемиологиялық апаттың ортасында қалғанымыз анық болды. Зардап шеккендердің басым бөлігі гей ер адамдар екенін ескеріп, дәрігерлер оны GRID — гейлерге қатысты иммундық тапшылық деп атай бастады. Көптеген газеттер оны айыптай отырып, «гейлер обасы» деп атады.

Қыркүйекке қарай бұл атаудың қателігі айқын болды: иммунологиялық күйреу белгілері, соның ішінде пневмоцистік пневмония және менингиттің біртүрлі нұсқалары гемофилия А-мен ауыратын үш науқаста пайда бола бастады. Естеріңізде болса, гемофилия — ағылшын корольдерінің «қансырау ауруы», ол қанның ұюы үшін маңызды фактор — VIII фактор геніндегі бір ғана мутациядан туындайды. Ғасырлар бойы гемофилиямен ауыратын науқастар қан кету қаупімен өмір сүрді: терідегі кішкене тілік үлкен апатқа ұласуы мүмкін еді. Бірақ 1970 жылдардың ортасына қарай гемофилиямен ауыратындар концентратталған VIII фактор инъекцияларымен емделе бастады. Мыңдаған литр адам қанынан айырып алынған ұю факторының бір дозасы жүз рет қан құюмен тең еді. Осылайша, гемофилиямен ауыратын қарапайым науқас мыңдаған донордың қанының қоюландырылған мәніне (эссенциясына) ұшырады. Бірнеше рет қан құйылған науқастарда жұмбақ иммунологиялық күйреудің пайда болуы аурудың себебін VIII фактор қорын ластаған — бәлкім, жаңа вирус — қан арқылы берілетін фактор екенін көрсетті. Синдромның атауы «жүре пайда болған иммун тапшылығы синдромы» — ЖИТС (AIDS) деп өзгертілді.

1983 жылдың көктемінде, алғашқы ЖИТС жағдайлары аясында Genentech-тегі Дейв Геддел VIII фактор генін клондауға назар аудара бастады. Инсулин сияқты, клондаудың артындағы қисын бірден айқын болды: мыңдаған литр адам қанынан жетіспейтін ұю факторын тазартқанша, гендік клондау арқылы белокты неге жасанды түрде жасамасқа? Егер VIII фактор гендік клондау әдістерімен өндірілсе, ол іс жүзінде кез келген адамдық ластаушы заттардан таза болар еді, осылайша ол қаннан алынған кез келген белокқа қарағанда қауіпсіз болар еді. Гемофилиямен ауыратындар арасында инфекциялар мен өлім толқындарын болдырмауға болар еді. Бұл Гедделдің ескі футболкасындағы «клонда не мүрдем кет» деген ұранының іске асуы еді.

Геддел мен Бойер VIII факторды клондау туралы ойлаған жалғыз генетиктер емес еді. Инсулинді клондау сияқты, бұл әрекет те жарысқа айналды, бірақ бәсекелестер басқа болды. Кембриджде (Массачусетс штаты) Гарвардтың Том Маниатис пен Марк Пташне бастаған зерттеушілер тобы Genetics Institute — қысқаша GI деп аталатын өз компаниясын құрып, VIII фактор геніне қарай жарысқа түсті. Екі команда да VIII фактор жобасы гендік клондау технологиясының шегін сынайтынын білді. Соматостатиннің 14 аминқышқылы болса, инсулинде — 51 болды. Ал VIII факторда 2350 аминқышқылы болды. Соматостатин мен VIII фактор арасындағы көлемдік секіріс 160 есе еді — бұл Уилбур Райттың Китти-Хоктағы алғашқы әуе шеңбері мен Линдбергтің Атлант мұхиты арқылы жасаған саяхаты арасындағы қашықтық айырмашылығымен тең болатын.

Көлемнің артуы тек сандық кедергі емес еді; сәттілікке жету үшін ген клондаушыларға жаңа клондау технологияларын қолдану қажет болды. Соматостатин мен инсулин гендері ДНҚ негіздерін — А-ны G-ге, С-ға және т. б. химиялық жолмен біріктіру арқылы нөлден жасалған еді. Бірақ VIII фактор гені ДНҚ химиясын қолдану арқылы жасау үшін тым үлкен еді. VIII фактор генін бөліп алу үшін Genentech те, GI де табиғи генді адам жасушаларынан суырып алуы керек еді, бұл топырақтан құртты суырып алғанмен бірдей еді.

Бірақ «құрт» геномнан оңай немесе бүтін күйінде шықпайтын. Естеріңізде болса, адам геномындағы гендердің көпшілігі интрондар (геннің ақуызды кодтамайтын ақпараттық емес бөліктері) деп аталатын ДНҚ үзінділерімен бөлінген, олар хабарламаның бөліктері арасына салынған түсініксіз толтырғыштар сияқты. «Геном» (genome) деген сөздің орнына нақты ген «ге … … … но … … м» деп оқылады. Адам гендеріндегі интрондар көбінесе өте үлкен болады, олар ДНҚ-ның үлкен ұзындығына созылып жатады, бұл генді тікелей клондауды мүмкін емес етеді (құрамында интроны бар ген бактериялық плазмидаға сыймайтындай тым ұзын).

Маниатис тапқыр шешім тапты: ол кері транскриптаза (РНҚ негізінде ДНҚ синтездейтін фермент) көмегімен РНҚ үлгілерінен гендер құрастыру технологиясын дамытты. Кері транскриптазаны қолдану гендік клондауды әлдеқайда тиімді етті. Кері транскриптаза жасушаның сплайсинг аппараты аралық толтырғыш тізбектерді кесіп тастағаннан кейін генді клондауға мүмкіндік берді. Жасуша бүкіл жұмысты өзі атқаратын; тіпті VIII фактор сияқты ұзын, ыңғайсыз, интрондармен бөлінген гендер де жасушаның сплайсинг аппаратымен өңделіп, жасушалардан клондалуы мүмкін болды.

1983 жылдың жаз айының соңына қарай, барлық қолжетімді технологияларды пайдалана отырып, екі команда да VIII фактор генін клондап шықты. Енді мәреге дейінгі қызу жарыс басталды. 1983 жылдың желтоқсанында екі топ та бүкіл тізбекті жинақтап, генді плазмидаға енгізгендерін жариялады. Содан кейін плазмида белоктардың үлкен мөлшерін синтездеу қабілетімен танымал атжалманның (hamster) аналық безі жасушаларына енгізілді. 1984 жылдың қаңтарында VIII фактордың алғашқы легі ұлпа өсіндісі сұйықтығында пайда бола бастады. Сәуірде, Америкада алғашқы ЖИТС ошақтары тіркелгеннен тура екі жыл өткен соң, Genentech пен GI пробиркаларда рекомбинантты VIII факторды — адам қанымен ластанбаған ұю факторын тазартқандарын жариялады.

1987 жылдың наурызында гематолог Гилберт Уайт Солтүстік Каролинадағы Тромбоз орталығында атжалман жасушаларынан алынған рекомбинантты VIII фактордың алғашқы клиникалық сынағын өткізді. Емделген алғашқы науқас Г. М. есімді гемофилиямен ауыратын қырық үш жастағы ер адам еді. Вена ішіне сұйықтықтың алғашқы тамшылары тама бастағанда, Уайт дәріге болатын реакцияны алдын ала білуге тырысып, Г. М. -ның кереуетінің жанында алаңдап жүрді. Трансфузия басталғаннан кейін бірнеше минуттан соң Г. М. сөйлеуін тоқтатты. Оның көздері жұмылып, иегі кеудесіне түсті. «Менімен сөйлесіңізші», — деп жалынды Уайт. Жауап болмады. Уайт медициналық дабыл қағайын деп жатқанда, Г. М. бұрылып, атжалманның дыбысын шығарып, қарқылдап күліп жіберді.

Г. М. -ның сәтті емделгені туралы хабар үміті үзілген гемофилия қауымдастығына тез тарады. Гемофилиямен ауыратындар арасындағы ЖИТС апаттың ішіндегі апат еді. Эпидемияға тез арада ұйымдасқан, қарсылықты жауап берген гей ер адамдардан айырмашылығы (олар моншалар мен клубтарға бойкот жариялап, қауіпсіз жыныстық қатынасты насихаттап, мүшеқаптар үшін науқан жүргізді), гемофилиямен ауыратындар ауру көлеңкесінің жақындап келе жатқанын үреймен бақылады: олар қанға бойкот жариялай алмайтын еді. 1984 жылдың сәуірі мен 1985 жылдың наурызы аралығында, FDA вирустармен ластанған қанға арналған алғашқы тестті шығарғанға дейін, ауруханаға түскен әрбір гемофилия науқасы қансырап өлу немесе өлімге әкелетін вирус жұқтыру сияқты қорқынышты таңдаудың алдында тұрды. Осы кезеңде гемофилиямен ауыратындар арасындағы инфекция деңгейі таңғалдырды: аурудың ауыр түрімен ауыратындардың 90 пайызы ластанған қан арқылы АИВ жұқтырды.

Рекомбинантты VIII фактор бұл ерлер мен әйелдердің көбін құтқару үшін тым кеш келді. Алғашқы топтағы АИВ жұқтырған гемофилия науқастарының барлығы дерлік ЖИТС асқынуынан қайтыс болды. Солай болса да, VIII факторды оның генінен өндіру маңызды концептуалды негіз қалады — бірақ бұл өзгеше ирониямен астасып жатты. Асиломардағы қорқыныштар мүлдем керісінше болып шықты. Соңында «табиғи» патоген адамзатқа үлкен зардап әкелді. Ал гендік клондаудың біртүрлі тәсілі — адам гендерін бактерияларға енгізу, содан кейін атжалман жасушаларында белоктар өндіру — адам пайдалануына арналған медициналық өнімді өндірудің ең қауіпсіз жолы болып шықты.

Технология тарихын өнімдер арқылы жазу қызықты: дөңгелек, микроскоп, ұшақ, интернет. Бірақ технология тарихын ауысулар (транзициялар) арқылы жазу әлдеқайда танымдырақ: сызықтық қозғалыстан шеңберлік қозғалысқа; көрінетін кеңістіктен микрокеңістікке; жердегі қозғалыстан ауадағы қозғалысқа; физикалық байланыстан виртуалды байланысқа.

Рекомбинантты ДНҚ-дан белоктар өндіру медициналық технология тарихындағы осындай маңызды ауысулардың бірі болды. Бұл ауысудың — геннен дәріге дейінгі — әсерін түсіну үшін біз дәрілік химиялық заттардың тарихын түсінуіміз керек. Өз мәнінде, дәрілік химиялық зат — дәрі — адам физиологиясында терапевтік өзгеріс жасауға мүмкіндік беретін молекула ғана. Дәрілер қарапайым химиялық заттар болуы мүмкін — су, дұрыс жағдайда және дұрыс дозада, күшті дәрі болып табылады — немесе олар күрделі, көп өлшемді, көп қырлы молекулалар болуы мүмкін. Олар сондай-ақ таңғаларлықтай сирек кездеседі. Адам қолданысында мыңдаған дәрілер бар сияқты көрінгенімен (тек аспириннің өзі ондаған нұсқада келеді), бұл дәрілер нысанаға алатын молекулалық реакциялардың саны жалпы реакциялардың өте аз бөлігін ғана құрайды. Адам ағзасындағы бірнеше миллиондаған биологиялық молекулалардың (ферменттер, рецепторлар, гормондар және т. б. ) тек 250-ге жуығы — 0,025 пайызы — біздің қазіргі фармакопеямызбен терапевтік тұрғыдан реттеледі. Егер адам физиологиясын өзара әрекеттесетін түйіндері мен желілері бар жаһандық телефон желісі ретінде елестетсек, біздің қазіргі медициналық химиямыз оның күрделілігінің тек елеусіз бір бөлігіне ғана әсер етеді.

Дәрілердің аздығының бір негізгі себебі бар: ерекшелік (спецификалық). Кез келген дәрі дерлік өз нысанасына байланысып, оны қосу немесе өшіру — молекулалық ауыстырып-қосқыштарды реттеу арқылы жұмыс істейді. Пайдалы болу үшін дәрі өз ауыстырып-қосқыштарына қосылуы керек — бірақ тек таңдалған ауыстырып-қосқыштар жиынтығына ғана; талғамайтын дәрі удан еш айырмашылығы жоқ. Молекулалардың көпшілігі бұл таңдау деңгейіне жете алмайды, бірақ белоктар дәл осы мақсат үшін арнайы жасалған. Естеріңізде болса, белоктар — биологиялық әлемнің орталықтары. Олар жасушалық реакциялардың реттеушілері, операторлары және орындаушылары. Олар — дәрілердің көпшілігі қосуға немесе өшіруге тырысатын ауыстырып-қосқыштары.

Осылайша, белоктар фармакологиялық әлемдегі ең күшті және ең талғампаз дәрілер болуға дайын. Бірақ белок жасау үшін оның гені қажет — бұл жерде рекомбинантты ДНҚ технологиясы жетіспейтін маңызды қадамды қамтамасыз етті. Адам гендерін клондау ғалымдарға белоктар өндіруге мүмкіндік берді, ал белоктар синтезі адам ағзасындағы миллиондаған биохимиялық реакцияларды нысанаға алу мүмкіндігін ашты. Белоктар химиктерге бұрын қол жетпейтін физиологиялық аспектілерге араласуға мүмкіндік берді. Белоктар өндіру үшін рекомбинантты ДНҚ-ны пайдалану тек бір ген мен бір дәрі арасындағы емес, гендер мен дәрілердің жаңа әлемі арасындағы ауысуды белгіледі.

1980 жылдың 14 қазанында Genentech өзінің 1 миллион акциясын көпшілікке сатып, қор биржасында GENE сауда белгісімен тіркелді. Бұл алғашқы сатылым Уолл-стрит тарихындағы кез келген технологиялық компанияның ең таңғажайып дебюттерінің қатарына енді: бірнеше сағат ішінде компания 35 миллион доллар капитал жинады. Сол уақытқа қарай Eli Lilly фармацевтикалық алыбы сиыр мен шошқа инсулинінен ажырату үшін Humulin деп аталатын рекомбинантты инсулинді өндіру және сату лицензиясын алып, өз нарығын тез арада кеңейтіп жатқан еді. Сатылым 1983 жылғы 8 миллион доллардан 1996 жылы 90 миллион долларға, ал 1998 жылы 700 миллион долларға дейін өсті. Суонсон — Esquire журналы сипаттағандай, «аласа бойлы, толықша келген, отыз алты жастағы азамат» — қазір миллионерге айналды, Бойер де сондай дәрежеге жетті. 1977 жылдың жазында соматостатин генін клондауға көмектескені үшін бірнеше акцияны сақтап қалған магистрант бір күні таңертең оянып, өзінің жаңадан шыққан мультимиллионер екенін білді.

1982 жылы Genentech ергежейліліктің кейбір түрлерін емдеу үшін қолданылатын адамның өсу гормонын — HGH — өндіре бастады. 1986 жылы компанияның биологтары қан қатерлі ісігін емдеу үшін қолданылатын күшті иммунологиялық белок — альфа-интерферонды клондады. 1987 жылы Genentech инсульт немесе инфаркт кезінде пайда болатын тромбтарды ерітуге арналған рекомбинантты TPA жасап шығарды. 1990 жылы ол гепатит В-ға қарсы вакцинадан бастап, рекомбинантты гендерден вакциналар жасау жұмыстарын бастады. 1990 жылдың желтоқсанында Roche Pharmaceuticals Genentech-тің бақылау пакетін 2,1 миллиард долларға сатып алды. Суонсон бас директор қызметінен кетті; Бойер 1991 жылы вице-президент қызметінен босады.

2001 жылдың жазында Genentech әлемдегі ең ірі биотехнологиялық зерттеу кешеніне айналу үшін өзінің ауқымын кеңейте бастады. Бұл — шынымен қапталған ғимараттардан, көкорай шалғындардан және фрисби ойнап жүрген зерттеуші студенттерден тұратын, кез келген университет кампусынан айырмашылығы жоқ көп акрлы аумақ. Осынау алып кешеннің орталығында костюм киген ер адамның үстел үстінде кең балақ джинсы мен былғары кеудеше киген ғалымға ишарат жасап тұрған қарапайым қола мүсіні орналасқан. Ер адам алға қарай еңкейіп тұр. Ал генетик таңырқаған кейіппен ер адамның иығынан асып, алысқа көз тастап тұрғандай әсер береді.

Өкінішке қарай, Суонсон Бойермен алғашқы кездесуіне арналған бұл мүсіннің салтанатты ашылуына қатыса алмады. 1999 жылы елу екі жасында оған глиобластома (ми ісігінің ең қатерлі түрі) диагнозы қойылды. Ол 1999 жылдың 6 желтоқсанында Genentech кампусынан бірнеше миль жердегі Хиллсборо қаласындағы үйінде қайтыс болды.

fn1 Минковский мұны есіне түсіре алмайды, бірақ зертханада болған басқа адамдар «зәрді сірне ретінде қолдану» тәжірибесі туралы жазған.

fn2 Кейінірек олар Калифорния технологиялық институтынан Ричард Шеллер сияқты басқа да әріптестерін қосты. Бойер жобаға Герберт Хейнекер мен Франсиско Боливар есімді екі зерттеушіні тартты. City of Hope орталығы тағы бір ДНҚ химигі Роберто Креаны қосты.

fn3 Genentech-тің инсулин синтездеу стратегиясы олардың Асиломар хаттамаларынан (генетикалық тәжірибелерді шектейтін ережелер жиынтығы) салыстырмалы түрде бос болуына мүмкіндік берді. Адамның ұйқы безінде инсулин (қандағы қант мөлшерін реттейтін гормон) әдетте біртұтас протеин ретінде синтезделіп, содан кейін екіге бөлінеді. Ал Genentech инсулиннің А және В тізбектерін бөлек протеиндер ретінде синтездеп, соңынан біріктіруді жөн көрді. Олар қолданған екі бөлек тізбек «табиғи» гендер болмағандықтан, бұл синтез «табиғи» гендермен рекомбинантты ДНҚ жасауды шектейтін федералды мораторийге ілікпеді.

ТӨРТІНШІ БӨЛІМ

«АДАМЗАТТЫ ЗЕРТТЕУДІҢ НАҒЫЗ НЫСАНЫ — АДАМ»

Адам генетикасы (1970–2005)

Өзіңді таны, Құдайды зерттеуге асықпа; Адамзатты зерттеудің нағыз нысаны — адам. — Александр Поуп, «Адам туралы эссе»

Адамзат қандай көркем! О, ғажап жаңа әлем, Осындай адамдары бар! — Уильям Шекспир, «Дауыл», 5-перде, 1-сахна

Әкемнің қасіреті

ОЛБАНИ: Әкеңіздің қасіретін қайдан білдіңіз? ЭДГАР: Оны күту арқылы, мырзам. — Уильям Шекспир, «Лир патша», 5-перде, 3-сахна

2014 жылдың көктемінде әкем құлап қалды. Ол өзінің жақсы көретін тербелмелі орындығында — жергілікті ұстаға тапсырыспен жасатқан ыңғайсыз, қисық бұйымында отырған еді. Орындық артқа ауып кетіп, әкем жерге құлады (ұста орындықты тербететін механизм жасаған, бірақ оның аударылып кетпеуін қадағалайтын тетікті ұмытып кеткен). Анам оны верандада етпетінен жатқан күйінде тапты, оның қолы денесінің астында сынған қанаттай табиғи емес қалыпта бүктеліп қалыпты. Оң иығы қанға боялған. Анам жейдесін басынан шеше алмаған соң, оны қайшымен қиюға мәжбүр болды. Ол жарақатының ауырсынуынан ғана емес, көз алдында бүп-бүтін киімінің парша-парша болып жатқанына да қатты қиналды. «Оны аман алып қалуға тырысуың керек еді», — деп күңкілдеді ол кейінірек жедел жәрдем бөліміне бара жатқанда. Бұл ескі дау еді: бес ұлына бір мезгілде бес жейдесі болмаған оның анасы киімді сақтап қалудың амалын табатын еді. Адамды Бөлінуден (Үндістан мен Пәкістанның екіге бөліну кезеңі) суырып алсаң да, адамның ішіндегі Бөліну зардабын шығара алмайсың.

Ол маңдай терісін жырып, оң иығын сындырып алған еді. Ол да мен сияқты өте қиын пациент болды: қызба, күдікшіл, ұстамсыз, жабық кеңістіктен қорқатын және сауығып кетуіне қатысты бос қиялға сенетін. Мен оны көру үшін Үндістанға ұшып келдім. Әуежайдан үйге жеткенше түн ортасы болды. Ол төсекте төбеге бос қарап жатты. Ол бірден қартайып кеткендей көрінді. Мен одан бүгін қай күн екенін сұрадым.

— Жиырма төртінші сәуір, — деді ол дұрыс жауап беріп. — Ал жыл қайсы? — Бір мың тоғыз жүз қырық алты, — деді де, сәлден соң жадын түгендеп, сөзін түзетті: — Екі мың алты ма?

Бұл — бұлдыр естелік еді. Мен оған 2014 жыл екенін айттым. 1946 жыл тағы бір апатты кезең — Раджеш қайтыс болған жыл екенін іштей түйдім. Келесі күндері анам оны күтіп, аяғынан тік тұрғызды. Оның санасы біртіндеп қалпына келіп, ұзақ мерзімді жады оралды, бірақ қысқа мерзімді жады әлі де айтарлықтай бұзылған еді. Біз тербелмелі орындықтағы оқиғаның көрінгендей оңай емес екенін түсіндік. Ол артқа аударылмаған, керісінше орындықтан тұрмақшы болғанда тепе-теңдігін жоғалтып, алға ұшып кеткен және өзін ұстап қала алмаған. Мен одан бөлме ішінде жүруді сұрадым және оның жүрісінде сәл ғана сүйретілу (шаффл) барын байқадым. Оның қозғалыстарында робот тәрізді бір шектеу бар еді, аяқтары темірден жасалғандай, ал еден магнитке айналғандай көрінді. «Тез бұрыл», — дедім мен, сонда ол тағы да алға қарай жығыла жаздады.

Сол күні түнде тағы бір ыңғайсыз жағдай болды: ол астына жіберіп қойды. Мен оны ванна бөлмесінен аң-таң әрі ұялған күйде, іш киімін ұстап тұрған жерінен таптым. Киелі кітапта Хамның ұрпақтары қарғысқа ұшырайды, өйткені ол әкесі Нұхты мас әрі жалаңаш, жыныс мүшелері ашық күйінде таңсәріде далада жатқан жерінен көріп қояды. Сол оқиғаның заманауи нұсқасында сіз өз әкеңізді есі ауысқан әрі жалаңаш күйде қонақ бөлмесінің ваннасында кездестіресіз — және өз болашағыңыздың «қарғысын» анық көресіз.

Зәрді ұстай алмау жағдайы біраз уақыттан бері болып жүргенін білдім. Бұл алдымен қуық жартылай толғанда зәрді тежеуге дәрменсіздік сезімінен басталып, кейін төсекке жіберуге дейін ұласқан. Ол бұл туралы дәрігерлерге айтқан, бірақ олар мұны простата безінің ісінуіне сілтей салып, мән бермеген. «Бәрі кәріліктен», — деген олар. Ол сексен екіде еді. Қарттар құлайды. Есте сақтау қабілетінен айырылады. Астына жібереді.

Біртұтас диагноз келесі аптада, ол миын МРТ-ға түсіргенде белгілі болды. Мидың сұйықтыққа толы қарыншалары ісініп, кеңейіп кеткен, ал ми тіндері шетке қарай ығысқан. Бұл жағдай қалыпты қысымды гидроцефалия (NPH) деп аталады. Невролог мұны ми айналасындағы сұйықтықтың қалыпсыз ағынынан қарыншаларда жиналуы нәтижесінде туындайтын, «мидағы гипертонияға» ұқсас құбылыс деп түсіндірді. NPH ауруына тән түсініксіз үштік белгі бар: жүріс-тұрыстың тұрақсыздығы, зәрді ұстай алмау және деменция. Әкем кездейсоқ құламаған. Ол ауырып құлаған.

Келесі бірнеше ай ішінде мен бұл дерт туралы білуге болатынның бәрін зерттедім. Аурудың нақты себебі белгісіз. Ол отбасылық сипатқа ие. Аурудың бір түрі Х хромосомасымен генетикалық байланысты, бұл ерлер арасында жиі кездеседі. Кейбір отбасыларда ол жиырма-отыз жастағы ер адамдарда кездессе, басқаларында тек қарттарға әсер етеді. Кейде тұқым қуалау заңдылығы өте күшті болса, кейде тек жекелеген мүшелерде ғана кездеседі. Тіркелген ең жас жағдайлар төрт-бес жастағы балаларда болса, ең егде пациенттер жетпіс пен сексеннің арасында.

Қысқасы, бұл — генетикалық ауру болуы әбден мүмкін. Бірақ бұл орақ тәрізді жасушалы анемия немесе гемофилия сияқты мағынадағы «генетикалық» емес. Бұл оғаш дертке бейімділікті бір ғана ген басқармайды. Даму кезінде мидың су арналарының қалыптасуын әртүрлі хромосомаларда орналасқан бірнеше гендер анықтайды. Бұл жеміс шыбынының қанатының қалыптасуын бірнеше геннің анықтауына ұқсас. Бұл гендердің кейбірі қарыншалардың түтіктері мен тамырларының анатомиялық құрылымын реттейді. Басқалары бөліктер арасында сұйықтық өткізетін молекулалық арналарды кодтайды. Тағы біреулері сұйықтықтың мидан қанға немесе керісінше сіңуін реттейтін ақуыздарды кодтайды. Ми мен оның түтіктері бас сүйегінің қуысында өсетіндіктен, бас сүйектің мөлшері мен пішінін анықтайтын гендер де арналар мен түтіктердің пропорциясына жанама түрде әсер етеді.

Осы гендердің кез келгеніндегі ауытқулар су арналары мен қарыншалардың физиологиясын өзгертіп, сұйықтықтың қозғалысын бұзуы мүмкін. Қартаю немесе ми жарақаты сияқты қоршаған ортаның әсерлері бұл жағдайды одан сайын күрделендіреді. Бұл жерде бір ген мен бір ауру арасында тікелей сәйкестік жоқ. Егер адамда NPH тудыратын гендер жиынтығы толық болса да, аурудың «оянуы» үшін кездейсоқ оқиға немесе қоршаған ортаның әсері қажет болуы мүмкін (әкемнің жағдайында бұл — жас мөлшері). Бұл — бір генмен емес, гендердің өзара және қоршаған ортамен байланысымен анықталған күрделі дерт.

«Ағза мүсін мен функцияны қалыптастыру үшін қажетті ақпаратты эмбрионға қалай береді? » — деп сұраған еді Аристотель. Бұл сұраққа жауап іздеу (бұршақ, жеміс шыбындары мен зең саңырауқұлақтары арқылы) заманауи генетика пәнінің негізін қалады. Нәтижесінде тірі жүйелердегі ақпарат ағыны туралы түсінігіміздің негізі болып табылатын мынадай маңызды сызба пайда болды:

Image segment 1016

Бірақ әкемнің ауруы тұқым қуалайтын ақпараттың ағзаның пішініне, функциясына және тағдырына қалай әсер ететінін басқа қырынан көруге мүмкіндік береді. Әкемнің құлауы оның гендерінің салдары ма? Иә және жоқ. Оның гендері нәтиженің өзін емес, сол нәтижеге деген бейімділікті тудырды. Бұл қоршаған ортаның жемісі ме? Иә және жоқ. Соңында бәріне орындық себеп болды, бірақ ол ауру оны тепе-теңдіктен шығарғанға дейін сол орындықта он жыл бойы еш оқиғасыз отырды емес пе? Бұл кездейсоқтық па? Иә: белгілі бір бұрышпен қозғалған кейбір жиһаздар сізді алға лақтырып жіберетінін кім білген? Бұл сәтсіз жағдай ма? Иә, бірақ оның физикалық тұрақсыздығы құлауына іс жүзінде кепілдік берді.

Генетика қарапайым ағзалардан адам ағзасына ауысқанда, тұқым қуалаушылық, ақпарат ағыны, функция және тағдыр туралы жаңаша ойлау қажеттілігі туындады. Гендер қоршаған ортамен қалай қиылысып, қалыпты жағдай мен ауруды тудырады? Негізінде, қалыпты жағдай мен аурудың айырмашылығы неде? Гендердегі өзгерістер адамның пішіні мен функциясына қалай әсер етеді? Бірнеше ген бір нәтижеге қалай әсер етеді? Неліктен адамдар арасында осындай біркелкілік пен сонымен бірге орасан алуан түрлілік бар?

Клиниканың тууы

Барлық адам аурулары генетикалық сипатқа ие деп есептеймін. — Пол Берг

1962 жылы Ниренберг пен оның әріптестері ДНҚ-ның «үштік кодын» ашқаннан бірнеше ай өткен соң, New York Times газеті адам генетикасының болашағы туралы мақала жариялады. Код «бұзылғаннан» кейін, Times-тың болжамы бойынша, адам гендері араласуға икемді болады. «Генетикалық кодты бұзу нәтижесінде жарылуы мүмкін кейбір биологиялық «бомбалар» адам үшін маңыздылығы жағынан тіпті атомдық бомбамен де бәсекелесе алады. Олардың кейбіреуі: ойлау негізін анықтау... бүгінде емделмейтін қатерлі ісік және көптеген қайғылы тұқым қуалайтын ауруларға ем табу болуы мүмкін».

Алайда, скептиктердің бұл жаңалыққа аса құлықсыздығын түсінуге болады; адам генетикасының биологиялық «бомбасы» әзірге өте әлсіз дыбыспен жарылды. 1943-1962 жылдар аралығындағы молекулалық генетиканың қарқынды дамуы ген туралы егжей-тегжейлі механикалық көріністі қалыптастырды. Бірақ ген адам әлеміне әлі жанаспаған еді. Бір жағынан, нацистік евгеника (адам тұқымын жақсарту туралы жалған ілім) мамандары адам генетикасын сондайлықты абыройдан айырғандықтан, бұл пән ғылыми негізі мен қатаңдығынан жұрдай болды. Екінші жағынан, қарапайым модельдік жүйелер — бактериялар, шыбындар, құрттар — адамдарға қарағанда тәжірибелік зерттеулерге әлдеқайда қолайлы болды. Томас Морган 1934 жылы генетикаға қосқан үлесі үшін Нобель сыйлығын алуға Стокгольмге барғанда, ол өз жұмысының медициналық маңыздылығы туралы өте салқын сөйледі. «Генетиканың медицинаға қосқан ең маңызды үлесі, менің ойымша, зияткерлік тұрғыда ғана», — деп жазды Морган. «Зияткерлік» деген сөз мақтау емес, керісінше кемсіту ретінде айтылған еді.

Алайда, генетиканың адам әлеміне келуі (немесе қайта оралуы) медициналық қажеттіліктен туындады. 1947 жылы Балтимордағы Джонс Хопкинс университетінің жас интерні Виктор Маккьюзик ерні мен тілінде дақтары бар және көптеген ішкі полиптері бар жасөспірімді қабылдады. Маккьюзик бұл симптомдарға қызығушылық танытты. Отбасының басқа мүшелері де осындай белгілермен ауырған еді. Маккьюзик бұл жағдайды New England Journal of Medicine журналында сипаттап, тілдегі дақтар, полиптер және қатерлі ісік сияқты әртүрлі симптомдардың бәрі бір гендегі мутацияның нәтижесі екенін алға тартты.

Маккьюзиктің бұл жағдайы — кейінірек оны алғаш сипаттаған дәрігерлердің құрметіне Пейтц-Егерс синдромы деп аталды. Ол гендер мен адам аурулары арасындағы байланысты зерттеуге өмірін арнады. Ол гендердің әсері ең қарапайым әрі күшті болатын — бір ген бір ауруды тудыратын жағдайларды зерттеуден бастады. Мұндай аурулардың ең танымал мысалдары: ағылшын корольдік отбасысындағы гемофилия және африкалық пен карибтік отбасылардағы орақ тәрізді жасушалы анемия еді.

1899 жылы ағылшын патологы Арчибальд Гаррод отбасыларда кездесетін және бала туылғаннан кейін бірнеше күн ішінде байқалатын оғаш ауруды сипаттады. Гаррод оны алғаш рет Лондондағы ауруханада бір баладан байқады. Бала туылғаннан кейін бірнеше сағат өткен соң, оның жаялығы зәрдің ерекше дағынан қарайып кеткен. Науқастар мен олардың туыстарын мұқият қадағалай отырып, Гаррод бұл аурудың тұқым қуалайтынын және ересек жаста да сақталатынын анықтады. Ересектерде тер өздігінен қарайып, жейделерінің қолтық астында қою қоңыр дақтар қалдыратын. Тіпті құлақ кірі ауаға тигенде тотыққан темірдей қызарып кететін.

Гаррод бұл науқастарда қандай да бір тұқым қуалайтын фактордың өзгергенін сезді. «Семіздік феномені, шаштың, терінің және көздің түстерінің алуан түрлілігі» — мұның бәрін адам ағзасындағы «химиялық алуан түрлілікті» тудыратын тұқым қуалайтын бірліктердегі өзгерістермен түсіндіруге болады, — деп жазды Гаррод. Бұл таңқаларлық көрегендік еді. Тіпті «ген» ұғымы қайта ашылмай тұрып-ақ, Гаррод адам генін концептуалды түрде елестетіп, адамдар арасындағы айырмашылықты тұқым қуалайтын бірліктермен кодталған «химиялық алуан түрлілік» деп түсіндірді. Гендер бізді адам етеді, ал мутациялар бізді әртүрлі етеді.

Гарродтың еңбегінен шабыт алған Маккьюзик адамдағы генетикалық аурулардың каталогын — «фенотиптердің, генетикалық белгілердің және бұзылулардың энциклопедиясын» жасауға кірісті. Оның алдында таңғажайып әлем ашылды; жекелеген гендермен басқарылатын адам ауруларының ауқымы ол күткеннен де кеңірек және оғаштау болды.

Марфан синдромы: Қаңқа мен қан тамырларының тұтастығын бақылайтын ген мутацияға ұшырайды. Науқастардың бойы ерекше ұзын, қолдары мен саусақтары созылыңқы болады. Остеогенез: Сүйекті қалыптастыратын және нығайтатын коллаген ақуызының геніндегі мутациядан туындайтын ауру. Мұндай балалардың сүйектері құрғақ гипс сияқты өте морт болады, олар тіпті ұйқыдан ондаған қабырғасы сынып оянуы мүмкін.

1957 жылы Маккьюзик Джонс Хопкинсте Мур клиникасын (Moore Clinic) ашты. Клиника тұқым қуалайтын ауруларды зерттеуге бағытталды. 1980-жылдардың ортасына қарай Маккьюзик пен оның шәкірттері адамдағы аурулармен байланысты 2239 генді және жалғыз генетикалық мутацияға байланысты 3700 ауруды каталогқа енгізді. 1998 жылғы басылымда ол белгілер мен бұзылуларға байланысты таңқаларлық 12 000 ген нұсқасын тапты.

Бір гендік — «моногенді» ауруларды жіктегеннен кейін, Маккьюзик бірнеше геннің әсерінен туындайтын — «полигенді» синдромдарды зерттеуге көшті. Полигенді аурулар екі түрде болады. Біріншісі — тұтас артық хромосомалардың болуынан. Даун синдромында балалар жиырма бірінші хромосоманың артық көшірмесімен туылады, онда үш жүзге жуық ген орналасқан. Бұл артық хромосома көптеген органдарға әсер етеді. Науқастарда когнитивтік тапшылық, жүрек аурулары, есту қабілетінің төмендеуі және қан қатерлі ісігі қаупі жоғары болады. Сонымен қатар, Даун синдромы бар балалардың мінез-құлқы өте биязы, мейірімді болады, бұл генотиптің тұлғаға әсер ететінінің айқын дәлелі.

Маккьюзик сипаттаған генетикалық аурулардың соңғы санаты — ең күрделісі, яғни геномның әр жерінде шашырап жатқан көптеген гендерден туындайтын полигенді аурулар. Бұл — сирек кездесетін синдромдар емес, бәрімізге таныс созылмалы аурулар: диабет, жүректің ишемиялық ауруы, гипертония, шизофрения, депрессия, бедеулік және семіздік.

Бұл аурулар «Бір ген – бір ауру» парадигмасына қарама-қайшы келеді; олар көпгендік (полигендік) — «Көп ген – көп ауру» принципіне негізделген. Мысалы, артериялық гипертензияның мыңдаған түрі бар және оған жүздеген ген әсер етеді, олардың әрқайсысы қан қысымы мен тамырлардың тұтастығына шағын қосымша әсер етеді. Бір ғана күшті мутация немесе хромосомалық ауытқу ауруды тудыру үшін жеткілікті болатын Марфан немесе Даун синдромынан айырмашылығы, көпгендік синдромдарда кез келген жеке геннің әсері бәсеңдейді. Мұнда қоршаған орта факторларына — диетаға, жасқа, шылым шегуге, тамақтануға, құрсақтағы әсерлерге — тәуелділік күштірек. Фенотиптер (ағзаның ішкі және сыртқы белгілерінің жиынтығы) өзгермелі әрі үздіксіз, ал тұқым қуалау заңдылықтары күрделі. Аурудың генетикалық құрамдас бөлігі көп оқты мылтықтың бір ғана шүріппесі ретінде әрекет етеді: ол қажет, бірақ ауруды тудыру үшін жалғыз өзі жеткіліксіз.

Маккьюсиктің генетикалық аурулар таксономиясынан (жіктеу әдісі) төрт маңызды идея туындады. Біріншіден, Маккьюсик бір гендегі мутациялар әртүрлі мүшелерде аурудың алуан түрлі көріністерін тудыруы мүмкін екенін түсінді. Мысалы, Марфан синдромында талшықты құрылымдық ақуыздағы мутация барлық дәнекер тіндерге — сіңірлерге, шеміршектерге, сүйектерге және байламдарға әсер етеді. Марфанмен ауыратын науқастардың буындары мен омыртқасында анық байқалатын ауытқулар болады. Бәлкім, Марфан ауруының жүрек-қан тамырларындағы көріністері азырақ байқалатын шығар: сіңірлер мен шеміршектерді ұстап тұратын дәл сол құрылымдық ақуыз ірі артериялар мен жүрек клапандарын да қолдайды. Осылайша, сол гендегі мутациялар жүректің апаттық жеткіліксіздігіне және аортаның жарылуына әкеледі. Марфан синдромы бар науқастар көбінесе жас кезінде қайтыс болады, өйткені олардың қан тамырлары қан ағымының қысымымен жарылып кетеді.

Екіншіден, таңқаларлығы, керісінше жағдай да шындық: бірнеше ген физиологияның бір ғана аспектісіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, қан қысымы әртүрлі генетикалық тізбектер арқылы реттеледі және осы тізбектердің біріндегі немесе бірнешеуіндегі ауытқулардың барлығы бірдей ауруға — гипертензияға әкеледі. «Гипертензия — генетикалық ауру» деп айту әбден дұрыс, бірақ сонымен бірге «гипертензия үшін жауапты бір ғана ген жоқ» деп те қосу керек. Көптеген гендер денедегі қан қысымын қуыршақтың қолдарын басқаратын шатасқан жіптер сияқты тартып, итеріп тұрады. Егер сіз осы жеке жіптердің кез келгенінің ұзындығын өзгертсеңіз, сіз қуыршақтың формасын өзгертесіз.

Маккьюсиктің үшінші тұжырымы адам ауруларындағы гендердің «пенеранттылығы» (геннің фенотипте көріну жиілігі) мен «экспрессивтілігіне» (ген көрінісінің айқындылық дәрежесі) қатысты болды. Жеміс шыбыны мен құрттарды зерттейтін генетиктер белгілі бір гендердің фенотипте жүзеге асуы қоршаған ортаның әсеріне немесе кездейсоқтыққа байланысты екенін анықтаған болатын. Мысалы, жеміс шыбынының көзінде қырлардың пайда болуына себепші болатын ген температураға тәуелді. Тағы бір ген нұсқасы құрт ішегінің морфологиясын өзгертеді, бірақ бұл тек құрттардың шамамен 20 пайызында ғана орын алады. «Толық емес пенеранттылық» геномда мутация болса да, оның физикалық немесе морфологиялық белгіге ену қабілеті әрқашан толық бола бермейтінін білдіреді.

Маккьюсик адам ауруларындағы толық емес пенеранттылықтың бірнеше мысалын тапты. Тей-Сакс ауруы сияқты кейбір бұзылулар үшін пенеранттылық негізінен толық болды: гендік мутацияның тұқым қуалауы аурудың дамуына іс жүзінде кепілдік берді. Бірақ басқа адам аурулары үшін геннің бұзылуға нақты әсері күрделірек болды. Сүт безі қатерлі ісігінде, кейінірек білетініміздей, мутантты BRCA1 генінің тұқым қуалауы қатерлі ісік қаупін айтарлықтай арттырады — бірақ мутациясы бар әйелдердің бәрінде бірдей сүт безі қатерлі ісігі дами бермейді және сол гендегі әртүрлі мутациялардың пенеранттылық деңгейі де әртүрлі болады. Гемофилия — қан тоқтамау ауруы — анық генетикалық ауытқудың нәтижесі, бірақ гемофилиямен ауыратын науқастың қан кету эпизодтарын бастан өткеру дәрежесі әртүрлі. Кейбіреулерде ай сайын өмірге қауіп төндіретін қан кетулер болса, басқаларында қан мүлдем сирек кетеді.

Төртінші тұжырым бұл хикая үшін өте маңызды болғандықтан, мен оны басқалардан бөліп алдым. Генетик Феодосий Добжанский сияқты Маккьюсик те мутациялардың жай ғана вариациялар екенін түсінді. Бұл тұжырым жай ғана айтылған ақиқат сияқты көрінгенімен, ол маңызды әрі терең шындықты жеткізеді. Маккьюсик мутацияның патологиялық немесе моральдық емес, статистикалық ұғым екенін ұғынды. Мутация ауруды білдірмейді, сондай-ақ функцияның артуын немесе жоғалуын нақтыламайды. Ресми мағынада мутация тек нормадан ауытқу арқылы анықталады («мутантқа» қарама-қайшы ұғым «қалыпты» емес, «жабайы тип» — яғни табиғатта жиі кездесетін нұсқа). Осылайша, мутация нормативті емес, статистикалық концепция болып табылады. Ергежейлілер еліне парашютпен түскен ұзын бойлы адам мутант болып саналады, қараторылар елінде туған сары шашты бала да солай — және екеуі де Марфан синдромы бар баланың Марфан емес, яғни «қалыпты» балалар арасында мутант болуымен дәл бірдей мағынада «мутант» болып табылады.

Демек, мутант немесе мутация өз бетінше ауру немесе бұзылу туралы нақты ақпарат бере алмайды. Аурудың анықтамасы, керісінше, адамның генетикалық қоры мен оның қазіргі қоршаған ортасы арасындағы сәйкессіздіктен — мутация, адамның өмір сүру жағдайлары және оның аман қалу немесе жетістікке жету мақсаттары арасындағы алшақтықтан туындаған нақты мүмкіндік шектеулеріне негізделеді. Ауруды тудыратын түптеп келгенде мутация емес, сәйкессіздік (mismatch).

Бұл сәйкессіздік ауыр әрі қажытатын болуы мүмкін — мұндай жағдайларда ауру мүгедектікпен теңеседі. Күні бойы бұрышта бірқалыпты тербеліп немесе терісін жара болғанша тырнап отыратын аутизмнің ең ауыр түрі бар бала кез келген ортаға немесе кез келген мақсатқа сәйкес келмейтін бақытсыз генетикалық мұраға ие. Бірақ аутизмнің басқа — және сирек кездесетін — түрі бар тағы бір бала көптеген жағдайларда функционалды болуы мүмкін, ал кейбір салаларда (айталық, шахмат ойынында немесе жадыға сақтау жарысында) тіпті жоғары қабілетті болуы мүмкін. Оның ауруы — ситуациялық; ол оның нақты генотипі мен нақты жағдайларының сәйкессіздігінде айқынырақ көрінеді. Тіпті «сәйкессіздіктің» табиғаты да өзгермелі: қоршаған орта үнемі өзгеріп отыратындықтан, аурудың анықтамасы да онымен бірге өзгеруі керек. Соқырлар елінде көзі сау адам — патша. Бірақ сол жерді улы, соқыр ететін жарықпен толтырсаңыз — патшалық қайтадан соқырларға өтеді.

Маккьюсиктің бұл парадигмаға — қалыпсыздыққа емес, мүмкіндіктің шектелуіне назар аударуға деген сенімі оның клиникасындағы науқастарды емдеуде жүзеге асты. Мысалы, ергежейлілігі бар науқастарды генетикалық кеңесшілерден, неврологтардан, ортопед-хирургтардан, медбикелерден және психиатрлардан құралған пәнаралық топ емдеді, олар аласа бойлы адамдардың нақты қиындықтарына назар аударуға үйретілген болатын. Хирургиялық араласулар тек нақты деформациялар пайда болған кезде ғана оларды түзету үшін қолданылды. Мақсат «қалыпты жағдайды» қалпына келтіру емес, өміршеңдікті, қуаныш пен функционалдылықты сақтау болды.

Маккьюсик адам патологиясы саласында заманауи генетиканың негізгі принциптерін қайта ашты. Адамдарда да, жабайы шыбындардағыдай, генетикалық вариациялар өте көп болды. Мұнда да генетикалық нұсқалар, қоршаған орта және ген мен ортаның өзара әрекеттесуі түптеп келгенде фенотиптерді тудыру үшін бірлесіп жұмыс істеді — тек бұл жағдайда қарастырылып отырған «фенотип» ауру болды. Мұнда да кейбір гендердің ішінара пенеранттылығы мен айтарлықтай өзгермелі экспрессивтілігі болды. Бір ген көптеген ауруларды тудыруы мүмкін, ал бір ауру көптеген гендерден туындауы мүмкін еді. Және мұнда да «жарамдылықты» абсолютті түрде бағалау мүмкін емес еді. Керісінше, жарамсыздық — күнделікті тілмен айтқанда, ауру — ағза мен қоршаған орта арасындағы салыстырмалы сәйкессіздікпен анықталды.

«Кемелсіздік — біздің жұмағымыз»,— деп жазды Уоллес Стивенс. Егер генетиканың адам әлеміне енуі бірден бір сабақ берген болса, ол мынау еді: кемелсіздік тек біздің жұмағымыз ғана емес; ол сонымен бірге біздің ажырамас фәни дүниеміз болды. Адамның генетикалық вариациясының дәрежесі және оның адам патологиясына әсерінің тереңдігі күтпеген әрі таңқаларлық еді. Әлем кең және алуан түрлі болды. Генетикалық әртүрлілік — біздің табиғи күйіміз, ол тек алыс жерлердегі оқшауланған топтарда ғана емес, біздің айналамыздың барлық жерінде кездеседі. Біртекті болып көрінетін популяциялар, шын мәнінде, таңқаларлықтай әртүрлі (гетерогенді) болды. Біз мутанттарды көрдік — және олар біз едік.

«Мутанттардың» көрінуінің артқаны Американың үрейі мен қиялының сенімді барометрі — комикстерде бәрінен де айқын байқалған шығар. 1960 жылдардың басында адам мутанттары комикс кейіпкерлері әлеміне қарқынмен еніп кетті. 1961 жылдың қарашасында Marvel Comics «Ғажайып төрттікті» (Fantastic Four) таныстырды. Бұл — зымыран ішінде қалып қойған (Герман Меллердің бөтелкедегі жеміс шыбындары сияқты) төрт астронавт туралы серия, олар радиация сәулесіне ұшырап, бойларына табиғаттан тыс күш беретін мутацияларды қабылдайды. «Ғажайып төрттіктің» жетістігі одан да сәтті шыққан «Өрмекші-адам» (Spider-Man) хикаясына жол ашты. Онда «фантастикалық мөлшердегі радиоактивтілікті» жұтып қойған өрмекші шағып алған жас ғылым данышпаны Питер Паркер туралы айтылады. Өрмекшінің мутантты гендері Паркердің денесіне, сірә, горизонталды тасымалдау арқылы берілген — Эйверидің трансформация тәжірибесінің адамзаттық нұсқасы — осылайша Паркерді «өрмекші тәрізділердің икемділігі мен пропорционалды күшімен» жарақтандырды.

Өрмекші-адам мен Ғажайып төрттік американдық жұртшылыққа мутант суперқаһарманды таныстырса, 1963 жылдың қыркүйегінде жарық көрген «X-адамдар» (X-Men) мутант хикаясын психологиялық шарықтау шегіне жеткізді. Оның алдыңғылардан айырмашылығы, X-адамдардың орталық сюжеті мутанттар мен қалыпты адамдар арасындағы қақтығысқа қатысты болды. «Қалыпты адамдар» мутанттарға күдікпен қарай бастады, ал мутанттар бақылаудан және тобырлық зорлық-зомбылық қаупінен қорқып, оларды қорғауға және оңалтуға арналған «Дарынды жастар мектебіне» тығылды — бұл комикс мутанттарына арналған Мур клиникасы іспетті еді. X-адамдардың ең назар аударарлық ерекшелігі оның өсіп келе жатқан, алуан түрлі мутант кейіпкерлері — болат тырнақтары бар қасқыр-адам немесе ағылшын ауа райын бұйрықпен шақыра алатын әйел — емес, құрбан мен жәбірлеушінің рөлдерінің ауысуы болды. Елуінші жылдардағы типтік комикстерде адамдар құбыжықтардың қорқынышты озбырлығынан қашып, тығылатын. X-адамдарда мутанттар қалыптылықтың (normalcy) қорқынышты озбырлығынан қашып, тығылуға мәжбүр болды.

Кемелсіздік, мутация және қалыптылық туралы бұл алаңдаушылықтар 1966 жылдың көктемінде комикс беттерінен екі футтық инкубаторға ауысты. Коннектикутта ақыл-ой кемістігінің генетикасымен айналысатын екі ғалым, Марк Стил мен Рой Брег, жүкті әйелдің амниотикалық қабынан (ұрық қабы) құрамында ұрық жасушалары бар бірнеше миллилитр сұйықтықты сорып алды. Олар ұрық жасушаларын Петри табақшасында өсіріп, хромосомаларын бояды, содан кейін оларды микроскоппен талдады.

Бұл жеке әдістердің ешқайсысы жаңа емес еді. Амнионнан алынған ұрық жасушалары алғаш рет 1956 жылы жынысты (XX немесе XY хромосомалары) болжау үшін зерттелген болатын. Амниотикалық сұйықтық 1890 жылдардың басында-ақ қауіпсіз сорылып алынған еді, ал хромосомаларды бояу Боверидің теңіз кірпілеріндегі алғашқы жұмысынан басталған болатын. Бірақ адам генетикасының дамуы бұл процедуралардың мәнін өзгертті. Брег пен Стил хромосомалық ауытқулары анық байқалатын жақсы қалыптасқан генетикалық синдромдарды (Даун, Клайнфельтер, Тернер) in utero (жатыр ішінде) анықтауға болатынын және егер ұрықтың хромосомалық ауытқулары анықталса, жүктілікті өз еркімен тоқтатуға болатынын түсінді. Осылайша, екі қарапайым әрі салыстырмалы түрде қауіпсіз медициналық процедура — амниоцентез (ұрық маңындағы сұйықтықты талдау үшін алу әдісі) және аборт — жеке бөліктердің қосындысынан әлдеқайда асып түсетін технологияға біріктірілді.

Біз бұл процедураның сынағынан өткен алғашқы әйелдер туралы аз білеміз. Жағдай туралы есептердің қысқаша нобайларында қалғаны — қорқынышты таңдау алдында тұрған жас аналардың оқиғалары, олардың қайғысы, таңданысы және одан кейінгі жеңілдік. 1968 жылдың сәуірінде жиырма тоғыз жастағы әйел Ж. Г. Бруклиндегі Нью-Йорк штатының медициналық орталығына келді. Оның отбасында Даун синдромының тұқым қуалайтын түрі кездесетін. Оның атасы да, анасы да ген тасымалдаушылары болған. Алты жыл бұрын, жүктіліктің соңғы кезеңінде ол Даун синдромы бар қыз баладан айырылып қалған (түсік тастаған) еді. 1963 жылдың жазында екінші қыз, дені сау бала дүниеге келді. Екі жылдан кейін, 1965 жылдың көктемінде ол тағы бір бала — ұл босанды. Оған Даун синдромы, ақыл-ой кемістігі және ауыр туа біткен ауытқулар, соның ішінде жүрегіндегі екі тесік диагнозы қойылды. Бала бес жарым ай ғана өмір сүрді. Сол қысқа ғұмырының көп бөлігі азаппен өтті. Оның туа біткен ақауларын түзетуге бағытталған бірқатар хирургиялық әрекеттерден кейін ол жансақтау бөлімінде жүрек жеткіліксіздігінен қайтыс болды.

Төртінші жүктілігінің бесінші айында, осындай ауыр өткен тарихын арқалап, Ж. Г. өзінің акушеріне келіп, пренаталдық тестілеуден өтуді сұрады. Сәуір айының басында сәтсіз амниоцентез жасалды. 29 сәуірде, үшінші триместр тез жақындап қалғанда, екінші амниоцентез жасалып көрді. Бұл жолы инкубаторда ұрық жасушалары өсіп шықты. Хромосомалық талдау Даун синдромы бар еркек жынысты ұрықты көрсетті.

1968 жылдың 31 мамырында, түсік жасатуға медициналық тұрғыдан әлі де рұқсат етілген ең соңғы аптада Ж. Г. жүктілікті тоқтатуға шешім қабылдады. Ұрық 2 маусымда алынды. Онда Даун синдромының негізгі белгілері болды. Анасы «процедураны ешқандай қиындықсыз өткерді»,— делінген жағдай туралы есепте және ол екі күннен кейін үйіне шығарылды. Анасы немесе оның отбасы туралы бұдан артық ештеңе белгілі емес. Толығымен генетикалық тест негізінде жасалған алғашқы «терапиялық аборт» адамзат тарихына құпиялылық, азап пен қайғы жамылып енді.

Пренаталдық тестілеу мен түсік жасатудың қақпасы 1973 жылдың жазында күтпеген күштердің тоғысуымен айқара ашылды. 1969 жылдың қыркүйегінде Техаста тұратын жиырма бір жастағы цирк қызметкері Норма МакКорви үшінші баласына жүкті болды. Ақшасыз, жиі баспанасыз және жұмыссыз қалған ол қажетсіз жүктілікті тоқтату үшін түсік жасатуды көздеді, бірақ процедураны заңды түрде немесе санитарлық жағдайда жасайтын клиника таба алмады. Ол тапқан жалғыз жер, кейінірек өзі айтқандай, қараусыз қалған ғимараттағы жабық клиника еді, онда «бөлменің әр жерінде лас құралдар жатқан және еденде кепкен қан болған».

1970 жылы екі адвокат Техас сотына оның ісін беріп, МакКорвидің түсік жасатуға заңды құқығы бар екенін алға тартты. Ресми жауапкер Даллас округінің прокуроры Генри Уэйд болды. МакКорви заңды іс жүргізу үшін өз есімін бейтарап бүркеншік атқа — Джейн Роуға ауыстырды. Бұл іс — «Роу Уэйдке қарсы» (Roe v. Wade) — Техас соттары арқылы өтіп, 1970 жылы АҚШ Жоғарғы сотына дейін көтерілді.

Жоғарғы сот «Роу Уэйдке қарсы» ісі бойынша ауызша уәждерді 1971 және 1972 жылдар аралығында тыңдады. 1973 жылдың қаңтарында тарихи шешім қабылдап, сот МакКорвидің пайдасына үкім шығарды. Жоғарғы соттың судьясы Генри Блэкмун көпшілік пікірін жаза отырып, штаттардың бұдан былай түсік жасатуға тыйым сала алмайтынын қаулы етті. Әйелдің жеке өмірге қол сұғылмау құқығы, деп жазды Блэкмун, «оның жүктілікті тоқтату немесе тоқтатпау туралы шешімін қамту үшін жеткілікті дәрежеде кең».

Дегенмен, «әйелдің жеке өмірге құқығы» абсолютті емес еді. Жүкті әйелдің құқықтары мен ұрықтың өсіп келе жатқан «тұлғалық» мәртебесін теңестіруге тырысқан Сот, штат жүктіліктің бірінші триместрінде түсік жасатуды шектей алмайтынын, бірақ ұрық жетілген сайын оның тұлғалық мәртебесі мемлекет тарапынан көбірек қорғалатынын және түсік жасату шектелуі мүмкін екенін анықтады. Жүктілікті триместрлерге бөлу биологиялық тұрғыдан ерікті, бірақ заңды түрде қажетті өнертабыс болды. Заңгер-ғалым Александр Бикел сипаттағандай: «Мұнда жеке адамның [яғни ананың] мүддесі алғашқы үш айда, сондай-ақ екінші триместрде (тек денсаулық сақтау ережелерін сақтай отырып) қоғам мүддесінен жоғары тұрады; үшінші триместрде қоғам мүддесі басым болады».

«Роу» шешімімен босатылған күш медицинаға тез әсер етті. «Роу» репродуктивті бақылауды әйелдерге берген болуы мүмкін, бірақ ол ұрық геномын бақылауды негізінен медицинаға берді. «Роуға» дейін пренаталдық генетикалық тестілеу белгісіздік жағдайында болды: амниоцентезге рұқсат берілгенімен, түсік жасатудың нақты заңды мәртебесі белгісіз еді. Бірақ бірінші және екінші триместрдегі түсік заңдастырылып, медициналық қорытындының басымдығы мойындалғаннан кейін, генетикалық тестілеу бүкіл ел бойынша клиникалар мен ауруханаларда кеңінен таралуға дайын болды. Адам гендері «әрекет етуге болатын» нысанға айналды.

Кең көлемдегі тестілеу мен түсік жасатудың салдары көп ұзамай байқалды. Кейбір штаттарда Даун синдромының кездесу жиілігі 1971 және 1977 жылдар аралығында 20-дан 40 пайызға дейін төмендеді. Нью-Йорктегі жоғары қауіп тобындағы әйелдер арасында 1978 жылы жүктілікті соңына дейін жеткізгеннен қарағанда, оны тоқтатқандар көбірек болды. 1970 жылдардың ортасына қарай пренаталдық генетикалық тестілеу арқылы жүзге жуық хромосомалық бұзылуларды және жиырма үш метаболикалық ауруды, соның ішінде Тернер және Клайнфельтер синдромдарын, Тей-Сакс және Гоше ауруларын анықтау мүмкін болды. «Кішкентай ақаудың соңынан кішкентай ақауды іздей отырып», медицина «бірнеше жүздеген белгілі генетикалық аурулардың қаупін» сүзгіден өткізіп жатыр,— деп жазды бір генетик. Бір тарихшы сипаттағандай: «Генетикалық диагностика медициналық индустрияға айналды». «Ауруы бар ұрықтарды селективті түсік жасату» геномдық медицинаның «негізгі араласу әдісіне» айналды.

Адам гендеріне араласу қабілетіне жігерленген генетикалық медицина өзінің өткенін де қайта жаза бастайтындай масайраған кезеңге аяқ басты. 1973 жылы, «Роу Уэйдке қарсы» шешімінен бірнеше ай өткен соң, Маккьюсик медициналық генетика бойынша оқулығының жаңа басылымын шығарды. «Тұқым қуалайтын ауруларды пренаталдық анықтау» туралы тарауда педиатр Джозеф Дансис былай деп жазды:

«Соңғы жылдары дәрігерлер арасында да, жалпы жұртшылық арасында да біз тек сәбидің дүниеге келуін ғана емес, сонымен бірге қоғамға, ата-анасына немесе өзіне ауыр жүк болмайтын баланың туылуын қамтамасыз етуіміз керек деген түсінік өсті. «Өмірге келу құқығы» басқа құқықпен толықтырылуда: бақытты және пайдалы өмір сүруге лайықты мүмкіндігі болу құқығы. Көзқарастың бұл өзгеруі, басқа нәрселермен қатар, түсік жасату туралы заңды реформалау немесе тіпті жою жолындағы кең таралған қозғалыстан көрінеді».

Дансис тарихты ақырын, бірақ шеберлікпен төңкеріп тастады. Дансистің тұжырымы бойынша, аборт қозғалысы дәрігерлерге генетикалық бұзылулары бар ұрықтарды жоюға мүмкіндік беру арқылы адам генетикасының шекарасын алға жылжытқан жоқ. Керісінше, адам генетикасы ауыр туа біткен ауруларды емдеуге деген «көзқарасты» өзгертіп, осылайша түсік жасатуға қарсы позицияны жұмсарту арқылы аборт қозғалысының απарлы арбасын өз соңынан сүйреді. Негізінде, Дансис сөзін жалғастырып, жеткілікті күшті генетикалық байланысы бар кез келген ауруға пренаталдық тестілеу және селективті аборт арқылы араласуға болатынын айтты. «Өмірге келу құқығын» «геннің дұрыс түрімен туылу құқығы» деп қайта тұжырымдауға болады.

1969 жылдың маусымында Хетти Парк есімді әйел сәбилердің поликистозды бүйрек ауруымен ауыратын қыз баланы дүниеге әкелді. Бүйрек ақауымен туылған бала бес сағаттан кейін қайтыс болды. Қайғыға батқан Парк пен оның күйеуі Лонг-Айлендтегі акушер Герберт Чессиннен кеңес сұрады. Чессин баланың ауруы генетикалық емес деп қате болжап (шын мәнінде, сәбилердің ПБА-сы, кистикалық фиброз сияқты, ата-анасынан мұраға қалған мутацияланған гендердің екі көшірмесінен туындайды), ата-ананы жұбатып, үйіне қайтарды. Чессиннің пікірінше, Парк пен оның күйеуінің дәл осындай аурумен туылатын тағы бір баласы болу ықтималдығы өте төмен, тіпті жоққа тән еді. 1970 жылы Чессиннің кеңесіне сүйеніп, Парктар тағы да құрсақ көтеріп, тағы бір қыз баланы дүниеге әкелді. Өкінішке орай, Лора Парк та поликистозды бүйрек ауруымен туылды. Ол бірнеше рет ауруханаға жатқызылып, екі жарым жасында бүйрек жеткіліксіздігінің асқынуынан қайтыс болды.

1979 жылы Джозеф Дансис секілді мамандардың пікірлері медициналық және танымал әдебиеттерде жиі жариялана бастаған кезде, Парктер отбасы Герберт Чессинді сотқа беріп, оның қате медициналық кеңес бергенін алға тартты. Парктердің айтуынша, егер олар баласының нақты генетикалық бейімділігін білгенде, Лаураны дүниеге әкелмеуді таңдар еді. Олардың қызы «қалыптылықты қате бағалаудың» құрбаны болды. Бұл істің ең ерекше тұсы — келтірілген зиянның сипаттамасы болды. Медициналық қателіктерге қатысты дәстүрлі заң шайқастарында жауапкер (әдетте дәрігер) өлімге заңсыз себепкер болды деп айыпталатын. Ал Парктер өздерінің акушер-гинекологы Чессинді бұған мүлдем қарама-қарсы күнә жасады деп айыптады: «өмірге заңсыз себепкер болу» (wrongful causation of life). Сот Парктердің уәжін қабылдап, тарихи шешім шығарды. «Егер баланың кемтар болып туатыны негізді түрде дәлелденсе, болашақ ата-ананың баланы дүниеге әкелмеуді таңдауға құқығы бар», — деп түйіндеді судья. Бір сарапшы: «Сот баланың [генетикалық] ауытқуларсыз туылу құқығын іргелі құқық деп таныды», — деп атап өтті.

fn1 Даун синдромындағы хромосомалардың қалыптан тыс саны 1958 жылы Жером Лежен тарапынан ашылды.

fn2 Бүкіл әлемде түсік жасатуды (аборт) заңдастыру пренаталдық (тууға дейінгі) тестілеуге жол ашты. 1967 жылы Британияда аборт заңдастырылды, ал 1970-жылдары пренаталдық тестілеу мен жүктілікті тоқтату көрсеткіштері күрт өсті.

«Араласу, араласу, араласу»

Мыңдаған жылдар бойы адамдардың көбі өздеріне төнетін қауіп-қатерді білмей, бейқам күйде сәби сүйіп келсе, енді бәрімізге генетикалық көрегендіктің қатаң жауапкершілігімен әрекет етуге тура келуі мүмкін. ... Бұрын медицина туралы бұлай ойлаудың қажеті болмаған еді. — Джеральд Лич, «Жақсырақ адамдарды өсіру», 1970 жыл.

Бірде-бір жаңа туған нәресте өзінің генетикалық қорына қатысты белгілі бір сынақтардан өтпеиінше, оны адам деп жариялауға болмайды. — Фрэнсис Крик

Джозеф Дансис тек өткенді қайта жазып қана қойған жоқ; ол болашақты да болжады. Кез келген оқырман — әрбір ата-ана «қоғамға ауыртпалық болмайтын» сәбилерді дүниеге әкелуге міндетті немесе «генетикалық ауытқуларсыз» туылу құқығы іргелі құқық деген төтенше мәлімдемелерден жаңа дәуірдің жаңғырығын сезер еді. Бұл жиырмасыншы ғасырдың соңында сыпайы түрде қайта тірілген евгеника (адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсарту туралы ілім) болатын. 1910 жылы британдық евгенист Сидней Уэбб: «Араласу, араласу, араласу», — деп шақырған еді. Алпыс жылдан астам уақыт өткен соң, аборттың заңдастырылуы және генетикалық талдау ғылымының дамуы адамдарға генетикалық «араласудың» жаңа түріне — евгениканың жаңа формасына алғашқы ресми негіз қалады.

Бұл — оның жақтастары тез арада атап өткендей — сіздің нацистік аталарыңыздың евгеникасы емес еді. 1920-жылдардағы американдық евгеникадан немесе 1930-жылдардағы қатыгез еуропалық түрлерінен айырмашылығы, мұнда мәжбүрлі стерилизация (белсіздікке ұшырату), міндетті түрде оқшаулау немесе газ камераларында жою болған жоқ. Әйелдер Вирджиниядағы оқшаулау лагерлеріне жіберілмеді. Ерлер мен әйелдерді «ақымақ», «нақұрыс» немесе «мәңгүрт» деп жіктеу үшін кездейсоқ судьялар шақырылмады, хромосомалар саны жеке талғаммен анықталмады. Ұрықты таңдауға негіз болған генетикалық тесттер, оны жақтаушылардың айтуынша, объективті, стандартталған және ғылыми тұрғыдан дәл болды. Тест пен кейінгі медициналық синдромның дамуы арасындағы байланыс абсолютті дерлік еді: мысалы, жиырма бірінші хромосоманың артық көшірмесімен немесе Х хромосомасының жетіспеушілігімен туған барлық балаларда Даун немесе Тернер синдромының негізгі белгілері байқалды. Ең бастысы, пренаталдық тестілеу мен таңдамалы аборт мемлекеттің бұйрығысыз, орталықтандырылған нұсқаусыз және толық таңдау еркіндігімен жүзеге асырылды. Әйел тексерілуден өту-өтпеуді, нәтижесін білу-білмеуді және ұрықта ауытқу анықталған күннің өзінде жүктілікті тоқтатуды немесе жалғастыруды өзі шешті. Бұл евгениканың ізгі ниетті кейпі еді. Оның жақтастары мұны нео-евгеника немесе newgenics деп атады.

Нео-евгеника мен ескі евгеника арасындағы маңызды айырмашылық — гендерді таңдау бірлігі ретінде пайдалану болды. Гальтон үшін, Придди сияқты американдық евгенистер мен нацистік евгенистер үшін генетикалық таңдауды қамтамасыз етудің жалғыз механизмі физикалық немесе ақыл-ой белгілерін, яғни фенотиптерді (организмнің сыртқы және ішкі белгілерінің жиынтығы) таңдау арқылы жүзеге асты. Бірақ бұл белгілер күрделі және олардың гендермен байланысын оңай анықтау мүмкін емес. Мысалы, «интеллектінің» генетикалық құрамдас бөлігі болуы мүмкін, бірақ ол гендердің, қоршаған ортаның, ген-орта әрекеттесуінің, кездейсоқтық пен мүмкіндіктердің нәтижесі екені анық. Сондықтан «интеллектіні» таңдау, интеллект гендерінің таңдалатынына кепілдік бере алмайды, бұл «байлықты» таңдау байлық жинауға бейімділіктің таңдалуына кепілдік бермейтіні сияқты.

Гальтон мен Придди әдістерінен айырмашылығы, нео-евгениканың басты жетістігі — ғалымдардың енді генетикалық детерминанттардың (анықтаушы факторлардың) орнына фенотиптерді таңдамайтынында болды. Енді генетиктер ұрықтың генетикалық құрамын зерттеу арқылы гендерді тікелей таңдауға мүмкіндік алды.

Көптеген жақтастары үшін нео-евгеника өзінің өткендегі қорқынышты кейпінен арылып, ғылыми өрлеуден жаңаша кейіпте шықты. Оның ауқымы 1970-жылдардың ортасында одан әрі кеңейді. Пренаталдық тестілеу мен таңдамалы аборт «негативті евгениканың» (белгілі бір генетикалық бұзылуларға қарсы таңдау) жекешелендірілген түріне айналды. Бірақ бұған қоса, «позитивті евгениканың» (қолайлы генетикалық белгілерді таңдау) еркін формасын енгізуге деген ұмтылыс пайда болды. Генетик Роберт Синсхаймер сипаттағандай: «Ескі евгеника біздің қолданыстағы гендік қорымыздың ең жақсыларын сан жағынан көбейтумен шектелді. Жаңа евгеника, принцип бойынша, барлық «жарамсыздарды» ең жоғары генетикалық деңгейге көшіруге мүмкіндік береді».

1980 жылы сынбайтын күннен қорғайтын көзілдіріктер жасап шығарған миллионер кәсіпкер Роберт Грэм Калифорнияда сперма банкін ашты. Онда тек сау, ақылды әйелдерді ұрықтандыру үшін «ең жоғары интеллектуалды деңгейдегі» ер адамдардың спермасы сақталуы тиіс еді. «Germinal Choice Repository» (Ұрықтық таңдау қоймасы) деп аталған банк бүкіл әлемдегі Нобель сыйлығының лауреаттарынан сперма жинауға тырысты. Кремний транзисторын ойлап тапқан физик Уильям Шокли донор болуға келіскен санаулы ғалымдардың бірі болды. Грэм өзінің спермасын да банкке қостырды, ол — Стокгольмдегі комитет әлі мойындамаса да — өзін «болашақ Нобель лауреаты» және кезектегі кемеңгермін деп есептеді. Алайда, Грэмнің бұл қияли утопиясын халық жылы қабылдамады. Келесі онжылдықта бұл банктегі спермадан тек он бес бала дүниеге келді. Бұл балалардың көбінің ұзақ мерзімді жетістіктері белгісіз, бірақ осы уақытқа дейін олардың ешқайсысы Нобель сыйлығын алған жоқ.

Грэмнің «кемеңгерлер банкі» келекеге айналып, ақыры жабылғанымен, оның «ұрықтық таңдау» (адамдардың өз ұрпағының генетикалық детерминанттарын еркін таңдауы тиіс) туралы бастапқы идеясын бірнеше ғалымдар қолдады. Таңдаулы генетикалық кемеңгерлердің сперма банкі — дөрекі идея болғанымен, екінші жағынан, спермадағы «кемеңгерлік гендерді» таңдау болашақта толықтай мүмкін болатын перспектива ретінде қарастырылды.

Бірақ сперма (немесе жұмыртқа жасушалары) нақты жақсартылған генотиптерді тасымалдау үшін қалай таңдалуы мүмкін? Адам геномына жаңа генетикалық материал енгізуге бола ма? Позитивті евгеникаға мүмкіндік беретін технологияның нақты контурлары әлі белгісіз болса да, бірнеше ғалымдар мұны жақын болашақта шешілетін техникалық кедергі деп санады. Генетик Герман Мюллер, эволюциялық биологтар Эрнст Майр мен Джулиан Хаксли және популяциялық биолог Джеймс Кроу позитивті евгениканың белсенді жақтаушылары болды. Евгеника пайда болғанға дейін, пайдалы адам генотиптерін таңдаудың жалғыз механизмі табиғи сұрыпталу болды. Ол Мальтус пен Дарвиннің қатал логикасына — тіршілік үшін күрес пен аман қалғандардың баяу, жалықтыратын пайда болуына негізделген еді. Кроудың жазуынша, табиғи сұрыпталу «қатыгез, қателікке толы және тиімсіз» болды. Керісінше, жасанды генетикалық сұрыптау мен манипуляция «денсаулыққа, интеллектке немесе бақытқа» негізделуі мүмкін еді. Қозғалысқа ғалымдар, зиялылар, жазушылар мен философтар тарапынан үлкен қолдау көрсетілді. Фрэнсис Крик пен Джеймс Уотсон нео-евгениканы батыл қолдады. Ұлттық денсаулық сақтау институттарының директоры Джеймс Шеннон Конгрессте генетикалық скрининг тек «медицина саласының моральдық міндеті ғана емес, сонымен бірге маңызды әлеуметтік жауапкершілік» екенін айтты.

Нео-евгеника ұлттық және халықаралық деңгейде беделге ие болған сайын, оның негізін қалаушылар жаңа қозғалысты оның жағымсыз өткенінен — атап айтқанда, нацистік евгениканың Гитлерлік көлеңкесінен — ажыратуға тырысты. Нео-евгенистердің айтуынша, неміс евгеникасы нацистік сұмдықтардың тұңғиығына екі негізгі қателіктің кесірінен түсті: оның ғылыми сауатсыздығы және саяси заңсыздығы. «Қоқыс ғылым» қоқыс мемлекетті қолдау үшін пайдаланылды, ал қоқыс мемлекет «қоқыс ғылымды» өсірді. Нео-евгеника екі негізгі құндылықты — ғылыми дәлдік пен таңдау еркіндігін — ұстану арқылы бұл тұзақтардан айналып өтпек болды.

Ғылыми дәлдік нацистік евгениканың азғындықтары нео-евгениканы былғамауын қамтамасыз етуі тиіс еді. Генотиптер мемлекеттің араласуынсыз немесе бұйрығысыз, қатаң ғылыми критерийлер бойынша объективті түрде бағаланатын болады. Ал таңдау еркіндігі әр қадамда сақталып, евгеникалық таңдаулардың (мысалы, пренаталдық тестілеу және аборт) тек толық бостандық жағдайында жүзеге асырылуына кепілдік берді.

Дегенмен, сыншылардың пікірінше, нео-евгеника евгениканы ластаған дәл сол іргелі кемшіліктерге толы болды. Нео-евгеникаға қатысты ең өткір сын, таңқаларлық емес, оған жан бітірген саланың өзінен — адам генетикасынан шықты. МакКьюсик пен оның әріптестері адам гендері мен аурулары арасындағы өзара әрекеттесу нео-евгеника болжағаннан әлдеқайда күрделі екенін анықтады. Даун синдромы мен ергежейлілік (дварфизм) бұған дәлел болды. Даун синдромында хромосомалық ауытқу анық және оңай сәйкестендірілетін болғандықтан, пренаталдық тестілеу мен аборт негізді көрінуі мүмкін. Бірақ Даун синдромында да, ергежейлілікте де бірдей мутацияны тасымалдайтын жекелеген пациенттер арасындағы айырмашылық таңғалдырды. Даун синдромы бар ерлер мен әйелдердің көбі ауыр физикалық, когнитивті кемтарлықты бастан кешірсе де, кейбіреулері өте жоғары функционалды болып, дерлік тәуелсіз өмір сүрді. Тіпті тұтас бір артық хромосома — адам жасушасындағы ең үлкен генетикалық зақым — мүгедектіктің жалғыз анықтаушысы бола алмады; ол басқа гендермен байланыста болып, қоршаған орта мен бүкіл геном тарапынан өзгеріске ұшырады. Генетикалық ауру мен генетикалық денсаулық бөлек жатқан көрші елдер емес еді; керісінше, олар жұқа, көбіне мөлдір шекаралармен бөлінген біртұтас патшалықтар болды.

Жағдай полигендік аурулармен (көптеген гендердің әсерінен болатын аурулар), мысалы, шизофрения немесе аутизммен одан әрі күрделене түсті. Шизофренияның күшті генетикалық құрамдас бөлігі бар екені белгілі болғанымен, алғашқы зерттеулер оған бірнеше хромосомадағы көптеген гендердің қатысы бар екенін көрсетті. Негативті сұрыптау осы тәуелсіз факторлардың бәрін қалай жоя алады? Егер кейбір жағдайларда психикалық ауытқуларды тудыратын ген нұсқалары басқа жағдайларда ерекше қабілеттерге себеп болса ше? Бір қызығы, Грэмнің кемеңгерлер банкінің ең көрнекті доноры Уильям Шоклидің өзі паранойя, агрессия және әлеуметтік оқшаулану синдромынан зардап шекті, бұл оның жоғары функционалды аутизм түрі болғанын меңзейді. Егер болашақта Грэмнің банкін зерттегенде, таңдалған «кемеңгер үлгілер» басқа жағдайда ауруды тудыратын гендерге ие екені анықталса ше (немесе керісінше: «ауру тудыратын» ген нұсқалары кемеңгерлікке де жол ашса ше? )?

МакКьюсик генетикадағы «артық детерминизм» (бәрін тек генмен түсіндіру) және оны адам сұрыптауына бейберекет қолдану «генетикалық-коммерциялық» кешеннің пайда болуына әкеледі деп сенді. «Өз мерзімі аяқталар тұста президент Эйзенхауэр әскери-өнеркәсіптік кешеннің қаупі туралы ескерткен еді», — деді МакКьюсик. «Генетикалық-коммерциялық кешеннің ықтимал қаупі туралы да ескерту орынды. Генетикалық сапаны немесе сапасыздықты анықтайтын тесттердің қолжетімділігі коммерциялық сектор мен жарнамашылардың ерлі-зайыптыларға өз гаметаларын таңдауда қысым жасауына әкелуі мүмкін».

1976 жылы МакКьюсиктің қауіптері әлі де теориялық болып көрінді. Гендердің әсерінен болатын аурулардың тізімі тез өскенімен, нақты гендердің көбі әлі анықталмаған еді. 1970-жылдардың соңында ойлап табылған гендерді клондау және секвенирлеу (ДНҚ тізбегін оқу) технологиялары бұл гендерді адамдарда сәтті анықтап, диагностикалық тесттер жасауға мүмкіндік беретініне сенім ұялатты. Бірақ адам геномында 3 миллиард негіздер жұбы бар, ал аурумен байланысты типтік мутация геномдағы тек бір ғана негіз жұбының өзгеруінен болуы мүмкін. Сол мутацияны табу үшін геномдағы барлық гендерді клондау және секвенирлеу мүмкін емес еді. Ауруға байланысты генді табу үшін оны геномның кішігірім бөлігінде карталау немесе оқшаулау қажет болды. Бірақ бұл — технологияның жетіспейтін бөлігі еді: ауру тудыратын гендер көп болып көрінгенімен, оларды адам геномының ұшы-қиырсыз кеңістігінен табудың оңай жолы болмады. Бір генетик сипаттағандай, адам генетикасы «шөп арасынан ине іздеу» проблемасына тап болды.

1978 жылғы кездейсоқ кездесу адам генетикасындағы «шөп арасынан ине іздеу» мәселесінің шешімін ұсынып, генетиктерге адамның аурумен байланысты гендерін карталауға және клондауға мүмкіндік берді. Бұл кездесу және одан кейінгі жаңалық адам геномын зерттеудегі бетбұрыс кезеңдерінің бірі болды.

Бишілер ауылы, меңдер атласы

Шұбар дүниені жаратқан құдайға мадақ. — Джерард Мэнли Хопкинс, «Теңбіл сұлулық»

Біз кенеттен екі әйелді, анасы мен қызын жолықтырдық, екеуі де ұзын бойлы, арық, тым жүдеу, екеуі де иіліп, бұралып, түрлі қимылдар жасап жатты. — Джордж Хантингтон

1978 жылы MIT-ден Дэвид Ботштейн мен Стэнфордтан Рон Дэвис Юта университетінің магистратураны шолу комитетінде қызмет ету үшін Солт-Лейк-Ситиге барды. Кездесу қаладан бірнеше миль қашықтықтағы Уосатч тауларында орналасқан Альтада өтті. Ботштейн мен Дэвис презентацияларды тыңдап, жазбалар алып отырды, бірақ бір баяндама екеуіне де ерекше әсер етті. Аспирант Керри Кравиц пен оның жетекшісі Марк Скольник тұқым қуалайтын гемохроматоз (темірдің ағзада артық жиналуы) ауруын тудыратын геннің берілуін мұқият карталап жатқан екен. Гемохроматоз — ішектен темірдің сіңуін реттейтін гендегі мутациядан туындайды. Бұл аурумен ауыратын пациенттер темірді шамадан тыс көп сіңіреді, соның салдарынан ағза темір шөгінділерінен тұншығады. Бауыр зақымдалады, ұйқы безі жұмысын тоқтатады. Тері алдымен қола түске, содан кейін күлгін сұр түске өзгереді. Дене мүшелері біртіндеп минералға айналып, тіндердің дегенерациясына, мүшелердің істен шығуына және өлімге әкеледі.

Кравиц пен Скольник шешпек болған мәселе генетикадағы іргелі тұжырымдамалық олқылыққа қатысты еді. 1970-жылдардың ортасына қарай мыңдаған генетикалық аурулар, соның ішінде гемохроматоз, гемофилия және орақ тәрізді жасушалы анемия анықталды. Дегенмен, аурудың генетикалық сипатын білу — сол ауруды тудыратын нақты генді анықтаумен бірдей емес. Мысалы, гемохроматоздың тұқым қуалау заңдылығы ауруды бір ғана ген басқаратынын және мутацияның рецессивті екенін (ауру пайда болуы үшін әр ата-анадан бір-бірден екі ақаулы көшірме қажет) анық көрсетеді. Бірақ тұқым қуалау заңдылығы гемохроматоз генінің не екенін немесе оның не істейтінін айтып бере алмайды.

Кравиц пен Скольник гемохроматоз генін анықтау үшін тапқыр шешім ұсынды: Генді табудың бірінші қадамы — оны белгілі бір хромосомалық нүктеге «карталау». Ген хромосоманың белгілі бір бөлігінде орналасқаннан кейін, оны оқшаулау, секвенирлеу және функциясын тексеру үшін стандартты клондау әдістерін қолдануға болады. Гемохроматоз генін карталау үшін Кравиц пен Скольник барлық гендерге тән бір қасиетті — олардың хромосомаларда бір-бірімен байланысты екенін пайдалануды ұйғарды.

Мынадай ойша экспериментті қарастырайық. Гемохроматоз гені жетінші хромосомада орналасқан делік, ал шаштың құрылымын (тік немесе бұйра) анықтайтын ген оның сол хромосомадағы тікелей көршісі. Енді алыс эволюциялық тарихта бұйра шашты адамда ақаулы гемохроматоз гені пайда болды деп есептейік. Бұл ата-баба гені ата-анадан балаға өткен сайын, бұйра шаш гені онымен бірге жүреді: екеуі де бір хромосомада байланған, ал хромосомалар сирек бөлінетіндіктен, бұл екі ген нұсқасы міндетті түрде бір-бірімен қатар жүреді. Бұл байланыс бір ұрпақта байқалмауы мүмкін, бірақ бірнеше ұрпақ бойында статистикалық заңдылық пайда болады: бұл отбасындағы бұйра шашты балалар гемохроматозбен ауыруға бейім болады.

Кравиц пен Скольник бұл логиканы өз пайдасына қолданды. Юта штатындағы мормондардың көп тармақты шежірелерін зерттей отырып, олар гемохроматоз генінің жүздеген нұсқалары бар иммундық жауап генімен генетикалық байланысты екенін анықтады. Алдыңғы зерттеулер иммундық жауап генін алтыншы хромосомаға карталаған болатын, демек гемохроматоз гені де сол хромосомада орналасуы тиіс еді.

Бірақ Ботштейн мұндай «белгілердің» бар екенін білді. Эволюция ғасырлары бойы адам геномы ДНҚ тізбегінде мыңдаған ұсақ айырмашылықтарды тудыратындай дәрежеде өзгерді. Бұл нұсқалар полиморфизмдер (көп пішінділік) деп аталады. Олар аллельдер немесе нұсқалар сияқты, бірақ олар міндетті түрде гендердің ішінде болуы шарт емес; олар гендер арасындағы ДНҚ-ның ұзын тізбектерінде немесе интрондарда болуы мүмкін.

Бұл нұсқаларды адам популяциясында мыңдаған түрлі формада кездесетін көз немесе тері түсінің молекулалық нұсқалары ретінде елестетуге болады. Бір отбасы хромосоманың белгілі бір нүктесінде ACAAGTCC тізбегін тасымалдаса, екіншісінде дәл сол жерде AGAAGTCC болуы мүмкін — айырмашылық тек бір негіз жұбында. fn1 Шаш түсінен немесе иммундық жауаптан айырмашылығы, бұл нұсқалар адам көзіне көрінбейді. Бұл өзгерістер фенотиптің өзгеруіне немесе геннің функциясын өзгертуге әкелмеуі де мүмкін. Оларды стандартты биологиялық немесе физикалық белгілер арқылы ажырату мүмкін емес, бірақ нәзік молекулалық әдістердің көмегімен анықтауға болады. Мысалы, ACAAG тізбегін танитын, бірақ AGAAG тізбегін танымайтын ДНҚ-ны кесетін фермент бір нұсқаны екіншісінен ажырата алады.

Генетикалық секпілдер және картаға түсірудің жаңа дәуірі

1970-жылдары Ботштейн мен Дэвис ашытқы мен бактерия геномдарынан ДНҚ полиморфизмдерін (ДНҚ тізбегіндегі нуклеотидтердің әртүрлі нұсқалары) алғаш рет тапқанда, олармен не істерін білмеді. Сонымен қатар, олар адам геномының әр жерінде шашырап жатқан осындай бірнеше полиморфизмді анықтаған еді, бірақ адамдардағы мұндай өзгерістердің көлемі мен орналасқан жері әлі белгісіз болатын. Ақын Луи Макнис бірде «заттардың әртүрлілігінен туған мастықты» сезіну туралы жазған еді. Денедегі секпілдер сияқты геномның әр жеріне кездейсоқ себілген кішкентай молекулалық вариациялар туралы ой «мас болған» адам генетигіне белгілі бір ләззат сыйлауы мүмкін еді, бірақ бұл ақпараттың қалай пайдалы болуы мүмкін екенін елестету қиын болатын. Бәлкім, бұл құбылыс өте әдемі, бірақ мүлдем пайдасыз «секпілдер картасы» шығар.

Бірақ сол күні таңертең Юта штатында Ботштейн Кравицті тыңдап отырып, оның басына бір керемет ой келді: егер адам геномында осындай вариациялық генетикалық бағдаршамдар болса, онда генетикалық белгіні осындай бір нұсқамен байланыстыру арқылы кез келген геннің хромосомадағы шамамен орналасқан жерін анықтауға болады. Генетикалық секпілдер картасы мүлдем пайдасыз емес еді; оны гендердің негізгі анатомиясын сызу үшін қолдануға болатын еді. Полиморфизмдер геном үшін ішкі GPS жүйесі сияқты қызмет етеді; геннің орналасқан жерін оның осындай бір нұсқамен байланысы немесе тіркесуі (linkage — гендердің хромосомада бір-біріне жақын орналасуы) арқылы дәл анықтауға болады. Түскі асқа дейін Ботштейн толқығанынан дегбірі таусылды. Сколник гемохроматоз генін картаға түсіру үшін иммундық жауап маркерін іздеуге он жылдан астам уақыт жұмсаған болатын. «Біз сізге маркерлер бере аламыз... бүкіл геномға таралған маркерлер», — деді ол Сколникке.

Ботштейн адам генін картаға түсірудің нақты кілті генді табуда емес, адамдарды табуда екенін түсінді. Егер белгілі бір генетикалық белгісі бар жеткілікті үлкен отбасы табылса және бұл белгі геномға таралған кез келген вариациялық маркермен сәйкес келсе, онда генді картаға түсіру оңай шаруаға айналады. Егер кистозды фиброзбен ауыратын отбасының барлық мүшелері жетінші хромосоманың ұшында орналасқан «X-нұсқасы» деп аталатын қандай да бір вариациялық ДНҚ маркерін міндетті түрде бірге мұра етсе, онда кистозды фиброз гені осы жерге жақын орналасуы тиіс.

Ботштейн, Дэвис, Сколник және адам генетигі Рей Уайт генді картаға түсіру туралы өз идеяларын 1980 жылы American Journal of Human Genetics журналында жариялады. «Біз адам геномының генетикалық картасын құрудың жаңа негізін сипаттаймыз», — деп жазды Ботштейн. Бұл Мендельдің классикалық еңбегін еске түсіретін, статистикалық мәліметтер мен математикалық теңдеулермен безендірілген, салыстырмалы түрде беймәлім журналдың ортаңғы беттеріне жасырылған оғаш зерттеу болды.

Бұл идеяның толық мәнін түсіну үшін біраз уақыт қажет болды. Генетиканың маңызды түсініктері — бұл әрқашан өтулер: статистикалық белгілерден тұқым қуалайтын бірліктерге, гендерден ДНҚ-ға дейін. Ботштейн де маңызды концептуалды өту жасады — адам гендерін тұқым қуалайтын биологиялық сипаттамалар ретінде қарастырудан олардың хромосомалардағы физикалық карталарына көшті.

Психолог Нэнси Векслер Ботштейннің генді картаға түсіру туралы ұсынысын 1978 жылы Рей Уайт пен Массачусетс технологиялық институтының генетигі Дэвид Хаусманмен хат жазысып жүргенде естіді. Оның бұған назар аударуының терең себебі бар еді. 1968 жылдың жазында, Векслер жиырма екі жаста болғанда, оның анасы Леонор Векслер Лос-Анджелесте көшеден өтіп бара жатқанда «тұрақсыз жүргені» үшін полицейден сөгіс естиді. Леонор түсініксіз депрессиядан зардап шеккенімен, ешқашан физикалық тұрғыдан ауру деп есептелмеген болатын. Леонордың екі ағасы — кезінде Нью-Йорктегі свинг-бенд мүшелері болған Пол мен Сеймурға 1950-жылдары Гентингтон ауруы (жүйке жүйесінің бұзылуына әкелетін сирек кездесетін генетикалық дерт) деген диагноз қойылған еді. Сиқыр көрсеткенді ұнататын тағы бір ағасы Джесси саудагер болатын, ол өнер көрсету кезінде саусақтарының еріксіз «билеп» кететінін байқайтын. Оған да осы ауру диагнозы қойылды. Олардың әкесі Абрахам Сабин 1929 жылы Гентингтон ауруынан қайтыс болған еді, бірақ Леонор бұл дерттен аман қалдым деп ойлайтын. 1968 жылдың қысында невропатологқа барғанда, оның денесінде құрысулар мен билеу қимылдары пайда бола бастады. Оған да осы ауру диагнозы қойылды.

1870-жылдары бұл жағдайды алғаш сипаттаған Лонг-Айленд дәрігерінің құрметіне аталған Гентингтон ауруын кезінде «Гентингтон хореясы» деп те атаған — «хорея» грек тілінен аударғанда «би» дегенді білдіреді. Бұл «би», әрине, бидің керісінше түрі, қуанышсыз және патологиялық мазақ, ми қызметінің бұзылуының қорқынышты көрінісі. Әдетте, доминантты Гентингтон генін мұра еткен емделушілер (аурудың пайда болуы үшін бір ғана көшірме жеткілікті) өмірінің алғашқы отыз немесе қырық жылында неврологиялық тұрғыдан сау болады. Олар кейде көңіл-күйдің ауытқуын немесе әлеуметтік оқшауланудың нәзік белгілерін сезінуі мүмкін. Содан кейін болмашы, әрең байқалатын құрысулар пайда болады. Заттарды ұстау қиындайды. Шарап стақандары мен сағаттар саусақ арасынан сырғып кетіп, қимылдар жұлқыну мен спазмға айналады. Соңында, шайтанның әуеніне салынғандай еріксіз «би» басталады. Қолдар мен аяқтар өз еркімен қозғалып, «көрінбейтін қуыршақшы басқаратын... алып қуыршақ театрын тамашалағандай» ырғақты жұлқынулармен бөлінген ирек, доға тәрізді қимылдар жасайды. Аурудың кеш кезеңі терең когнитивті құлдыраумен және моторлық функцияның толық дерлік жоғалуымен сипатталады. Емделушілер тамақтанудың бұзылуынан, деменциядан және инфекциялардан қайтыс болады — бірақ соңғы деміне дейін «билеуін» тоқтатпайды.

Гентингтон ауруының қорқынышты жағы — аурудың кеш басталуында. Генді тасымалдаушылар өз тағдырын тек отыз немесе қырық жасында, яғни балалы болғаннан кейін ғана біледі. Осылайша, ауру адам популяциясында сақталып қалады. Гентингтон ауруымен ауыратын әрбір емделушіде геннің бір қалыпты және бір мутантты көшірмесі болатындықтан, оның әрбір баласында ауруға шалдығу мүмкіндігі елу де елу пайызды құрайды. Бұл балалар үшін өмір сұмдық рулеткаға — генетик сипаттағандай, «симптомдардың басталуын күту ойынына» айналады. Бір емделуші бұл белгісіздіктің сұмдық қорқынышы туралы былай деп жазды: «Мен сұр аймақтың қай жерде аяқталып, әлдеқайда қараңғы тағдыр күтіп тұрғанын білмеймін... Сондықтан мен аурудың басталуы мен әсері туралы ойлап, сұмдық күту ойынын ойнаймын».

Лос-Анджелестегі клиникалық психолог, Нэнсидің әкесі Милтон Векслер 1968 жылы екі қызына аналарының диагнозы туралы хабарды жеткізді. Нэнси мен Алис әлі де симптомсыз болатын, бірақ олардың әрқайсысында ауруға шалдығудың 50 пайыздық мүмкіндігі бар еді және ол кезде ауруды анықтайтын генетикалық тест болған жоқ. «Сіздердің әрқайсыларыңызда ауруды жұқтырудың екі мүмкіндігінен біреуі бар», — деді Милтон Векслер қыздарына. «Ал егер сіздер ауырсаңыздар, балаларыңызда да сондай мүмкіндік болады».

«Біз бәріміз бір-бірімізге жабысып, еңіреп жыладық», — деп еске алады Нэнси Векслер. «Мұның келіп мені өлтіруін күтіп, ешнәрсе істей алмау төзгісіз болды».

Сол жылы Милтон Векслер Гентингтон хореясы мен басқа да сирек кездесетін тұқым қуалайтын ауруларды зерттеуді қаржыландыруға арналған «Тұқым қуалайтын аурулар қоры» (Hereditary Disease Foundation) атты коммерциялық емес қорды құрды. Гентингтон генін табу, Векслердің ойынша, диагноз қоюға, болашақ емдеу мен сауықтыруға жасалған алғашқы қадам болар еді. Бұл оның қыздарына болашақ ауруын болжауға және жоспарлауға мүмкіндік беретін еді.

Осы уақытта Леонор Векслер біртіндеп аурудың терең құдығына бата берді. Оның сөзі түсініксіз бола бастады. «Жаңа аяқ киімді кигізген бойда тозып кететін еді», — деп еске алады қызы. «Бір қарттар үйінде ол кереуеті мен қабырға арасындағы тар жерде орындықта отырды. Орындықты қайда қойсақ та, оның үздіксіз қимылдары оны қабырғаға итере беретін, соңында басы сылаққа соғыла бастады... Біз оның салмағын түсірмеуге тырыстық; белгісіз бір себеппен Гентингтон ауруымен ауыратын адамдар салмағы ауыр болғанда өздерін жақсы сезінеді, бірақ тұрақты қозғалыс оларды арықтатып жібереді... Бірде ол жарты сағаттың ішінде бір фунт түрік рахат-лукумын зор қуанышпен жеп қойды. Бірақ ол ешқашан салмақ қоспады. Мен салмақ қостым. Мен оған серік болу үшін жедім; мен жыламау үшін жедім».

Леонор 1978 жылы 14 мамырда, Аналар күнінде қайтыс болды. 1979 жылдың қазан айында «Тұқым қуалайтын аурулар қорынан» Нэнси Векслер, Дэвид Хаусман, Рей Уайт және Дэвид Ботштейн Ұлттық денсаулық сақтау институтында (NIH) генді картаға түсірудің ең жақсы стратегиясын талқылау үшін семинар ұйымдастырды. Ботштейннің генді картаға түсіру әдісі әлі де негізінен теориялық болатын — осы уақытқа дейін ол арқылы бірде-бір адам гені сәтті картаға түсірілмеген еді — және Гентингтон генін осы әдіспен картаға түсіру мүмкіндігі өте аз көрінді. Ботштейннің әдісі, ең алдымен, ауру мен маркерлер арасындағы байланысқа негізделген болатын: емделуші неғұрлым көп болса, байланыс соғұрлым күшті, ал генетикалық карта соғұрлым дәл болады. Америка Құрама Штаттарында небәрі бірнеше мың емделушісі бар Гентингтон хореясы бұл генді картаға түсіру әдісіне мүлдем сәйкес келмейтіндей көрінді.

Дегенмен, Нэнси Векслер ген карталары туралы ойдан арыла алмады. Бірнеше жыл бұрын Милтон Векслер венесуэлалық невропатологтан Венесуэладағы Маракайбо көлінің жағасында орналасқан Барранкитас пен Лагунетас атты көршілес екі ауылда Гентингтон ауруының өте жиі кездесетінін естіген еді. Невропатолог түсірген бұлдыр, ақ-қара үй киносынан Милтон Векслер көшеде еріксіз денесі дірілдеп жүрген ондаған ауыл тұрғынын көрді. Ауылда жүздеген Гентингтон емделушісі болды. Егер Ботштейннің әдісінің жұмыс істеуіне қандай да бір мүмкіндік болса, ол венесуэлалық топтың геномдарына қол жеткізуі керек деп шешті Нэнси Векслер. Оның отбасылық ауруының гені Лос-Анджелестен бірнеше мың миль қашықтықта орналасқан Барранкитастан табылуы әбден мүмкін еді.

1979 жылдың шілдесінде Векслер Гентингтон генін іздеу үшін Венесуэлаға аттанды. «Менің өмірімде бір нәрсенің шын мәнінде дұрыс екеніне сенімді болған, орнымда отыра алмаған бірнеше сәт болды», — деп жазды Векслер.

Барранкитасқа келген адамға оның тұрғындарынан ешқандай оғаштық байқалмауы мүмкін. Шаңды жолмен бір адам өтеді, оның артынан бір топ жалаңаш балалар ереді. Гүлді көйлек киген арық, қара шашты әйел қаңылтыр шатырлы күркеден шығып, базарға қарай бет алады. Екі адам бір-біріне қарама-қарсы отырып, әңгімелесіп, карта ойнап отыр.

Алғашқы қалыпты әсер тез өзгереді. Ана адамның жүрісінде табиғи емес бір нәрсе бар. Бірнеше қадам аттағаннан кейін оның денесі жұлқынып, ырғақты қимылдармен қозғала бастайды, ал қолы ауада ирек сызықтар салады. Ол дірілдеп, жан-жаққа теңселеді, содан кейін өзін түзетеді. Кейде оның бет бұлшықеттері түйіліп, қабағы түйіледі. Әйелдің де қолдары иіліп-бүгіліп, денесінің айналасында ауада жарты шеңберлер сызады. Ол өте арық көрінеді және аузынан сілекей ағады. Онда үдемелі деменция бар. Әңгімелесіп отырған екі адамның бірі кенеттен қолын қатты сермеп қалады, содан кейін ештеңе болмағандай әңгімесін жалғастыра береді.

Венесуэлалық невропатолог Америко Негретте 1950-жылдары Барранкитасқа алғаш келгенде, ол маскүнемдер ауылына тап болдым деп ойлаған. Көп ұзамай ол қателескенін түсінді: деменциясы, бетінің құрысуы, бұлшықеттерінің семуі және бақыланбайтын қимылдары бар барлық ерлер мен әйелдерде тұқым қуалайтын неврологиялық синдром — Гентингтон ауруы болған. Америка Құрама Штаттарында бұл синдром өте сирек кездеседі — он мың адамның біреуінде ғана болады. Керісінше, Барранкитас пен көршілес Лагунетастың кейбір бөліктерінде жиырма ер мен әйелдің біреуінен астамы осы ауруға шалдыққан еді.

Векслер 1979 жылдың шілдесінде Маракайбоға қонды. Ол сегіз жергілікті жұмысшыдан тұратын топты жалдап, көл жағасындағы бариоларға (кедей аудандарға) барып, ауруға шалдыққан және шалдықпаған ерлер мен әйелдердің шежіресін құжаттай бастады (клиникалық психолог ретінде дайындалғанымен, Векслер ол кезге қарай хореялар мен нейродегенеративті аурулар бойынша әлемдегі жетекші мамандардың біріне айналған еді). «Бұл зерттеу жүргізу мүмкін емес жер болды», — деп еске алады оның көмекшісі. Невропатологтар емделушілерді анықтап, ауруды сипаттап, ақпарат пен қолдау көрсете алуы үшін уақытша амбулаториялық клиника құрылды. Бір күні таңертең жергілікті балықшы маңызды дерек әкелді: ол көл бойымен екі сағаттық жерде көптеген отбасылар «el mal» (ауру) дертіне шалдыққан қайық тұрағын білетінін айтты. Векслер батпақтар арқылы ауылға баруға келісе ме?

Ол келісті. Келесі күні Векслер мен екі көмекшісі «pueblo de agua» — су үстіндегі тіреуіштерге салынған ауылға қарай қайықпен аттанды. Күн аптап ыстық болды. Олар сағаттар бойы ескек есті — содан кейін бұрылыстан өте бергенде, кіреберісте қоңыр түсті көйлек киген, террасада малдас құрып отырған әйелді көрді. Қайықтың келгені әйелді шошытып жіберді. Ол үйге кіру үшін орнынан тұрды, сол кезде кенеттен Гентингтон ауруына тән жұлқынып билейтін хореялық қимылдарға тап болды. Өз үйінен бір континент қашықтықта Векслер сол таныс «бимен» бетпе-бет келді. «Бұл мүлдем жаттық пен толық таныстықтың қақтығысы болды», — деп еске алады ол. «Мен өзімді осы жермен байланысты әрі жат сезіндім. Мені сезім билеп алды».

Бірнеше сәттен кейін Векслер ауылдың ортасына барғанда, гамакта жатқан тағы бір ерлі-зайыптының дірілдеп «билеп» жатқанын көрді. Олардың он төрт баласы болған. Векслер балалар мен олардың балалары туралы ақпарат жинаған сайын, құжатталған шежіре тез өсті. Бірнеше айдың ішінде ол Гентингтон ауруымен ауыратын жүздеген ерлердің, әйелдер мен балалардың тізімін жасады. Келесі айларда Векслер қан үлгілерін жинау үшін тәжірибелі медбикелер мен дәрігерлер тобымен ауылдарға қайта оралды. Олар венесуэлалық топтың шежіресін мұқият жинап, құрастырды. Содан кейін қан Бостондағы Массачусетс жалпы ауруханасындағы Джеймс Гуселланың зертханасына және Индиана университетінің популяциялық генетигі Майкл Конниллиге жіберілді.

Бостонда Гуселла қан жасушаларынан ДНҚ-ны бөліп алып, оны Гентингтон ауруымен генетикалық байланысты болуы мүмкін нұсқаны іздеу үшін ферменттермен кесті. Коннилли тобы ДНҚ нұсқалары мен ауру арасындағы статистикалық байланысты сандық түрде бағалау үшін мәліметтерді талдады. Үш бөліктен тұратын топ мыңдаған полиморфты нұсқаларды електен өткізуі керек болғандықтан, жұмыс баяу жүреді деп күткен еді, бірақ олар бірден таң қалды. 1983 жылы, қан келгеннен кейін небәрі үш жыл өткен соң, Гуселла тобы төртінші хромосоманың бір бөлігінде орналасқан, аурумен айқын байланысты ДНҚ-ның бір ғана нұсқасына тап болды. Айта кетерлігі, Гуселла тобы Гентингтон ауруымен ауыратын әлдеқайда кішірек америкалық топтан да қан жинаған болатын. Бұл жерде де ауру төртінші хромосомада орналасқан ДНҚ бағдаршамымен әлсіз байланысты болып көрінді. Мұндай күшті байланысты көрсететін екі тәуелсіз отбасы болғандықтан, генетикалық байланысқа күмән қалмады.

1983 жылдың тамызында Векслер, Гуселла және Коннилли Nature журналында Гентингтон ауруының генін төртінші хромосоманың алыс шетіне — 4p16. 3 — орналастырған мақаласын жариялады. Бұл геномның небәрі бірнеше белгісіз гендері бар, негізінен бос жатқан оғаш аймағы еді. Генетиктер тобы үшін бұл ешқандай таныс бағдарлары жоқ иен жағажайға кенеттен қайықпен келіп қонғандай әсер қалдырды.

Тіркесті талдау арқылы генді оның хромосомадағы орнына дейін картаға түсіру — бұл ғарыштан үлкен мегаполиске дейін жақындату сияқты: бұл геннің орналасқан жері туралы әлдеқайда нақты түсінік береді, бірақ геннің өзін анықтаудан әлі де алыс. Содан кейін көбірек тіркесу маркерлерін анықтау арқылы ген картасы нақтыланады, геннің орны хромосоманың барған сайын кішірек бөліктеріне дейін тарылады. Аудандар мен шағын аудандар артта қалады; орамдар мен блоктар көріне бастайды.

Соңғы қадамдар өте ауыр жұмысты қажет етеді. Күдікті гені бар хромосома бөлігі бөліктер мен ішкі бөліктерге бөлінеді. Осы бөліктердің әрқайсысы адам жасушаларынан оқшауланып, миллиондаған көшірмелер жасау үшін ашытқы немесе бактерия хромосомаларына енгізіледі және осылайша клондалады (генетикалық көшірмесін жасау). Бұл клондалған бөліктердің тізбегі анықталып (секвенирлеу), талданады және оларда потенциалды геннің бар-жоғы тексеріледі. Процесс қайталанады және нақтыланады, әрбір фрагменттің тізбегі анықталып, қайта тексеріледі, соңында бір ДНҚ фрагментінен кандидат геннің бөлігі анықталғанша жалғасады. Соңғы сынақ — бұл фрагменттің тұқым қуалайтын ауруы бар емделушілерде өзгергенін растау үшін қалыпты және ауру емделушілердегі геннің тізбегін анықтау. Бұл қылмыскерді анықтау үшін есіктен-есікке жүрумен бірдей.

1993 жылдың суық ақпан таңында Джеймс Гуселла өзінің аға ғылыми қызметкерінен бір-ақ сөзден тұратын электронды хат алды: «Бинго». Бұл межеге жеткенін білдірді. Гентингтон гені төртінші хромосомаға картаға түсірілген 1983 жылдан бері алты жетекші зерттеуші мен елу сегіз ғалымнан тұратын халықаралық топ (Тұқым қуалайтын аурулар қоры арқылы ұйымдастырылған, қолдау көрсетілген және қаржыландырылған) осы хромосомадағы генді іздеумен он жыл уақыт өткізген еді. Олар генді оқшаулау үшін түрлі қысқа жолдарды қолданып көрді. Ештеңе жұмыс істемеді. Олардың басындағы сәттілігі таусылған еді. Түңілген олар ген-ген бойынша жүруге көшті. 1992 жылы олар біртіндеп бір генге тоқталды, ол бастапқыда IT15 — «қызықты транскрипт 15» (interesting transcript 15) деп аталды. Кейіннен ол Гентингтин (Huntingtin) деп өзгертілді.

IT15 өте үлкен ақуызды кодтайтыны анықталды — ол 3144 аминқышқылынан тұратын биохимиялық алып еді, ол адам денесіндегі кез келген басқа ақуыздан үлкенірек (инсулинде небәрі 51 аминқышқылы бар). Ақпанның сол таңында Гуселланың қызметкері бақылау тобы мен Гентингтон ауруымен ауыратын емделушілердегі IT15 генінің тізбегін анықтаған еді. Ол секвенирлеу геліндегі жолақтарды санағанда, емделушілер мен олардың сау туыстары арасындағы айқын айырмашылықты тапты. Кандидат ген табылды.

Векслер үлгілерді жинау үшін Венесуэлаға кезекті сапарына аттанғалы жатқанда Гуселла оған қоңырау шалды. Ол қатты толқыды. Ол жылауын тоқтата алмады. «Біз оны таптық, біз оны таптық», — деді ол сұхбат берушіге. «Бұл түнге ұласқан ұзақ күннің саяхаты болды».

Гентингтин ақуызы нейрондар мен аталық без ұлпаларында кездеседі. Тышқандарда ол мидың дамуы үшін қажет. Ауруды тудыратын мутация одан да жұмбақ. Қалыпты ген тізбегінде өте жиі қайталанатын CAGCAGCAGCAG... тізбегі бар, бұл орта есеппен он жеті қайталанудан тұратын молекулалық әуен сияқты (кейбір адамдарда он, ал басқаларында отыз беске дейін болуы мүмкін). Гентингтон емделушілерінде кездесетін мутация ерекше. Орақ жасушалы анемия ақуыздағы бір ғана аминқышқылының өзгеруінен туындайды. Гентингтон ауруында мутация бір немесе екі аминқышқылының өзгеруі емес, қайталанулар санының артуы болып табылады: қалыпты гендегі отыз бестен аз болса, мутантты генде қырықтан асады. Қайталанулар санының артуы Гентингтин ақуызының көлемін ұзартады. Ұзын ақуыз нейрондарда бөлшектерге бөлініп, бұл бөлшектер жасушалардың ішінде ширатылған бумалар болып жиналады, бұл олардың өліміне және қызметінің бұзылуына әкелуі мүмкін деп есептеледі.

Осы бір оғаш молекулалық «кекештенудің» (тұтығудың) — қайталанатын тізбектің өзгеруінің — шығу тегі әлі де жұмбақ болып қалуда. Бұл генді көшіру кезінде жіберілген қате болуы мүмкін. Мүмкін, ДНҚ репликациясы ферменті Mississippi сөзін жазғанда артық s әрпін қосатын бала сияқты, қайталанатын жерлерге артық CAG-тарды қосатын шығар. Гентингтон ауруының тұқым қуалауының таңғажайып ерекшелігі — антиципация (anticipation — аурудың ұрпақтан-ұрпаққа өткен сайын ерте әрі ауыр көрініс табуы) деп аталатын құбылыс: Гентингтон ауруы бар отбасыларда қайталанулар саны ұрпақтан-ұрпаққа артқан сайын көбейіп, генде елу немесе алпыс қайталануға жетеді (бір рет Mississippi сөзін қате жазған бала барған сайын көбірек s әрпін қоса береді). Қайталанулар көбейген сайын, аурудың ауырлығы мен басталуы жылдамдап, барған сайын жас мүшелерге әсер етеді. Венесуэлада қазір тіпті он екі жастағы ұлдар мен қыздар да осы дертке шалдығуда, олардың кейбіреулерінде жетпіс немесе сексен қайталанудан тұратын тізбектер бар.

Дэвис пен Ботштейннің гендерді хромосомадағы физикалық орнына қарай картаға түсіру әдісі — кейінірек позициялық клондау (генді оның хромосомадағы орналасуы негізінде бөліп алу әдісі) деп аталды — адам генетикасындағы бетбұрысты кезең болды. 1989 жылы бұл әдіс муковисцидоз (тыныс алу және ас қорыту мүшелерінің жұмысын бұзатын ауыр тұқым қуалайтын ауру) дертіне себеп болатын генді анықтау үшін қолданылды. Муковисцидоз — өкпеге, ұйқы безіне, өт жолдарына және ішекке әсер ететін жойқын ауру. Көптеген популяцияларда өте сирек кездесетін Гентингтон ауруының мутациясынан айырмашылығы (Венесуэладағы науқастардың ерекше кластерін қоспағанда), муковисцидоздың мутацияланған нұсқасы жиі кездеседі: еуропалық текті әрбір жиырма бес еркек пен әйелдің бірі осы мутацияның тасымалдаушысы болып табылады. Мутантты геннің бір көшірмесі бар адамдарда әдетте ауру белгілері байқалмайды. Егер осындай екі симптомсыз тасымалдаушы балалы болса, баланың екі мутантты генмен туылу ықтималдығы төрттен бірге тең. CF (муковисцидоз) генінің екі мутантты көшірмесін мұрагерлікке алудың салдары өлімге әкелуі мүмкін. Кейбір мутациялардың пенетранттылығы (ген мутациясының сыртқы белгі ретінде көріну жиілігі) 100 пайызға жуықтайды. 1980 жылдарға дейін осындай екі мутантты аллелі бар баланың орташа өмір сүру ұзақтығы жиырма жыл болды.

Муковисцидоздың тұз бен секрецияға қатысы бар екеніне бірнеше ғасыр бойы күдік туған. 1857 жылы балалар әндері мен ойындарына арналған швейцариялық альманахта: «сүйген кезде маңдайынан тұз дәмі сезілетін» баланың денсаулығы туралы ескерту жасалған. Бұл ауруға шалдыққан балалар тер бездері арқылы өте көп мөлшерде тұз бөлетіні соншалық, олардың сымға ілінген терлі киімдері кепкен кезде, теңіз суы сияқты металды тот бастыратын. Өкпедегі бөлінділердің тұтқырлығы соншалық, олар тыныс алу жолдарын шырыш түйіршіктерімен бітеп тастайтын. Қақырыққа толған тыныс алу жолдары бактериялардың көбейетін жеріне айналып, өлімге әкелетін жиі пневмонияны тудыратын, бұл өлімнің ең көп таралған себептерінің бірі еді. Бұл сұмдық өмір еді — өз бөлінділеріне тұншыққан дене — және көбінесе сұмдық өліммен аяқталатын. 1595 жылы Лейдендегі анатомия профессоры баланың өлімі туралы былай деп жазған: «Перикардтың ішінде жүрек теңіз толқыны түстес улы сұйықтықта жүзіп жүрді. Өлімге ұйқы безінің оғаш ісінуі себеп болған. ... Кішкентай қыз өте арық, гектикалық безгекпен — тұрақсыз, бірақ тұрақты қызбамен әлсіреген еді». Оның муковисцидоз жағдайын сипаттағанына толық сенімді болуға болады.

1985 жылы Торонтода жұмыс істейтін генетик Лап-Чи Цуй геном бойында мутантты CF генімен байланысқан Ботштейннің ДНҚ нұсқаларының бірін, яғни «анонимді маркерді» тапты. Маркер жетінші хромосомада тез анықталды, бірақ CF гені сол хромосоманың генетикалық ну орман ішінде әлі де жоқ еді. Цуй CF генін табу үшін оның болуы мүмкін аймағын біртіндеп тарылта бастады. Бұл іздеуге Мичиган университетінің генетигі Фрэнсис Коллинз және Торонтодағы Джек Риордан қосылды. Коллинз стандартты ген іздеу әдісіне тапқыр өзгеріс енгізді. Генді картаға түсіруде әдетте хромосома бойымен «жүретін» (walked) — бір бөлікті, содан кейін келесісін, бірінен соң бірі қабаттасатын тізбекті клондайтын. Бұл арқанмен бір жұдырықты екіншісінің үстіне қойып көтерілгендей өте қиын жұмыс еді. Коллинздің әдісі оған хромосома бойымен үлкен қадамдармен қозғалуға мүмкіндік берді. Ол мұны хромосомалық «секіру» (хромосоманың үлкен аймақтарын қамтитын жылдам картаға түсіру тәсілі) деп атады.

1989 жылдың көктеміне қарай Коллинз, Цуй және Риордан хромосомалық секіруді қолданып, ген іздеу ауқымын жетінші хромосомадағы бірнеше кандидатқа дейін тарылтты. Ендігі міндет гендердің тізбегін анықтау, олардың сәйкестігін растау және CF генінің функциясына әсер ететін мутацияны анықтау болды. Сол жаздың соңында, жаңбырлы кеште Цуй мен Коллинз Бетесдадағы генді картаға түсіру семинарына қатысып жүргенде, олар Коллинз зертханасындағы зерттеушіден ген тізбегі туралы жаңалықты күтіп, факс аппаратының жанында тағатсыздана тұрды. Машина ATGCCGGTC... сияқты түсініксіз тізбектері бар қағаздарды шығара бастағанда, Коллинз шындықтың қалай ашылғанын көрді: ауру балалардың екі көшірмесінде де тек бір ген тұрақты түрде мутацияға ұшыраған, ал олардың дені сау ата-аналары мутацияның бір ғана көшірмесін тасымалдаған.

CF гені жасуша мембраналары арқылы тұзды өткізетін молекуланы кодтайды. Ең көп таралған мутация — ДНҚ-ның үш негізінің делециясы (генетикалық материалдың бір бөлігінің түсіп қалуы), бұл нәруыздан (белоктан) бір ғана аминқышқылының жойылуына немесе делециясына әкеледі (гендер тілінде ДНҚ-ның үш негізі бір аминқышқылын кодтайды). Бұл делеция натрий хлоридінің, яғни кәдімгі тұздың құрамдас бөлігі болып табылатын хлоридті мембраналар арқылы өткізе алмайтын қабілетсіз нәруызды тудырады. Тердегі тұз денеге қайта сіңе алмайды, соның салдарынан терге тән тұзды дәм береді. Сондай-ақ, дене ішекке тұз бен суды бөле алмайды, бұл іш аймағындағы симптомдарға әкеледі.

CF генін клондау адам генетиктері үшін маңызды жетістік болды. Бірнеше айдың ішінде мутантты аллельді анықтайтын диагностикалық тест қолжетімді болды. 1990 жылдардың басына қарай тасымалдаушыларды мутацияға тексеруге мүмкіндік туды және ауру жатыр ішінде үнемі диагноз қойылатын болды, бұл ата-аналарға зақымдалған ұрықты алдырып тастауды қарастыруға немесе балалардағы аурудың ерте көріністерін бақылауға мүмкіндік берді. «Тасымалдаушы жұптар» — екі ата-анада да мутантты геннің кем дегенде бір көшірмесі болған жағдайда — бала көтермеуді немесе бала асырап алуды таңдай алады. Соңғы онжылдықта ата-аналарды мақсатты скринингтен өткізу мен ұрықты диагностикалаудың үйлесімі мутантты аллель жиілігі ең жоғары популяцияларда муковисцидозбен туылған балалардың санын шамамен 30-40 пайызға азайтты. 1993 жылы Нью-Йорк ауруханасы ашкенази еврейлерін үш генетикалық ауруға, соның ішінде муковисцидозға, Гоше ауруына және Тей-Сакс ауруына (бұл гендердегі мутациялар ашкенази популяциясында жиі кездеседі) тексерудің белсенді бағдарламасын іске қосты. Ата-аналар скринингтен өтуді, пренаталдық (тууға дейінгі) диагностика үшін амниоцентезден (ұрық маңындағы сұйықтықты тексеру әдісі) өтуді және ұрықтың зақымдалғаны анықталса, жүктілікті тоқтатуды еркін таңдай алды. Бағдарлама басталғаннан бері бұл ауруханада аталған генетикалық аурулардың ешқайсысымен бірде-бір нәресте туылған жоқ.

Берг пен Джексон алғашқы рекомбинантты ДНҚ (түрлі көздерден алынған ДНҚ үзінділерінің жасанды қосындысы) молекуласын жасаған 1971 жыл мен Гентингтон ауруының гені біржола оқшауланған 1993 жыл аралығындағы генетикадағы өзгерістерді түсіну маңызды. ДНҚ 1950 жылдардың соңына қарай генетиканың «негізгі молекуласы» ретінде анықталғанымен, оның тізбегін анықтау, синтездеу, өзгерту немесе манипуляциялау құралдары ол кезде болған жоқ. Бірнеше маңызды ерекшеліктерді қоспағанда, адам ауруларының генетикалық негізі негізінен белгісіз еді. Тек бірнеше адам ауруы — орақ тәрізді жасушалы анемия, талассемия және В гемофилиясы — олардың себепші гендеріне дейін нақты картаға түсірілген болатын. Клиникалық тұрғыдан қолжетімді жалғыз адамдық генетикалық араласулар — амниоцентез және түсік жасату еді. Инсулин мен ұю факторлары шошқа мүшелерінен және адам қанынан бөлініп алынатын; генетикалық инженерия арқылы ешқандай дәрі жасалмаған еді. Адам гені ешқашан адам жасушасынан тыс жерде әдейі көрініс тапқан (экспрессияланған) емес. Бөгде гендерді енгізу немесе оның туған гендерін әдейі мутациялау арқылы ағзаның геномын өзгерту перспективасы кез келген технологияның мүмкіндігінен тыс еді. «Биотехнология» сөзі Оксфорд сөздігінде болмаған.

Жиырма жылдан кейін генетика ландшафтының өзгеруі таңқаларлық болды: адам гендері картаға түсірілді, оқшауланды, тізбектелді, синтезделді, клондалды, рекомбинацияланды, бактериялық жасушаларға енгізілді, вирустық геномдарға тасымалданды және дәрі-дәрмектер жасау үшін қолданылды. Физик және тарихшы Эвелин Фокс Келлер сипаттағандай: «молекулалық биологтар ДНҚ-ны өздері манипуляциялай алатын әдістерді [ашқаннан] кейін», «табиғаттың» «өзгермейтіндігі» туралы біздің тарихи түсінігімізді түбегейлі өзгерткен технологиялық ноу-хау пайда болды».

«Дәстүрлі көзқарас бойынша «табиғат» — тағдырды, ал «тәрбие» — бостандықты білдірсе, енді рөлдер ауысқан сияқты. ... Біз соңғысына [яғни қоршаған ортаға] қарағанда, біріншісін [яғни гендерді] — жай ғана ұзақ мерзімді мақсат ретінде емес, жақын арадағы перспектива ретінде оңайырақ басқара алатын болдық».

1969 жылы, жаңалықтарға толы онжылдықтың қарсаңында, генетик Роберт Синшеймер болашақ туралы эссе жазды. Гендерді синтездеу, тізбектеу және манипуляциялау қабілеті «адамзат тарихындағы жаңа көкжиекті» ашады.

«Кейбіреулер бұл адамды кемелдендіру туралы ескі арманның жаңа нұсқасы ғана деп жымиып, сезінуі мүмкін. Солай, бірақ бұл одан да үлкен нәрсе. Адамның мәдени кемелдігі туралы ескі армандар әрқашан оның ішкі, мұрагерлік кемшіліктері мен шектеулерімен қатты шектелген еді. ... Біз енді басқа жолды — екі миллиард жылдық эволюцияның осы таңғажайып өнімін қазіргі көзқарасымыздан әлдеқайда жоғары деңгейде жеңілдету және саналы түрде кемелдендіру мүмкіндігін көріп отырмыз».

Осы биологиялық революцияны болжаған басқа ғалымдар бұған азырақ оптимизммен қарады. Генетик Дж. Б. С. Холдейн 1923 жылы сипаттағандай, гендерді басқару күші тізгінделгеннен кейін, «ешқандай сенімдер, ешқандай құндылықтар, ешқандай институттар қауіпсіз емес».

fn1 1978 жылы басқа екі зерттеуші, Ю. Вай Кан және Андре Дози орақ тәрізді жасушалы геннің жанында ДНҚ полиморфизмін (ДНҚ тізбегіндегі айырмашылықтар) тапты — және оны науқастардағы орақ тәрізді жасушалы геннің мұрагерлігін бақылау үшін қолданды. Мейнард Олсон мен оның әріптестері де 1970 жылдардың соңында полиморфизмдерді қолданатын генді картаға түсіру әдістерін сипаттады.

fn2 Еуропалық популяцияларда мутантты муковисцидоз генінің жоғары таралуы ондаған жылдар бойы генетиктерді таң қалдырды. Егер муковисцидоз осындай өлімге әкелетін ауру болса, онда неге ген эволюциялық сұрыптау арқылы жойылып кетпеді? Соңғы зерттеулер батыл теорияны алға тартады: мутантты муковисцидоз гені холера инфекциясы кезінде сұрыптау артықшылығын беруі мүмкін. Адамдардағы холера тұз бен суды жедел жоғалтумен бірге жүретін ауыр, емделмейтін диареяны тудырады; бұл жоғалту дегидратацияға, метаболикалық бұзылуларға және өлімге әкелуі мүмкін. Мутантты CF генінің бір көшірмесі бар адамдардың мембраналары арқылы тұз бен суды жоғалту қабілеті сәл төмендеген, сондықтан олар холераның ең ауыр асқынуларынан салыстырмалы түрде қорғалған (бұны генетикалық түрлендірілген тышқандар арқылы көрсетуге болады). Бұл жерде де гендегі мутация екі жақты және жағдайға байланысты әсер етуі мүмкін — бір көшірмеде пайдалы, ал екі көшірмеде өлімге әкеледі. Осылайша, мутантты CF генінің бір көшірмесі бар адамдар Еуропадағы холера эпидемияларынан аман қалған болуы мүмкін. Осындай екі адам көбейген кезде, оларда екі мутантты гені бар баланың — яғни муковисцидозы бар баланың туылу ықтималдығы төрттен бір болды, бірақ сұрыптау артықшылығы популяцияда мутантты CF генін сақтап қалу үшін жеткілікті күшті болды.

«Геномды алу үшін»

Аң аулауға барамыз, аң аулауға барамыз!

Түлкіні ұстап алып, қорапқа саламыз,

Содан кейін оны жібереміз.

— ХVІІІ ғасырдағы балалар тақпағы

Өз геномымыздың осы тізбегін оқу қабілетіміз философиялық парадоксқа ұқсайды. Саналы тіршілік иесі өзін жасау туралы нұсқаулықты түсіне ала ма?

— Джон Салстон

Қайта өрлеу дәуіріндегі кеме жасау ғылымының мамандары 1400 жылдардың соңы мен 1500 жылдардағы мұхитаралық навигацияның қарқынды өсуіне түрткі болған, ақырында Жаңа дүниенің ашылуына әкелген технологияның табиғаты туралы жиі дауласады. Бұл бір лагерь табандылықпен айтатындай, үлкенірек кемелерді — галеондарды, караккаларды және флейттерді жасау қабілеті ме? Әлде бұл навигациялық жаңа технологиялардың — жетілдірілген астролябияның, навигатор компасының және ерте секстанттың ойлап табылуы ма?

Ғылым мен технология тарихында да серпілістер екі негізгі формада болатын сияқты. Бірі — масштабтық ауысулар (scale shifts), мұнда шешуші ілгерілеу тек өлшемнің немесе масштабтың өзгеруі нәтижесінде пайда болады (бір инженер айтқандай, ай зымыраны тек вертикалды бағытталған үлкен реактивті ұшақ қана еді). Және тұжырымдамалық ауысулар (conceptual shifts) — мұнда ілгерілеу радикалды жаңа тұжырымдаманың немесе идеяның пайда болуына байланысты болады. Шын мәнінде, бұл екі режим бірін-бірі жоққа шығармайды, қайта күшейтеді. Масштабтық ауысулар тұжырымдамалық ауысуларға мүмкіндік береді, ал жаңа тұжырымдамалар, өз кезегінде, жаңа масштабтарды талап етеді. Микроскоп көзге көрінбейтін әлемге есік ашты. Жасушалар мен жасушаішілік органеллалар ашылды, бұл жасушаның ішкі анатомиясы мен физиологиясы туралы сұрақтар туғызды және осы жасушаішілік бөлімдердің құрылымы мен функцияларын түсіну үшін бұдан да қуатты микроскоптарды талап етті.

1970 жылдардың ортасы мен 1980 жылдардың ортасы аралығында генетика көптеген тұжырымдамалық ауысуларға — генді клондау, генді картаға түсіру, үзілмелі гендер, генетикалық инженерия және гендік реттеудің жаңа режимдеріне куә болды — бірақ масштабта ешқандай радикалды ауысулар болған жоқ. Онжылдық ішінде жүздеген жекелеген гендер функционалдық сипаттамаларына қарай оқшауланды, тізбектелді және клондалды — бірақ жасушалық ағзаның барлық гендерінің толық каталогы болған жоқ. Негізінде, бүкіл ағзаның геномын тізбектеу технологиясы ойлап табылған еді, бірақ жұмыстың орасан зор көлемі ғалымдарды сескендірді. 1977 жылы Фред Сэнгер ДНҚ-ның 5 386 негізі бар phiX вирусының геномын тізбектегенде, бұл сан генді тізбектеу қабілетінің шеткі шегі болды. Адам геномында 3 095 677 412 негіз жұбы бар — бұл 574 000 еселік масштабтық ауысуды білдіреді.

Толық тізбектеу жұмысының әлеуетті пайдасы адамдардағы аурумен байланысты гендерді оқшаулау арқылы ерекше атап өтілді. 1990 жылдардың басында танымал баспасөзде маңызды адам гендерінің картаға түсуі мен анықталуы тойланып жатқанда, генетиктер мен науқастар бұл процестің тиімсіздігі мен қиындығы туралы жеке кездесулерде алаңдаушылық білдіріп жатты. Гентингтон ауруы үшін бір науқастан (Нэнси Векслердің анасы) генге дейін жету үшін кем дегенде жиырма бес жыл қажет болды (егер Гентингтонның ауру туралы алғашқы тарихын есептесеңіз, жүз жиырма бір жыл). Сүт безі қатерлі ісігінің тұқым қуалайтын түрлері көне заманнан бері белгілі болса да, сүт безі қатерлі ісігімен байланысты ең көп таралған BRCA1 гені тек 1994 жылы ғана анықталды. Тіпті муковисцидоз генін оқшаулау үшін қолданылған хромосомалық секіру сияқты жаңа технологиялардың өзінде гендерді табу және картаға түсіру өте баяу болды. «Адам бойынан гендерді табуға тырысатын ерекше ақылды адамдар аз болған жоқ», — деп атап өтті құрттар биологиясының маманы Джон Салстон, — «бірақ олар тізбектің қажетті болуы мүмкін бөліктері туралы теория жасаумен уақыттарын босқа өткізді». Салстон «геннен кейін ген» тәсілі ақыры тығырыққа тіреледі деп қорықты.

Джеймс Уотсон «бір гендік» генетиканың қарқынына қатысты көңіл толмаушылықты қайталады. «Тіпті рекомбинантты ДНҚ әдістемелерінің орасан зор күші болса да», — деп дәлелдеді ол, — «көптеген ауру гендерін ақырғы оқшаулау 1980 жылдардың ортасында адам мүмкіндігінен тыс болып көрінді». Уотсонның іздегені бүкіл адам геномының — бірінші нуклеотидтен бастап соңғысына дейінгі барлық 3 миллиард негіз жұбының тізбегі еді. Барлық белгілі адам гендері, соның ішінде оның барлық генетикалық коды, барлық реттеуші тізбектер, әрбір интрон мен экзон (геннің ақпарат бермейтін және ақпарат беретін бөліктері), гендер арасындағы барлық ұзын ДНҚ учаскелері және барлық нәруызды кодтайтын сегменттер сол тізбектен табылатын болады. Тізбек болашақта ашылатын гендерді аннотациялау (сипаттау) үшін үлгі ретінде қызмет етеді: мысалы, егер генетик сүт безі қатерлі ісігінің қаупін арттыратын жаңа генді тапса, ол оны адам геномының негізгі тізбегіне картаға түсіру арқылы оның нақты орны мен тізбегін анықтай алуы керек. Сондай-ақ, тізбек қалыпты емес гендерді — яғни мутацияларды — сипаттайтын «нормалы» үлгі болады: зақымдалған және зақымдалмаған әйелдер арасындағы сол сүт безі қатерлі ісігімен байланысты генді салыстыру арқылы генетик ауруды тудыруға жауапты мутацияны картаға түсіре алады.

Бүкіл адам геномын тізбектеуге екі басқа көзден серпін келді. «Бір уақытта бір ген» тәсілі муковисцидоз және Гентингтон ауруы сияқты моногенді (бір ғана геннің зақымдануынан туындайтын) аурулар үшін тамаша жұмыс істеді. Бірақ адамның ең көп таралған ауруларының көбі бір гендік мутациядан туындамайды. Бұл генетикалық аурулардан гөрі, геномдық аурулар (бірнеше геннің қатысуымен болатын күрделі аурулар): адам геномы бойынша шашыраңқы орналасқан бірнеше гендер аурудың қаупін анықтайды. Бұл ауруларды бір геннің әрекеті арқылы түсіну мүмкін емес. Оларды тек бірнеше тәуелсіз гендердің өзара байланысын түсіну арқылы ғана түсінуге, диагноз қоюға немесе болжауға болады.

Геномдық аурудың типтік үлгісі — қатерлі ісік (рак). Қатерлі ісік — бұл гендердің ауруы екені бір ғасырдан астам уақыт бұрын белгілі болған: 1872 жылы бразилиялық офтальмолог Хиларио де Гувейя ретинобластома (көз торының қатерлі ісігі) деп аталатын көз қатерлі ісігінің сирек түрі бірнеше ұрпақ бойы қайғылы түрде жалғасқан отбасын сипаттаған. Отбасылар тек гендерді ғана бөліспейді: жаман әдеттер, жаман рецепттер, невроздар, обсессиялар, қоршаған орта және мінез-құлық — бірақ аурудың отбасылық сипаты генетикалық себепті көрсетті. Де Гувейя осы сирек кездесетін көз ісіктерінің себебі ретінде «тұқым қуалайтын факторды» ұсынды. Жер шарының келесі жағында және жеті жыл бұрын Мендель есімді белгісіз ботаник-монах бұршақтардағы тұқым қуалайтын факторлар туралы мақала жариялаған еді — бірақ де Гувейя Мендельдің мақаласын немесе «ген» сөзін ешқашан кездестірмеген еді.

1970 жылдардың соңына қарай, де Гувейядан тура бір ғасыр өткен соң, ғалымдар қатерлі ісіктердің өсуді бақылайтын гендерде мутацияға ие болған қалыпты жасушалардан пайда болатыны туралы жайсыз шындыққа келе бастады. Қалыпты жасушаларда бұл гендер өсудің қуатты реттегіштері ретінде әрекет етеді: сондықтан терідегі жара өзін-өзі емдегеннен кейін, әдетте жазылуын тоқтатады және ісікке айналмайды (немесе генетика тілінде: гендер жарадағы жасушаларға қашан өсуді бастау керектігін және қашан тоқтату керектігін айтады). Генетиктер қатерлі ісік жасушаларында бұл жолдардың қандай да бір түрде бұзылғанын түсінді. «Бастау» гендері қосулы күйінде қалып қойған, ал «тоқтату» гендері өшірілген; жасушаның метаболизмі мен ерекшелігін өзгертетін гендер бұзылып, нәтижесінде өсуді қалай тоқтату керектігін білмейтін жасуша пайда болған.

Қатерлі ісіктің осындай эндогендік генетикалық жолдардың өзгеруінің нәтижесі — қатерлі ісік биологы Гарольд Вармус айтқандай, «өзіміздің қалыпты бейнеміздің бұрмаланған нұсқасы» — екендігі қатты алаңдатты: ондаған жылдар бойы ғалымдар қатерлі ісіктің жалпы себебі ретінде вирус немесе бактерия сияқты қандай да бір патогенді кінәлауға болады және оны вакцина немесе антимикробтық терапия арқылы жоюға болады деп үміттенген еді. Қатерлі ісік гендері мен қалыпты гендер арасындағы тығыз байланыс қатерлі ісік биологиясының басты міндетін ашты: Қалыпты өсудің кедергісіз жүруіне мүмкіндік бере отырып, мутантты гендерді қалай өшірулі немесе қосулы күйіне қайтаруға болады? Бұл қатерлі ісік терапиясының анықтаушы мақсаты, мәңгілік қиялы және ең терең жұмбағы болды және әлі де солай болып қала береді.

Қалыпты жасушалар бұл қатерлі ісік тудыратын мутацияларды төрт механизм арқылы алуы мүмкін. Мутациялар темекі түтіні, ультракүлгін сәуле немесе рентген сәулелері сияқты қоршаған ортаның әсерінен болуы мүмкін — бұл агенттер ДНҚ-ға шабуыл жасап, оның химиялық құрылымын өзгертеді. Мутациялар жасуша бөлінуі кезіндегі стихиялық қателерден туындауы мүмкін (әрбір ДНҚ жасушада репликацияланған сайын, көшіру процесінде қате пайда болуының азғантай мүмкіндігі бар — мысалы, А әрпі Т, Г немесе Ц-ға ауысады). Мутантты қатерлі ісік гендері ата-анадан мұрагерлікке берілуі мүмкін, осылайша отбасыларда кездесетін ретинобластома және сүт безі қатерлі ісігі сияқты тұқым қуалайтын қатерлі ісік синдромдарын тудырады. Немесе гендер жасушаларға вирустар — микробиологиялық әлемнің кәсіби ген тасушылары мен ген алмастырғыштары — арқылы енуі мүмкін. Төрт жағдайда да нәтиже бірдей патологиялық процеске келіп тіреледі: өсуді бақылайтын генетикалық жолдардың орынсыз белсендірілуі немесе белсенділігін жоюы, бұл қатерлі ісікке тән қатерлі, реттелмейтін жасуша бөлінуін тудырады.

Адамзат тарихындағы ең ауыр аурулардың бірі биологиядағы ең негізгі екі процестің бұзылуынан туындайтыны кездейсоқтық емес: қатерлі ісік (рак) эволюция мен тұқым қуалаушылық логикасын өз иелігіне алады; бұл — Мендель мен Дарвин ілімдерінің патологиялық тоғысуы. Қатерлі ісік жасушалары мутация, тірі қалу, табиғи сұрыпталу және өсу арқылы пайда болады. Олар қатерлі өсу туралы нұсқаулықтарды өз гендері арқылы еншілес жасушаларға береді. 1980-жылдардың басында биологтар түсінгендей, қатерлі ісік генетикалық аурудың «жаңа» түрі болды — бұл тұқым қуалаушылықтың, эволюцияның, қоршаған ортаның және кездейсоқтықтың араласуынан туындаған нәтиже еді.

Бірақ кәдімгі адам рагын тудыруға қанша ген қатысады? Бір қатерлі ісікке бір ген бе? Ондаған ба? Жүз бе? 1990-жылдардың соңында Джонс Хопкинс университетінде Берт Фогельштейн есімді қатерлі ісік генетигі адам рагына қатысы бар барлық дерлік гендердің толық каталогын жасауды ұйғарды. Фогельштейн қатерлі ісіктердің жасушадағы ондаған мутациялардың жиналуын қамтитын кезең-кезеңімен жүретін процесс арқылы туындайтынын анықтаған болатын. Жасуша ген-генімен қатерлі ісікке қарай жылжиды: бір, екі, төрт, содан кейін ондаған мутацияға ие болып, оның физиологиясы бақыланатын өсуден ретсіз өсуге ауысады.

Қатерлі ісік генетиктері үшін бұл мәліметтер «бір уақытта бір ген» тәсілінің ракты түсіну, диагноз қою немесе емдеу үшін жеткіліксіз екенін анық көрсетті. Қатерлі ісіктің іргелі ерекшелігі оның орасан зор генетикалық әртүрлілігі болды: бір әйелдің екі кеудесінен бір уақытта алынған сүт безі қатерлі ісігінің екі үлгісінде мутациялар спектрі мүлдем басқаша болуы мүмкін — сондықтан олар өзін әртүрлі ұстайды, әртүрлі қарқынмен дамиды және әртүрлі химиялық терапияға жауап береді. Қатерлі ісікті түсіну үшін биологтарға рак жасушасының бүкіл геномын бағалау қажет болды.

Егер қатерлі ісіктердің физиологиясы мен әртүрлілігін түсіну үшін тек жекелеген гендерді емес, рак геномдарын секвенирлеу (ДНҚ тізбегін анықтау) қажет болса, онда ең алдымен қалыпты геномның тізбегі аяқталуы тиіс екені тіпті айқындала түсті. Адам геномы қатерлі ісік геномына қалыпты балама ретінде қызмет етеді. Генетикалық мутацияны тек қалыпты немесе жабайы типті (табиғатта кездесетін қалыпты нұсқа) баламамен салыстырғанда ғана сипаттауға болады. Осы қалыптылық үлгісі болмаса, қатерлі ісіктің іргелі биологиясын шешуге үміт аз еді.

Қатерлі ісік сияқты, тұқым қуалайтын психикалық аурулар да ондаған гендерді қамтитыны белгілі болды. Әсіресе шизофрения (ойлау процесі мен эмоционалдық реакциялардың бұзылуымен сипатталатын психикалық ауру) 1984 жылы бүкіл елдің назарын аударды: шілденің бір түстен кейінгі уақытында параноидтық галлюцинациялары бар екені белгілі Джеймс Хьюберти Сан-Диегодағы McDonald’s мейрамханасына еркін кіріп, жиырма бір адамды атып өлтірді. Қырғыннан бір күн бұрын Хьюберти психикалық денсаулық клиникасының тіркеушісіне көмек сұрап жанталаса хабарлама қалдырып, телефон жанында бірнеше сағат күткен. Кері қоңырау соғылмады; тіркеуші оның тегін қате жазып, нөмірін көшіруді ұмытып кеткен. Келесі күні таңертең ол параноидтық тұман құшағында, қызына «адам аулауға бара жатырмын» деп айтып, торлы көрпеге оралған оқталған жартылай автоматты қарумен үйінен шығып кеткен.

Хьюберти трагедиясы Ұлттық ғылым академиясының (NAS) шизофренияны генетикалық себептермен нақты байланыстыратын деректерді жариялағаннан кейін жеті ай өткен соң болды. 1890-жылдары Гальтон, ал 1940-жылдары нацистік генетиктер негізін салған егіздер әдісін қолдана отырып, NAS зерттеуі бір жұмыртқалы егіздердің шизофрения бойынша конкорданттық (егіздердің екеуінде де бірдей белгінің болу ықтималдығы) көрсеткіші 30-дан 40 пайызға дейін екенін анықтады. 1982 жылы генетик Ирвинг Готтесман жариялаған бұрынғы зерттеу бір жұмыртқалы егіздерде бұдан да жоғары — 40-тан 60 пайызға дейінгі байланысты тапқан болатын. Егер егіздің біріне шизофрения диагнозы қойылса, екіншісінің осы ауруға шалдығу қаупі жалпы халықпен салыстырғанда елу есе жоғары болды. Шизофренияның ең ауыр түріне шалдыққан бір жұмыртқалы егіздер үшін Готтесман конкорданттық деңгейі 75-тен 90 пайызға дейін жететінін анықтады: ауыр формасы бар әрбір егіздің сыңарынан да дәл сол ауру табылған. Бір жұмыртқалы егіздер арасындағы мұндай жоғары сәйкестік шизофренияға күшті генетикалық әсердің бар екенін көрсетті. Бірақ NAS та, Готтесман зерттеуі де әртүрлі жұмыртқалы егіздер арасында бұл көрсеткіштің күрт төмендейтінін (шамамен 10 пайызға дейін) байқады.

Генетик үшін мұндай тұқым қуалау заңдылығы аурудың негізінде жатқан генетикалық әсерлер туралы маңызды мәліметтер береді. Егер шизофрения бір гендегі жалғыз, доминантты, жоғары пенетранттылыққа (геннің ағзада көріну дәрежесі) ие мутациядан туындаса, онда бір жұмыртқалы егіздің бірі сол мутантты генді мұра етсе, екіншісі де міндетті түрде соны алады. Екеуінде де ауру пайда болып, конкорданттық 100 пайызға жақындауы тиіс. Ал ағайындылар мен әртүрлі жұмыртқалы егіздер бұл генді орта есеппен жарты жағдайда ғана мұра етеді, сондықтан олардың арасындағы сәйкестік 50 пайызға дейін төмендеуі керек.

Керісінше, шизофрения бір ауру емес, аурулар тобы деп елестетіп көріңіз. Мидың танымдық аппаратын орталық біліктен, негізгі беріліс қорабынан және оның жұмысын реттейтін ондаған кішігірім поршеньдер мен тығыздағыштардан тұратын күрделі механикалық қозғалтқыш деп есептеңіз. Егер негізгі білік сынса және беріліс қорабы істен шықса, бүкіл «таным қозғалтқышы» қирайды. Бұл шизофренияның ауыр түріне ұқсас: нейрондық байланыс пен дамуды басқаратын гендердегі бірнеше жоғары пенетрантты мутациялардың үйлесімі білік пен тісті дөңгелектердің істен шығуына әкеліп, танымның ауыр ақауларын тудыруы мүмкін. Бір жұмыртқалы егіздер бірдей геномдарды мұра ететіндіктен, екеуі де міндетті түрде білік пен беріліс қорабы гендеріндегі мутацияларды алады. Мутациялар жоғары пенетрантты болғандықтан, егіздер арасындағы сәйкестік әлі де 100 пайызға жақын болады.

Бірақ енді таным қозғалтқышы бірнеше кішігірім тығыздағыштар, от алдыру шамдары мен поршеньдер жұмыс істемесе де бұзылуы мүмкін екенін елестетіңіз. Бұл жағдайда қозғалтқыш толық тоқтап қалмайды; ол бүлкілдеп, қинала жұмыс істейді және оның ақауы жағдайға байланысты болады: мысалы, қыста нашарлайды. Бұл — шизофренияның жеңіл түрі. Бұл ақау әрқайсысының пенетранттылығы төмен мутациялардың жиынтығынан туындайды: бұл танымның жалпы механизмін нәзік бақылайтын «тығыздағыш, поршень және от алдыру шамы» гендері.

Мұнда да бірдей геномдары бар бір жұмыртқалы егіздер гендердің барлық бес нұсқасын бірге мұра етеді, бірақ пенетранттылық толық болмағандықтан және қоздырғыштар жағдайға байланысты болғандықтан, егіздер арасындағы сәйкестік тек 30 немесе 50 пайызға дейін төмендеуі мүмкін. Ал әртүрлі жұмыртқалы егіздер мен ағайындылар бұл гендік нұсқалардың тек бірнешеуін ғана бөліседі. Мендель заңдары барлық бес нұсқаның екі бауырда бірдей толық мұра етілуі сирек екеніне кепілдік береді. Сондықтан олардың арасындағы сәйкестік одан да күрт төмендеп, 5 немесе 10 пайызды құрайды.

Тұқым қуалаудың мұндай заңдылығы шизофренияда жиі байқалады. Бір жұмыртқалы егіздердің тек 50 пайыздық сәйкестікке ие болуы (яғни, біреуі ауырса, екіншісі тек 50 пайыз жағдайда ғана ауырады) бейімділікті ауруға айналдыру үшін басқа да қоздырғыштар (қоршаған орта факторлары немесе кездейсоқ оқиғалар) қажет екенін анық көрсетеді. Бірақ шизофрениямен ауыратын ата-ананың баласын туған кезде сау отбасы асырап алса да, баланың ауруға шалдығу қаупі 15-тен 20 пайызға дейін сақталады — бұл жалпы халықтан жиырма есе жоғары. Бұл қоршаған ортаның үлкен айырмашылықтарына қарамастан, генетикалық әсерлердің күшті және автономды бола алатынын дәлелдейді. Мұндай заңдылықтар шизофренияның көптеген нұсқаларды, көптеген гендерді және қоршаған орта немесе кездейсоқ факторларды қамтитын күрделі, полигендік (көптеген гендерге байланысты) ауру екенін көрсетеді. Қатерлі ісік және басқа полигендік аурулар сияқты, шизофренияның физиологиясын да «бір уақытта бір ген» тәсілімен түсіну мүмкін емес.

Гендер, психикалық аурулар және қылмыс туралы халық арасындағы үрей 1985 жылдың жазында саясаттанушы Джеймс Кью Уилсон мен бихевиорист-биолог Ричард Херрнштейн жазған «Қылмыс және адам табиғаты: Қылмыс себептерін түпкілікті зерттеу» атты арандатушылық кітаптың жарық көруімен одан әрі күшейді. Уилсон мен Херрнштейн психикалық аурудың кейбір түрлері — әсіресе шизофренияның зорлық-зомбылыққа бейім түрі — қылмыскерлер арасында өте көп кездесетінін, олардың генетикалық тұрғыдан бекітілгенін және қылмыстық мінез-құлықтың себебі болуы мүмкін екенін алға тартты. Нашақорлық пен зорлық-зомбылықтың да күшті генетикалық компоненттері бар еді. Бұл гипотеза халықтың қиялын баурап алды. Соғыстан кейінгі академиялық криминологияда қылмыстың «қоршаған орта» теориялары басым болды, яғни қылмыскерлер — жаман ортаның, жаман көршілердің және жаман таңбалардың жемісі. Уилсон мен Херрнштейн бұл факторларды мойындағанымен, ең даулы төртінші факторды — «жаман гендерді» қосты. Олар «топырақ емес, тұқым бүлінген» деп тұспалдады. «Қылмыс және адам табиғаты» үлкен медиа-феноменге айналды: жиырмадан астам ірі ақпарат құралдары, соның ішінде New York Times, Newsweek және Science бұл туралы жазды. Time журналы өзінің басты тақырыбында бұл хабарламаны нақтылады: «Қылмыскерлер туа біте ме, әлде солай қалыптаса ма? » Ал Newsweek айдары одан да қатал болды: «Қылмыскер болып туады және тәрбиеленеді».

Уилсон мен Херрнштейннің кітабы қатты сынға ұшырады. Тіпті шизофренияның генетикалық теориясына сенетіндердің өзі аурудың шығу тегі (этиологиясы) негізінен белгісіз екенін, жүре пайда болған әсерлердің маңызды рөл атқаратынын (сондықтан бір жұмыртқалы егіздер арасындағы сәйкестік 100 емес, 50 пайыз екенін) және шизофрениктердің басым көпшілігі өз ауруының қорқынышты көлеңкесінде өмір сүрсе де, ешқашан қылмыс жасамағанын мойындауға мәжбүр болды.

Бірақ 1980-жылдары зорлық-зомбылық пен қылмысқа алаңдаған жұртшылық үшін адам геномы тек медициналық аурулардың ғана емес, сонымен бірге ауытқушылық, маскүнемдік, зорлық-зомбылық, моральдық азғындық немесе нашақорлық сияқты әлеуметтік кеселдердің де жауабын табуы мүмкін деген ой өте тартымды болды. Baltimore Sun басылымына берген сұхбатында нейрохирург «қылмысқа бейім» адамдарды (Хьюберти сияқты) олар қылмыс жасамай тұрып-ақ генетикалық профильдеу арқылы анықтап, оқшаулап, емдеуге бола ма деп ой толғады. Психиатр-генетик мұндай гендерді анықтаудың қылмыс, жауапкершілік және жаза туралы қоғамдық пікірталасқа тигізетін әсері туралы былай деді: «[Генетикамен] байланыс өте анық. … [Қылмысты емдеудің] бір қыры биологиялық болатынын ойламау — аңғалдық болар еді».

Осындай үлкен үміттер мен дақпырттың аясында адам геномын секвенирлеу туралы алғашқы әңгімелер таңқаларлықтай көңіл көншітпеді. 1984 жылдың жазында Энергетика департаментінің (DOE) ғылыми әкімшісі Чарльз ДеЛизи адам геномын секвенирлеудің техникалық мүмкіндігін бағалау үшін сарапшылардың жиынын өткізді. 1980-жылдардың басынан бастап DOE зерттеушілері радиацияның адам гендеріне әсерін зерттеп келген болатын. 1945 жылғы Хиросима мен Нагасаки бомбалауы жүздеген мың Жапония азаматына, соның ішінде қазір қырық-елу жастағы он екі мың тірі қалған балаға әртүрлі мөлшерде радиация шашты. Бұл балаларда қандай гендерде және қанша уақыт ішінде қанша мутация болды? Радиациядан туындаған мутациялар геном бойынша кездейсоқ таралғандықтан, оларды ген-генімен іздеу тиімсіз еді. 1984 жылдың желтоқсанында радиацияға ұшыраған балалардың генетикалық өзгерістерін анықтау үшін геномды толық секвенирлеуді қолдану мүмкіндігін талқылау үшін ғалымдардың кезекті кездесуі шақырылды. Конференция Юта штатындағы Алта қаласында — Ботштейн мен Дэвис адам гендерін тіркесу мен полиморфизмдер арқылы картаға түсіру идеясын алғаш рет ойлап тапқан сол таулы қалада өтті.

Сырттай қарағанда, Алта кездесуі сәтсіз аяқталғандай көрінді. Ғалымдар 1980-жылдардың ортасындағы секвенирлеу технологиясы адам геномындағы мутацияларды анықтауға мүлдем қауқарсыз екенін түсінді. Бірақ бұл кездесу гендерді кешенді секвенирлеу туралы диалогты бастау үшін маңызды алаң болды. Содан кейін геномды секвенирлеу бойынша бірқатар кездесулер өтті — 1985 жылы мамырда Санта-Крузда және 1986 жылы наурызда Санта-Феде. 1986 жылдың жазының соңында Джеймс Уотсон Колд Спиринг Харборда «Homo sapiens молекулалық биологиясы» атты арандатушылық тақырыппен ең шешуші жиынды өткізді. Асиломардағыдай, кристалдай мөлдір шығанақ жағасындағы тыныш кампус пен жасыл төбелердің көрінісі пікірталастардың жалынды энергиясымен мүлдем қарама-қайшы еді.

Кездесуде геномды секвенирлеуді технологиялық тұрғыдан қолжетімді еткен бірқатар жаңа зерттеулер ұсынылды. Ең маңызды техникалық серпіліс гендердің репликациясын (көшірілуін) зерттейтін биохимик Кэри Муллистен келді. Гендерді секвенирлеу үшін ДНҚ-ның жеткілікті мөлшері болуы өте маңызды. Жалғыз бактерия жасушасын жүздеген миллион жасушаға дейін өсіруге болады, осылайша секвенирлеу үшін мол ДНҚ алуға болады. Бірақ жүздеген миллион адам жасушасын өсіру қиын. Муллис тапқыр шешім тапты. Ол сынауықта ДНҚ-полимеразаны қолданып адам генінің көшірмесін жасады, содан кейін сол көшірменің көшірмесін жасау үшін қолданды және осылайша ондаған цикл бойы қайталады. Әрбір көшіру циклі ДНҚ-ны күшейтіп, геннің шығымын экспоненциалды түрде арттырды. Бұл әдіс кейіннен полимеразды тізбекті реакция немесе ПТР (PCR) деп аталды және ол «Адам геномы» жобасы үшін өте маңызды болды.

Математиктен биологқа айналған Эрик Ландер аудиторияға күрделі, көпгенді ауруларға қатысты гендерді табудың жаңа математикалық әдістері туралы айтты. Калтехтен келген Лерой Худ Сэнгердің секвенирлеу әдісін он-жиырма есе жылдамдататын жартылай автоматтандырылған машинаны сипаттады.

Бұған дейін ДНҚ секвенирлеуінің пионері Уолтер Гилберт қажетті шығындар мен қызметкерлердің есебін майлықтың шетіне жазып дайындаған болатын. Гилберттің есебі бойынша, адам ДНҚ-сының барлық 3 миллиард негіздерін секвенирлеу үшін шамамен елу мың адам-жыл және 3 миллиард доллар (әр негіз үшін бір доллар) қажет болады. Гилберт өзіне тән мәнермен бұл санды тақтаға жазу үшін ортаға шыққанда, аудиторияда қызу пікірталас басталды. Кейіннен таңқаларлықтай дәл болып шыққан «Гилберт саны» геном жобасын нақты шындыққа айналдырды. Шынында да, салыстырмалы түрде қарағанда, бұл шығын тіпті үлкен де емес еді: Аполлон бағдарламасының шарықтау шегінде 400 мыңға жуық адам жұмыс істеп, жалпы құны 100 миллиард долларды құраған. Егер Гилберт айтқандай болса, адам геномы айға қону бағдарламасының отыздан бірінен аз ақшаға түсетін еді. Кейінірек Сидней Бреннер адам геномын секвенирлеуге шығын немесе технология емес, тек еңбектің жалықтырғыш біркелкілігі ғана кедергі болуы мүмкін деп қалжыңдады. Ол геномды секвенирлеуді қылмыскерлерге жаза ретінде беру керек деп ұсынды: ұрлық үшін 1 миллион негіз, кісі өлтіргені үшін 2 миллион, ал ауыр қылмыс үшін 10 миллион негіз.

Сол күні кеш батқанда Уотсон бірнеше ғалыммен өзінің отбасылық дағдарысы туралы сөйлесті. 27 мамырда, конференциядан бір күн бұрын, оның он бес жасар ұлы Руфус Уотсон Уайт-Плейнстегі психиатриялық клиникадан қашып кеткен еді. Кейін оны теміржол бойындағы орманда кезіп жүрген жерінен тауып, клиникаға қайтарды. Бірнеше ай бұрын Руфус Дүниежүзілік сауда орталығының терезесін сындырып, ғимараттан секірмек болған. Оған шизофрения диагнозы қойылған еді. Аурудың генетикалық негізіне қатты сенетін Уотсон үшін «Адам геномы» жобасының маңызы жеке басына қатысты болды. Шизофренияның жануарларға тән моделі немесе тиісті гендерді табуға мүмкіндік беретін анық байланысқан полиморфизмдері болған жоқ. «Руфусқа өмір сыйлаудың жалғыз жолы — оның неге ауыратынын түсіну еді. Ал біз мұны тек геномды алу арқылы ғана істей алар едік».

Бірақ қандай геномды «алу» керек? Кейбір ғалымдар, соның ішінде Салстон, кезең-кезеңімен жүруді қолдады — ашытқы саңырауқұлағы, құрт немесе шыбын сияқты қарапайым ағзалардан бастап, күрделілік пен көлем сатысымен адам геномына дейін көтерілуді ұсынды. Ал Уотсон сияқты басқалары бірден адам геномына көшуді қалады. Ұзаққа созылған ішкі пікірталастан кейін ғалымдар келісімге келді. Алдымен құрттар мен шыбындар сияқты қарапайым ағзалардың геномдарын секвенирлеу басталады. Бұл жобалар өз ағзаларының атын иеленді: «Құрт геномы жобасы» немесе «Жеміс шыбыны геномы жобасы» — және олар гендерді секвенирлеу технологиясын жетілдіретін болды. Адам гендерін секвенирлеу қатар жалғаса бермек. Қарапайым геномдардан алынған сабақтар әлдеқайда үлкен және күрделі адам геномына қолданылатын болады. Бұл ауқымды талпыныс — бүкіл адам геномын кешенді секвенирлеу — «Адам геномы» жобасы деп аталды.

Сонымен қатар, NIH (Ұлттық денсаулық сақтау институттары) мен DOE «Адам геномы» жобасын бақылау үшін өзара таласты. 1989 жылға қарай, бірнеше конгресс тыңдауларынан кейін екінші келісімге қол жеткізілді: Ұлттық денсаулық сақтау институттары жобаның ресми «жетекші агенттігі» болып тағайындалды, ал DOE ресурстар мен стратегиялық басқаруға үлес қосатын болды. Жоба жетекшісі болып Уотсон сайланды. Халықаралық серіктестер тез арада қосылды: Ұлыбританияның Медициналық зерттеулер кеңесі мен Wellcome Trust бұл талпынысқа қолдау білдірді. Уақыт өте келе жобаға француз, жапон, қытай және неміс ғалымдары қосылды.

1989 жылы қаңтарда Bethesda-дағы NIH кампусының шетінде орналасқан 31-ғимараттағы мәжіліс залында он екі мүшеден тұратын кеңесшілер тобы жиналды. Кеңеске Асиломар мораторийін әзірлеуге көмектескен генетик Нортон Зиндер төрағалық етті. «Бүгін біз бастаймыз», — деп мәлімдеді Зиндер. «Біз адам биологиясын шексіз зерттеуге кірісеміз. Оның не болатынына қарамастан, бұл шытырман оқиға, баға жетпес талпыныс болады. Ал ол аяқталғанда, басқа біреу келіп: “Бастайтын уақыт келді”, — дейді».

1983 жылы 28 қаңтарда, «Адам геномы» жобасы іске қосылу қарсаңында, Кэрри Бак Пенсильвания штатындағы Уэйнсборо қаласындағы қарттар үйінде қайтыс болды. Ол жетпіс алты жаста еді. Оның туған және қайтыс болған жылдары гендер ғасырын толықтай қамтыды. Оның ұрпағы генетиканың ғылыми қайта өрлеуіне, оның қоғамдық пікірталасқа күшпен енуіне, әлеуметтік инженерия мен евгеникаға (адам тұқымын жақсарту туралы ілім) айналып бұрмалануына, соғыстан кейінгі «жаңа» биологияның негізгі тақырыбына айналуына, адам физиологиясы мен патологиясына тигізген әсеріне, ауруды түсінудегі орасан зор түсіндіру күшіне және тағдыр, бірегейлік пен таңдау мәселелерімен міндетті түрде тоғысуына куә болды. Ол қуатты жаңа ғылымды түсінбеудің алғашқы құрбандарының бірі болды. Және ол сол ғылымның медицинаны, мәдениетті және қоғамды қалай өзгерткенін көрді.

Оның «генетикалық ақымақтығы» туралы не деуге болады? 1930 жылы, Жоғарғы Соттың шешімімен стерилизацияланғаннан (белсіздендіру) кейін үш жыл өткен соң, Кэрри Бак Вирджиния штатындағы колониядан босатылып, Бланд округіндегі бір отбасына жұмысқа жіберілді. Кэрри Бактың жалғыз қызы Вивиан Доббс — сот арқылы тексеріліп, «ақыл-ойы кем» деп танылған бала — 1932 жылы энтероколиттен қайтыс болды. Өмірінің сегіз жылында Вивиан мектепте жақсы оқыған. Мысалы, 1-б сыныбында ол тәртіп пен орфографиядан «А» және «В» (өте жақсы мен жақсы) алған, ал өзіне әрқашан қиындық тудыратын математикадан «С» (қанағаттанарлық) алған. 1931 жылы сәуірде ол құрмет тақтасына енгізілді. Сақталған мектеп табельдері оның басқа мектеп оқушыларынан артық та емес, кем де емес, жарқын, жағымды және бақытты бала болғанын көрсетеді. Вивианның тарихында сотта Кэрри Бактың тағдырын шешкен диагноз — психикалық ауруға немесе ақыл-ой кемістігіне тұқым қуалайтын бейімділік туралы тіпті ең кішкентай ишара да жоқ.

fn1 Қатерлі ісіктің эндогендік (ішкі) адам гендерінің бұзылуынан туындайтынын ашқан жалған жолдармен, қажытатын ізденістермен және тапқыр шешімдермен толы бұралаң интеллектуалды саяхат жеке бір кітапқа лайық.

1970-жылдары канцерогенездің (қатерлі ісіктің пайда болуы мен даму процесі) негізгі теориясы бойынша қатерлі ісіктердің барлығы немесе басым бөлігі вирустардан болады деп есептелді. Бірнеше ғалымдардың, соның ішінде Сан-Францискодағы Калифорния университетінен (UCSF) Гарольд Вармус пен Дж. Майкл Бишоптың жүргізген іргелі зерттеулері бұл вирустардың әдетте жасушалық гендерді — протоонкогендерді (жасушаның қалыпты өсуін реттейтін, бірақ мутацияланғанда қатерлі ісікке әкелетін гендер) зақымдау арқылы ауру тудыратынын күтпеген жерден анықтады. Қысқасы, осалдықтар адам геномының ішінде баяғыдан болған. Қатерлі ісік осы гендер мутацияға ұшырап, бақылаусыз өсуге жол бергенде пайда болады.

Географтар

Африка картасын сызғанда географтар, Бос жерге жабайы суреттер сап қояр; Ал елсіз жазық далалардың орнына, Қала таппай, пілдерді қоя салар. — Джонатан Свифт, «Поэзия туралы»

Адам геномы жобасы — адамзаттың ең ізгі бастамаларының бірі болуы тиіс еді, бірақ ол барған сайын лайдағы күреске ұқсап барады. — Джастин Гиллис, 2000 жыл

Адам геномы жобасының алғашқы тосын сыйы гендерге еш қатысы болмағанын айта кеткен жөн. 1989 жылы Уотсон, Циндер және олардың әріптестері Геном жобасын іске қосуға дайындалып жатқанда, Ұлттық денсаулық сақтау институттарының (NIH) аз танымал нейробиологы Крейг Вентер геномды секвенирлеудің (ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің тізбегін анықтау) қысқа жолын ұсынды.

Өжет, бірбеткей әрі жанжалқой, орташа бағамен оқыған құлықсыз студент, серфинг пен желкенді спорттың жанкүйері және Вьетнам соғысының ардагері Вентер беймәлім жобаларға баспен қойып кету қабілетімен ерекшеленетін. Ол нейробиология саласында білім алып, ғылыми өмірінің көп бөлігін адреналинді зерттеуге арнаған. Сексенінші жылдардың ортасында NIH-те жұмыс істей жүріп, Вентер адам миында экспрессияланатын (белсенді жұмыс істейтін) гендер тізбегін анықтауға қызығушылық танытты. 1986 жылы ол Лерой Худтың жылдам секвенирлеу машинасы туралы естіп, зертханасы үшін оның алғашқы нұсқасын сатып алуға асықты. Құрылғы келгенде, ол оны «жәшікке салынған болашағым» деп атады. Оның инженерге тән құрастырғыш қолы мен биохимикке тән ерітінділерді араластыруға деген құштарлығы болды. Бірнеше айдың ішінде Вентер жартылай автоматтандырылған секвенаторды қолданып, геномды жылдам секвенирлеудің маманына айналды.

Вентердің геномды секвенирлеу стратегиясы түбегейлі жеңілдетуге негізделген еді. Адам геномында гендер болғанымен, оның басым бөлігінде гендер жоқ. Гендер арасындағы ген аралық ДНҚ (гендердің арасында орналасқан, ақуыз кодтамайтын бөліктер) деп аталатын орасан зор ДНҚ тізбектері Канада қалаларының арасындағы ұзын тас жолдарға ұқсайды. Фил Шарп пен Ричард Робертс көрсеткендей, геннің өзі де сегменттерге бөлінген, ал ақуызды кодтайтын сегменттердің арасында интрондар (геннің ішіндегі ақуыз туралы ақпарат тасымалдамайтын үзінділер) деп аталатын ұзын бөлгіштер орналасқан.

Ген аралық ДНҚ мен интрондар — гендер арасындағы бос орындар мен ген ішіндегі толтырғыштар — ешқандай ақуыз ақпаратын кодтамайды. fn1 Бұл тізбектердің кейбірі гендердің уақыт пен кеңістіктегі жұмысын реттеу және үйлестіру туралы ақпаратты қамтиды; олар гендерге бекітілген «қосу» және «өшіру» ауыстырып-қосқыштарын кодтайды. Басқа тізбектердің белгілі бір функциясы жоқ. Осылайша, адам геномының құрылымын мынадай сөйлемге ұқсатуға болады:

Бұл . . . . . . сіз . . . . . . дің . . . . . . ге . . . . . . но . . . . . . мы . . . . . . ңыз . . . , , , . . . дың . . . құ . . . ( . . . ры . . . лы . . . мы . . . ) . . .

мұндағы сөздер гендерге сәйкес келеді, көп нүктелер бос орындар мен толтырғыштарға сәйкес келеді, ал кездейсоқ тыныс белгілері гендердің реттеуші тізбектерін білдіреді.

Вентердің бірінші қысқа жолы адам геномының бос орындары мен толтырғыштарын елемеу болды. Интрондар мен ген аралық ДНҚ ақуыз туралы ақпарат тасымалдамайды, ендеше неге тек «белсенді», ақуыз кодтайтын бөліктерге назар аудармасқа? Және ол тіпті осы белсенді бөліктердің өзін, егер гендердің тек фрагменттері ғана секвенирленсе, жылдамырақ бағалауға болады деп ұсынды. Осы фрагменттелген ген әдісі жұмыс істейтініне сенімді болған Вентер ми тінінен осындай жүздеген ген фрагменттерін секвенирлеуді бастады.

Геномдар мен сөйлемдер арасындағы ұқсастықты жалғастырсақ, бұл Вентердің сөйлем ішінен — «құрыл», «сіздің» және «геном» — сияқты сөз сынықтарын іздеуге шешім қабылдағанымен бірдей еді. Ол бұл әдіспен бүкіл сөйлемнің мазмұнын біле алмаса да, осы сынықтардан адам гендерінің маңызды элементтерін түсінуге жеткілікті қорытынды шығара алатынын білді.

Уотсон шошып кетті. Вентердің «ген фрагменті» стратегиясы сөзсіз жылдамырақ әрі арзанырақ болды, бірақ көптеген генетиктер үшін ол өте салақ әрі толық емес еді, өйткені ол геном туралы тек үзік-үзік ақпарат беретін. fn2 Бұл қақтығыс ерекше жағдайдан кейін тіпті тереңдей түсті. 1991 жылдың жазында Вентер тобы мидан алынған адам гені фрагменттерінің тізбегін шығара бастағанда, NIH технологиялар трансфері кеңсесі Вентерге осы жаңа ген фрагменттерін патенттеу туралы ұсыныс жасады. Уотсон үшін бұл жағдай өте ыңғайсыз болды: NIH-тің бір бөлімі екінші бөлімі ашуға және еркін қолжетімді етуге тырысып жатқан ақпаратқа айрықша құқықтар алуға өтінім беріп жатқан сияқты көрінді.

Бірақ гендерді немесе Вентердің жағдайында гендердің «белсенді» фрагменттерін қандай логикамен патенттеуге болады? Есіңізде болса, Стэнфордта Бойер мен Коэн генетикалық химералар жасау үшін ДНҚ бөліктерін «рекомбинациялау» әдісін патенттеген болатын. Genentech бактерияларда инсулин сияқты ақуыздарды алу процесін патенттеді. 1984 жылы Amgen рекомбинантты ДНҚ көмегімен қан өндіру гормоны эритропоэтинді бөліп алуға патент берді — бірақ тіпті сол патентті мұқият оқысаңыз, ол белгілі бір функциясы бар нақты ақуызды өндіру және бөліп алу схемасына қатысты еді. Осы уақытқа дейін ешкім генді немесе генетикалық ақпаратты тек өзі үшін патенттеген емес. Адам гені дене мүшелері сияқты — мұрын немесе сол жақ қол сияқты — патенттеуге мүлдем келмейтін нәрсе емес пе? Әлде жаңа генетикалық ақпараттың ашылуы соншалықты жаңалық болғаны ма, оған иелік етуге және патенттеуге құқық берілуі керек пе? Мәселен, Салстон генді патенттеу идеясына үзілді-кесілді қарсы болды. «Патенттер (менің түсінігімше) өнертабыстарды қорғауға арналған», — деп жазды ол. «[Ген фрагменттерін] табуда ешқандай "өнертабыс" жоқ, олар қалай патенттелуі мүмкін? » «Бұл — жерді жылдам әрі заңсыз басып алудың бір түрі», — деп жазды бір зерттеуші мысқылмен.

Вентердің гендік патенттері төңірегіндегі дау тіпті өрши түсті, себебі ген фрагменттері көптеген гендердің қызметі анықталмастан, кездейсоқ секвенирленген болатын. Вентердің әдісі көбінесе гендердің толық емес сынықтарының секвенирленуіне әкелгендіктен, ақпараттың сипаты бұрмаланған еді. Кейде сынықтар геннің қызметін түсінуге жететіндей ұзын болса, көбінесе бұл фрагменттерге ешқандай нақты түсінік беру мүмкін емес еді. «Пілді оның құйрығын сипаттау арқылы патенттей аласыз ба? Ал пілді оның құйрығының бір-біріне жалғанбаған үш бөлігін сипаттау арқылы патенттеу ше? » — деп дауласты Эрик Ландер. Геном жобасы бойынша конгресс тыңдауында Уотсон ашумен: «мұндай фрагменттерді кез келген маймыл жасай алады», — деді. Ағылшын генетигі Уолтер Бодмер егер американдықтар Вентерге ген фрагменттеріне патент берсе, британдықтар да өздерінің бәсекелес патенттеу әрекетін бастайтынын ескертті. Бірнеше аптаның ішінде геном «балқанданып» (бөлшектеніп) — американдық, британдық және неміс тулары қадалған мыңдаған аумақтық отарларға бөлініп кетуі мүмкін еді.

1992 жылы 10 маусымда бітпейтін дау-дамайдан жалыққан Вентер NIH-тен кетіп, өзінің жеке гендік секвенирлеу институтын ашты. Бастапқыда ұйым Геномды зерттеу институты (Institute for Genome Research) деп аталды, бірақ Вентер оның аббревиатурасы — IGOR — Франкенштейнге қызмет ететін, қитар көзді готикалық қызметшімен байланысты жағымсыз ассоциация тудыратынын байқап қалды. Вентер оны Геномдық зерттеу институты (The Institute for Genomic Research) немесе қысқаша TIGR деп өзгертті.

Қағаз жүзінде — немесе, кем дегенде, ғылыми мақалаларда — TIGR феноменальды табысқа жетті. Вентер қатерлі ісікпен байланысты жаңа гендерді ашу үшін Берт Фогельштейн және Кен Кинцлер сияқты ғылым жарық жұлдыздарымен жұмыс істеді. Ең бастысы, Вентер геномды секвенирлеудің технологиялық шекараларын бұзуды жалғастырды. Сыншыларына аса сезімтал бола отырып, ол сонымен бірге оларға жауап берудің де жолын тапты: 1993 жылы ол секвенирлеу жұмыстарын ген фрагменттерінен асырып, толық гендер мен геномдарға дейін кеңейтті. Жаңа одақтасы, Нобель сыйлығының лауреаты, бактериолог Гамильтон Смитпен бірге жұмыс істей отырып, Вентер адамда өлімге әкелетін пневмония тудыратын Haemophilus influenzae бактериясының бүкіл геномын секвенирлеуге бел буды.

Вентердің стратегиясы мимен жұмыс істегендегі ген фрагменттері әдісінің кеңейтілген түрі еді, бірақ маңызды бір ерекшелігі болды. Бұл жолы ол бактерия геномын «шотган» (бытыралы мылтық) сияқты құрылғымен миллиондаған бөлікке бөліп тастады. Содан кейін ол жүз мыңдаған фрагментті кездейсоқ секвенирлеп, олардың бір-бірінің үстіне түсетін (сәйкес келетін) сегменттерін пайдаланып, бүкіл геномды жинап шықты. Сөйлем туралы ұқсастығымызға оралсақ, мынадай сөз сынықтарын пайдаланып, сөз құрастыруға тырысқаныңызды елестетіңіз: «құрылы», «рылым», «құрылымы». Компьютер осы сәйкес келетін сегменттерді пайдаланып, толық сөзді құрастыра алады: «құрылымы».

Бұл шешім сәйкес келетін тізбектердің болуына байланысты: егер сәйкестік болмаса немесе сөздің бір бөлігі түсіп қалса, дұрыс сөзді жинау мүмкін болмайды. Бірақ Вентер бұл әдісті геномның көп бөлігін бөлшектеу және қайта жинау үшін қолдана алатынына сенімді болды. Бұл «Шалтай-Болтай» стратегиясы еді: барлық патша әскері бөлшектерді бір-біріне сәйкестендіріп, басқатырғышты шешуі керек болатын. «Шотган» (бытыралы) секвенирлеу (ДНҚ-ны кездейсоқ бөлшектерге бөліп, сосын оларды компьютер көмегімен қайта біріктіру әдісі) деп аталатын бұл техниканы 1980-жылдары генді секвенирлеудің негізін салушы Фред Сенгер қолданған болатын, бірақ Вентердің Haemophilus геномына жасаған шабуылы бұл әдістің тарихтағы ең өршіл қолданылуы болды.

Вентер мен Смит Haemophilus жобасын 1993 жылдың қысында бастады. 1995 жылдың шілдесіне қарай ол аяқталды. «Соңғы мақаланың қырық нұсқасы жазылды», — деп жазды Вентер кейінірек. «Біз бұл мақаланың тарихи болатынын білдік, сондықтан оның мүмкіндігінше мінсіз болуын талап еттім».

Бұл ғажайып еді: Стэнфорд генетигі Люси Шапиро өз зертханасының мүшелері түні бойы H. flu геномын оқып шыққанын, «тірі түрдің толық гендік мазмұнын алғаш рет көріп, тебіренгендерін» жазды. Мұнда энергия өндіретін гендер, қабық ақуыздарын түзетін гендер, ақуыз өндіретін, қоректі реттейтін, иммундық жүйеден жалтаратын гендер болды. Сенгердің өзі Вентерге хат жазып, бұл жұмысты «керемет» деп атады.

Вентер TIGR-де бактерия геномдарын секвенирлеп жатқанда, Адам геномы жобасы ішкі түбегейлі өзгерістерді бастан кешіріп жатты. 1993 жылы NIH басшысымен бірқатар дау-дамайдан кейін Уотсон жоба директоры қызметінен кетті. Оның орнына 1989 жылы муковисцидоз генін клондауымен танымал болған Мичиган генетигі Фрэнсис Коллинз келді.

Егер Геном жобасы 1993 жылы Коллинзді таппағанда, оны ойлап табу керек болар еді: ол жобаның ерекше қиындықтарына табиғаттан тыс сәйкес келетін. Вирджиниядан шыққан тақуа христиан, қабілетті коммуникатор әрі әкімші, бірінші дәрежелі ғалым Коллинз салмақты, сақ әрі дипломатиялық болатын. Вентердің желге қарсы үнемі қисайып тұратын ашулы кішкентай яхтасына қарағанда, Коллинз айналасындағы толқуларды елемейтін трансокеандық лайнер сияқты еді. 1995 жылға қарай TIGR Haemophilus геномымен алға ұмтылғанда, Геном жобасы генді секвенирлеудің негізгі технологияларын жетілдіруге күш салды. Геномды бөлшектеп, кездейсоқ секвенирлеп, кейін деректерді жинауды көздейтін TIGR стратегиясына қарама-қайшы, Геном жобасы тәртіпті әдісті таңдады — геномдық фрагменттерді физикалық картаға жинап, реттеу («Кім кімнің қасында? »), клондардың сәйкестігі мен қиылысуын растау, содан кейін клондарды ретімен секвенирлеу.

Адам геномы жобасының алғашқы жетекшілері үшін бұл «клон бойынша клон» жинақтау әдісі қисынды жалғыз стратегия болып көрінді. Математиктен биологқа, сосын ген секвенаторына айналған Эрик Ландер шотган секвенирлеуіне деген қарсылығын эстетикалық жиіркеніш деп те атауға болатын. Оған геномды алгебра есебін шығарғандай біртіндеп, бөлік-бөлікпен секвенирлеу идеясы ұнайтын. Ол Вентердің стратегиясы геномда міндетті түрде «шұңқырлар» қалдырады деп қауіптенді. «Егер сіз бір сөзді алып, оны бөлшектеп, сосын сол бөліктерден қайта құрастыруға тырыссаңыз не болады? » — деп сұрады Ландер. «Бұл сөздің әрбір бөлігін таба алсаңыз немесе әрбір фрагмент бір-бірімен сәйкес келсе жұмыс істеуі мүмкін. Бірақ сөздің кейбір әріптері жоқ болса ше? » Қолда бар әріптерден құрастырған сөзіңіз нақты сөздің мағынасына мүлдем қарама-қайшы болуы мүмкін; егер сіз «тереңдік» (profundity) сөзінен тек «т... е... н... т... і... к» (puny) деген әріптерді тапсаңыз не болады?

Мемлекеттік Геном жобасын қолдаушылар жартылай аяқталған геномның жалған мастануынан да қорықты: егер ген секвенаторлары геномның 10 пайызын аяқсыз қалдырса, толық тізбек ешқашан бітпейтін болады. «Адам геномы жобасының нақты қиындығы тізбекті бастауда емес еді. Ол геномның тізбегін аяқтауда болатын. ... Егер сіз геномда тесіктер қалдырып, бірақ өзіңізге бәрі біткендей әсер қалдырсаңыз, онда ешкімнің толық тізбекті аяқтауға шыдамы жетпейтін болады. Ғалымдар қол шапалақтап, қолдарын қағып, бір-бірінің арқасынан қағып, әрі қарай кете береді. Жоба нұсқасы мәңгілікке жоба болып қала береді», — деді Ландер кейінірек.

«Клон бойынша клон» әдісі көбірек ақшаны, инфрақұрылымға тереңірек инвестицияны және геном зерттеушілерінің арасында жоғалып кеткендей көрінген бір факторды — шыдамдылықты талап етті. Массачусетс технологиялық институтында (MIT) Ландер жас ғалымдардың — математиктердің, химиктердің, инженерлердің және кофе ішіп алған жиырма жастағы компьютерлік хакерлердің мықты командасын жинады. Вашингтон университетінің математигі Фил Грин геномды әдістемелік түрде жүріп өтуге арналған алгоритмдерді жасап жатты. Wellcome Trust қаржыландыратын британдық команда талдау мен жинақтауға арналған өз платформаларын әзірледі. Дүние жүзі бойынша ондаған топтар деректерді жинау мен өңдеу бойынша жұмыс істеді.

1998 жылдың мамырында үнемі қозғалыста болатын Вентер тағы да күрт бағыт өзгертті. TIGR-дің шотган секвенирлеу әрекеттері сөзсіз сәтті болғанымен, Вентер институттың ұйымдық құрылымына әлі де көңілі толмады. TIGR ерекше гибрид ретінде құрылған болатын — Human Genome Sciences (HGS) деп аталатын коммерциялық компанияның ішіне орналасқан коммерциялық емес институт. Вентер бұл «матрешка» тәрізді ұйымдық жүйені күлкілі деп санады. Ол бастықтарымен үнемі дауласатын. Соңында Вентер TIGR-мен байланысын үзуге бел буды. Ол тек адам геномын секвенирлеуге бағытталған тағы бір жаңа компания құрды. Вентер жаңа компанияны Celera (латынша «жеделдету» деген сөзден шыққан) деп атады.

Колд-Спринг-Харбордағы Адам геномы жобасының маңызды жиналысына бір апта қалғанда, Вентер Коллинзді Даллес әуежайындағы Red Carpet Lounge залында рейс арасында кездестірді. Celera шотган секвенирлеуін қолдана отырып, адам геномын секвенирлеуге бұрын-соңды болмаған серпін жасамақшы деп хабарлады Вентер сабырмен. Ол ең заманауи екі жүз секвенирлеу машинасын сатып алды және тізбекті рекордтық уақытта аяқтау үшін оларды тозғанша жұмыс істетуге дайын болды. Вентер ақпараттың көп бөлігін жалпыға ортақ ресурс ретінде қолжетімді етуге келісті — бірақ қауіпті бір тармақпен: Celera сүт безі қатерлі ісігі, шизофрения және қант диабеті сияқты ауруларға қарсы дәрі-дәрмектерге нысана болуы мүмкін ең маңызды үш жүз генді патенттеуге тырысады. Ол өршіл жоспарды баяндап берді. Celera 2001 жылға қарай бүкіл адам геномын жинап бітіруді үміт етті, бұл мемлекеттік қаржыландырылатын Адам геномы жобасының белгіленген мерзімінен төрт жылға ерте еді. Ол кенеттен орнынан тұрып, Калифорнияға кететін келесі рейске асықты.

Бұл әрекеттен сескенген Wellcome Trust мемлекеттік жобаны қаржыландыруды екі есеге арттырды. Конгресс федералды қаржыландырудың шлюздерін ашып тастап, жеті американдық орталыққа секвенирлеуге 60 миллион доллар грант жіберді. Мэйнард Олсон мен Роберт Уотерстон мемлекеттік жобаның стратегиялық жетекшілері мен үйлестірушілері ретінде қызмет етіп, геномды жүйелі жинақтауды жалғастыру үшін маңызды кеңестер берді.

1998 жылдың желтоқсанында Құрт геномы жобасы шешуші жеңіске жетті. Джон Салстон, Роберт Уотерстон және геноммен жұмыс істейтін басқа зерттеушілер C. elegans (жұмыр құрт) геномы Адам геномы жобасының жақтаушылары құптаған «клон бойынша клон» әдісімен толық секвенирленгені туралы жаңалық әкелді.

Егер Haemophilus геномы 1995 жылы генетиктерді таңғалдырып, тізе бүктіре жаздаса, онда құрт геномы — көпжасушалы ағзаның алғашқы толық тізбегі — толық бас иіп, құрмет көрсетуді талап етті. Құрттар Haemophilus-қа қарағанда әлдеқайда күрделі және адамдарға әлдеқайда ұқсас. Олардың аузы, ішегі, бұлшықеттері, жүйке жүйесі, тіпті қарапайым миы бар. Олар жанасуды сезеді; қозғалады. Зиянды тітіркендіргіштерден басын бұрады. Олар әлеуметтенеді. Мүмкін тамағы таусылғанда, олар құртқа тән мазасыздық сезімін бастан кешіретін шығар. Мүмкін шағылысқанда бір сәттік қуаныш сезімі билейтін болар.

C. elegans-та 18 891 ген бары анықталды. fn3 Кодталған ақуыздардың отыз алты пайызы адамдарда кездесетін ақуыздарға ұқсас болды. Қалғандары — шамамен 10 000-ы — белгілі адам гендерімен ешқандай ұқсастығы жоқ еді; бұл 10 000 ген не тек құрттарға ғана тән, не, бәлкім, адамдардың өз гендері туралы қаншалықты аз білетінін еске салатын айқын белгі (бұл гендердің көбінің кейінірек адамдарда баламасы табылды). Бір қызығы, кодталған гендердің тек 10 пайызы ғана бактерияларда кездесетін гендерге ұқсас болды. Нематода (жұмыр құрт) геномының тоқсан пайызы ағза құрылысының ерекше күрделілігіне арналған — бұл осыдан бірнеше миллион жыл бұрын бір жасушалы ата-бабалардан көпжасушалы тіршілік иелерін қалыптастырған эволюциялық жаңалықтардың жарқыраған қуатын тағы да көрсетті.

Адам гендеріндегідей, бір құрт генінің бірнеше қызметі болуы мүмкін. Мысалы, ceh-13 деп аталатын ген дамып келе жатқан жүйке жүйесіндегі жасушалардың орналасуын үйлестіреді, жасушалардың құрт анатомиясының алдыңғы бөліктеріне қоныс аударуына мүмкіндік береді және құрттың жыныс саңылауының дұрыс қалыптасуын қамтамасыз етеді. Және керісінше, бір «функция» бірнеше генмен анықталуы мүмкін: құрттарда ауыздың пайда болуы бірнеше геннің үйлесімді жұмысын талап етеді.

Он мыңнан астам жаңа функциясы бар он мың жаңа ақуыздың табылуы жобаның маңыздылығын толықтай дәлелдейтін еді — бірақ құрт геномының ең таңғаларлық ерекшелігі ақуыз кодтайтын гендер емес, РНҚ хабарламаларын жасайтын, бірақ ақуыз түзбейтін гендердің саны болды. Бұл «кодтамайтын» (өйткені олар ақуызды кодтамайды) деп аталатын гендер геном бойынша шашыраңқы орналасқан, бірақ олар белгілі бір хромосомаларда шоғырланған. Олардың жүздегені, бәлкім, мыңдағаны бар. Кейбір кодтамайтын гендердің қызметі белгілі: рибосома — ақуыз жасайтын алып жасушаішілік машина — ақуыз өндіруге көмектесетін арнайы РНҚ молекулаларын қамтиды. Басқа кодтамайтын гендер ақыр соңында гендерді ерекше дәлдікпен реттейтін шағын РНҚ-ларды — микро-РНҚ (гендердің белсенділігін реттейтін қысқа РНҚ молекулалары) — кодтайтыны анықталды. Бірақ бұл гендердің көбі жұмбақ әрі түсініксіз болды. Олар геномның «қараңғы заты» емес, оның «көлеңкелі заты» еді — генетиктерге көрінетін, бірақ қызметі мен маңызы белгісіз.

Сонда ген деген не? Мендель 1865 жылы «генді» ашқанда, ол оны тек дерексіз құбылыс ретінде білді: ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз берілетін, бұршақтың гүл түсі немесе тұқым құрылымы сияқты бір көрінетін қасиетті немесе фенотипті анықтайтын жеке детерминант. Морган мен Меллер гендердің хромосомаларда орналасқан физикалық — материалдық — құрылымдар екенін дәлелдеу арқылы бұл түсінікті тереңдетті. Эйвери сол материалдың химиялық түрін анықтау арқылы гендер туралы түсінікті ілгерілетті: генетикалық ақпарат ДНҚ-да тасымалданатын. Уотсон, Крик, Уилкинс және Франклин оның молекулалық құрылымын екі жұпталған, комплементарлы тізбегі бар қос шиыршық ретінде шешті.

1930-жылдары Бидл мен Тейтум геннің ақуыз құрылымын анықтау арқылы «жұмыс істейтінін» ашып, ген әрекетінің механизмін түсіндірді. Бреннер мен Жакоб генетикалық ақпаратты ақуызға трансляциялау (аудару) үшін қажетті аралық тасымалдаушыны — РНҚ көшірмесін — анықтады. Моно мен Жакоб әр генге бекітілген реттеуші ауыстырып-қосқыштардың көмегімен осы РНҚ хабарламасын көбейту немесе азайту арқылы гендерді «қосуға» және «өшіруге» болатынын көрсетіп, гендер туралы динамикалық түсінік қосты.

Құрт геномын толық <span data-term="true">секвенирлеу</span> (ДНҚ тізбегіндегі нуклеотидтердің орналасу ретін анықтау) ген туралы түсінікті кеңейтіп, өзгертті. Ген ағзадағы функцияны анықтайды, бірақ бір ген бірден көп функцияны орындай алады. Ген міндетті түрде ақуыз құрастыру нұсқаулығы болуы шарт емес: ол ақуызсыз тек РНҚ-ны кодтау үшін қолданылуы мүмкін. Ол ДНҚ-ның тұтас бөлігі болуы да міндетті емес: ол бөліктерге бөлінуі мүмкін. Оның реттеуші тізбектері бар, бірақ бұл тізбектер геннің дәл қасында орналаспауы да мүмкін.

Геномды толық секвенирлеу ағзалық биологиядағы зерттелмеген әлемге жол ашты. Үнемі жаңартылып отыруы тиіс шексіз рекурсивті энциклопедия секілді, геномды секвенирлеу біздің гендер туралы, демек, геномның өзі туралы түсінігімізді өзгертті.

C. elegans геномы 1998 жылы желтоқсанда Science журналының арнайы санында жарияланды; оның мұқабасында сантиметрден кіші нематоданың (жұмыр құрттың) суреті басылды. Бұл «Адам геномы» жобасы үшін үлкен жеңіс болды. Құрт геномы жарияланғаннан кейін бірнеше ай өткен соң, Ландердің өз жаңалығы болды: «Адам геномы» жобасы адам геномы тізбегінің төрттен бірін аяқтады. Кембридждегі (Массачусетс) Кендалл алаңына жақын өндірістік аймақтағы қараңғы, құрғақ, қойма тәрізді ғимаратта үлкен сұр қораптарға ұқсайтын 125 жартылай автоматтандырылған секвенирлеу машиналары секундына екі жүздей ДНҚ әрпін оқып жатты (Сэнгердің секвенирлеуге үш жылын жұмсаған вирусы небәрі жиырма бес секундта аяқталар еді). Адамның тұтас бір хромосомасы — жиырма екінші хромосома — толық жинақталып, соңғы растауды күтіп тұрды. 1999 жылдың қазанында жоба есте қаларлық межеден өтті: жалпы 3 миллиардтың ішіндегі миллиардыншы адам нуклеотидтер жұбы (ДНҚ молекуласының негізгі құрылымдық бірлігі) анықталды (белгілі болғандай, бұл Г-Ц жұбы еді).

Осы уақытта «Селера» бұл қарулану бәсекесінде қалыс қалмауды көздеді. Жеке инвесторлардың қаражатына кенелген компания ген тізбектерін анықтау қуаттылығын екі есе арттырды. 1999 жылы 17 қыркүйекте, құрт геномы жарияланғаннан кейін небәрі тоғыз ай өткен соң, «Селера» Майамидегі «Фонтенбло» қонақүйінде өткен ірі геномдық конференцияны өз стратегиялық соққысымен ашты: олар Drosophila melanogaster жеміс шыбынының геномын секвенирлеген еді. Жеміс шыбынының генетигі Джерри Рубинмен және Беркли мен Еуропаның генетиктер тобымен бірлесе отырып, Вентердің тобы шыбын геномын рекордтық 11 ай ішінде жинақтады — бұл кез келген алдыңғы гендік секвенирлеу жобасынан жылдам болды. Вентер, Рубин және Марк Адамс мінберге сөйлеуге шыққанда, бұл ілгерілеудің ауқымы айқын болды: Томас Морган жеміс шыбындарымен жұмысын бастаған тоғыз онжылдықта генетиктер шамамен 2500 генді анықтаған болатын. «Селераның» жобалық тізбегінде барлық 2500 белгілі ген болды және бірден 10 500 жаңа ген қосылды. Презентациялар аяқталғаннан кейінгі тыныштық орнаған сәтте, Вентер өз бәсекелестеріне соққы беруден тартынбады: «Айтпақшы, біз адам ДНҚ-сын секвенирлеуді жаңа ғана бастадық және техникалық кедергілер шыбынмен болғандағыдан аз болатын сияқты».

2000 жылдың наурызында Science журналының тағы бір арнайы санында жеміс шыбыны геномының тізбегі жарияланды, бұл жолы мұқабада 1934 жылы салынған аталық және аналық жеміс шыбынының гравюрасы болды. Тіпті шотган секвенирлеудің (ДНҚ-ны кездейсоқ үзінділерге бөліп, сосын қайта жинау әдісі) ең қатал сыншылары деректердің сапасы мен тереңдігіне таң қалды. «Селераның» шотган стратегиясы тізбекте кейбір маңызды олқылықтар қалдырғанымен, шыбын геномының маңызды бөліктері толық еді. Адам, құрт және шыбын гендерін салыстыру бірнеше қызықты заңдылықтарды ашты. Ауруға қатысы бар деп танылған 289 адам генінің ішінде 177 геннің (60 пайыздан астамы) шыбында туыстас баламасы болды. Орақ тәрізді жасушалы анемия немесе гемофилия гендері болған жоқ — шыбындарда қызыл қан жасушалары болмайды немесе қан ұйымайды — бірақ тоқ ішек қатерлі ісігі, сүт безі қатерлі ісігі, Тей-Сакс ауруы, бұлшықет дистрофиясы, муковисцидоз, Альцгеймер ауруы, Паркинсон ауруы және қант диабетіне қатысты гендер немесе солардың жақын баламалары табылды. Төрт аяғы, екі қанаты және миллиондаған жылдық эволюция бөліп тұрса да, шыбындар мен адамдар ортақ негізгі жолдар мен генетикалық желілерге ие болды. Уильям Блейк 1794 жылы айтқандай, кішкентай шыбын «маған ұқсас адам» болып шықты.

Шыбын геномының ең таңқаларлық ерекшелігі де оның көлеміне қатысты болды. Дәлірек айтсақ, көлемнің маңызы жоқ екені белгілі болды. Тіпті ең тәжірибелі шыбын биологтарының күткеніне қарама-қайшы, шыбында небәрі 13 601 ген табылды — бұл құртқа қарағанда 5 000 генге аз. Көп нәрсені құрастыру үшін аз нәрсе жұмсалды: небәрі 13 000 геннен шағылысатын, қартаятын, мас болатын, ұрпақ әкелетін, ауырсынуды сезінетін, иіс сезу, көру, дәм сезу және сипап сезу қабілеттері бар, піскен жазғы жемістерге деген тойымсыз құштарлығымызды бөлісетін ағза жаралды. «Шыбындардағы айқын күрделілікке гендердің көп санымен қол жеткізілмейтіні — бізге сабақ», — деді Рубин. «Адам геномы... шыбын геномының күшейтілген нұсқасы болуы мүмкін. ... Қосымша күрделі белгілердің эволюциясы, мәні жағынан, ұйымдастырушылық сипатқа ие: бұл өте ұқсас компоненттердің уақытша және кеңістіктік бөлінуінен туындайтын жаңа өзара әрекеттесулер мәселесі».

Ричард Докинз айтқандай: «Барлық жануарлардың кез келген уақытта «шақырылуы» қажет ақуыздар жиынтығы салыстырмалы түрде ұқсас болуы мүмкін... » Күрделірек ағза мен қарапайым ағзаның арасындағы айырмашылық, «адам мен нематода құртының арасындағы айырмашылық — адамдарда сол негізгі аппарат бөліктерінің көптігінде емес, оларды күрделірек тізбектерде және күрделірек кеңістіктерде іске қоса алуында». Тағы да мәселе кеменің көлемінде емес, тақтайлардың қалай орналастырылғанында болды. Шыбын геномы өз алдына «Дельфи қайығы» еді.

2000 жылы мамырда «Селера» мен «Адам геномы» жобасы адам геномының жобалық тізбегін аяқтауға қатар жүгіріп келе жатқанда, Вентерге Энергетика министрлігіндегі досы Ари Патриностан телефон қоңырауы түсті. Патринос Френсис Коллинзге хабарласып, оны Патриностың үйіне кешкі сусынға келуге шақырған болатын. Вентер де қосылар ма екен? Көмекшілер, кеңесшілер немесе журналистер, инвесторлар немесе демеушілер болмайды. Әңгіме толығымен жеке болады және қорытындылар қатаң құпия сақталады.

Патриностың Вентерге телефон соғуы бірнеше апта бойы жоспарланған еді. «Селера» мен «Адам геномы» жобасы арасындағы қарулану бәсекесі туралы хабар саяси арналар арқылы Ақ үйге жеткен болатын. Қоғаммен байланысқа сезімтал Президент Клинтон бұл бәсекелестік туралы хабар үкімет үшін ыңғайсыз жағдайға айналуы мүмкін екенін түсінді, әсіресе егер «Селера» жеңісті бірінші болып жарияласа. Клинтон өз көмекшілеріне жиектемесіне екі сөзден тұратын «Мұны реттеңдер! » (Fix this! ) деген бұйрық жазылған жазба жіберді. Патринос тағайындалған «реттеуші» болды.

Бір аптадан соң Вентер мен Коллинз Патриностың Джорджтаундағы үйінің жертөлесіндегі демалыс бөлмесінде кездесті. Атмосфера салқын еді. Патринос көңіл-күйдің жібуін күтіп, содан кейін кездесудің тақырыбын ақырындап қозғады: Коллинз бен Вентер адам геномын секвенирлеу туралы бірлескен мәлімдеме жасауды қарастыра ма?

Вентер де, Коллинз де мұндай ұсынысқа іштей дайын келген еді. Вентер бұл мүмкіндікті ой елегінен өткізіп, бірнеше ескертумен келісті. Ол жобалық тізбекті мерекелеу үшін Ақ үйде бірлескен рәсім өткізуге және Science журналында бірінен соң бірі мақала жариялауға келісті. Ол мерзімдер туралы ешқандай міндеттеме алған жоқ. Бұл, кейінірек бір журналист сипаттағандай, ең «мұқият сценарийленген тең ойын» болды.

Ари Патриностың жертөлесіндегі сол алғашқы кездесу Вентер, Коллинз және Патринос арасындағы бірнеше жеке кездесулердің бастамасы болды. Келесі үш апта ішінде Коллинз бен Вентер мәлімдеменің жалпы сұлбасын абайлап құрастырды: іс-шараны Президент Клинтон ашады, одан кейін Тони Блэр сөйлейді, сосын Коллинз бен Вентер баяндама жасайды. Нәтижесінде, «Селера» мен «Адам геномы» жобасы адам геномын секвенирлеу жарысында бірлескен жеңімпаздар деп жарияланатын болды. Ақ үйге мәлімдеме жасау мүмкіндігі туралы жедел хабарланды және олар дереу күнді белгілеуге кірісті. Вентер мен Коллинз өз топтарына оралып, 2000 жылдың 26 маусымына келісті.

26 маусым күні таңғы сағат 10:19-да Вентер, Коллинз және Президент ғалымдардың, журналистердің және шетелдік мәртебелі қонақтардың үлкен тобына адам геномының «алғашқы шолуын» жариялау үшін Ақ үйге жиналды (шын мәнінде, «Селера» да, «Геном жобасы» да өз тізбектерін толық аяқтаған жоқ еді — бірақ екі топ та мәлімдемені символикалық қимыл ретінде жалғастыруға шешім қабылдады; тіпті Ақ үй геномның «алғашқы шолуын» таныстырып жатқанда, «Селера» мен «Геном жобасының» ғалымдары тізбекті мағыналы бүтінге біріктіруге тырысып, терминалдарында жан-таласа жұмыс істеп жатқан еді). Тони Блэр кездесуге Лондоннан спутник арқылы қосылды. Нортон Зиндер, Ричард Робертс, Эрик Ландер және Хэм Смит аудиторияда отырды, олардың қатарында ақ костюм киген Джеймс Уотсон да болды.

Клинтон бірінші сөйлеп, адам геномының картасын Льюис пен Кларктың континент картасымен салыстырды: «Осыдан шамамен екі ғасыр бұрын, осы бөлмеде, осы еденде Томас Джефферсон мен оның сенімді көмекшісі керемет картаны жайып салды, бұл картаны Джефферсон өз өмірінде көруді көптен бері армандаған еді. ... Бұл карта біздің континентіміз бен қиялымыздың контурларын анықтап, шекараларын мәңгілікке кеңейтті. Бүгін әлем бізбен бірге осы Шығыс бөлмесінде одан да үлкен маңызы бар картаны тамашалауға жиналып отыр. Біз мұнда бүкіл адам геномының алғашқы шолуы аяқталуын мерекелеуге жиналдық. Күмәнсіз, бұл адамзат жасаған ең маңызды, ең ғажайып карта».

Соңғы болып сөйлеген Вентер бұл «картаға» сонымен қатар жеке зерттеуші бастаған жеке экспедиция арқылы қатар қол жеткізілгенін аудиторияға ескертуден тартынбады: «Бүгін сағат он екі отызда қоғамдық геномдық жобамен бірлескен баспасөз мәслихатында Celera Genomics компаниясы шотган әдісі арқылы адам генетикалық кодының алғашқы жинақталуын сипаттайды. ... «Селера» қолданған әдіс бес адамның генетикалық кодын анықтады. Біз өздерін испан тілді, азиялық, кавказдық немесе афроамерикандық деп таныған үш әйел мен екі ер адамның геномын секвенирледік».

Көптеген бітімгершіліктер сияқты, Вентер мен Коллинз арасындағы нәзік келісім де оның азапты туылуынан көп ұзамай бұзылды. Жартылай қақтығыс ескі дауларға негізделген еді. Оның гендік патенттерінің мәртебесі әлі белгісіз болса да, «Селера» өз дерекқорына жазылымдарды академиялық зерттеушілер мен фармацевтикалық компанияларға сату арқылы секвенирлеу жобасын коммерцияландыруды ұйғарды (Вентердің есебінше, ірі фармацевтикалық компаниялар жаңа дәрілерді, әсіресе белгілі бір ақуыздарға бағытталған дәрілерді табу үшін ген тізбектерін білгісі келуі мүмкін еді). Бірақ Вентер сонымен бірге «Селераның» адам геномы тізбегін ірі ғылыми журналда — мысалы, Science-да — жариялағысы келді, бұл компаниядан өз ген тізбектерін жалпыға ортақ қоймаға салуды талап ететін еді (ғалым негізгі деректері құпия деп бекітіп отырып, жалпы жұртшылық үшін ғылыми мақала жариялай алмайды). Орынды түрде, Уотсон, Ландер және Коллинз «Селераның» коммерциялық және академиялық әлемдердің арасында отыруға тырысқанын қатты сынады. «Менің ең үлкен жетістігім, — деді Вентер бір сұхбатында, — екі әлемнің де жек көруіне ие болуым еді».

Осы уақытта «Геном жобасы» техникалық кедергілермен күресіп жатты. «Клон бойынша клон» әдісін қолдана отырып, адам геномының үлкен бөліктерін секвенирлеген жоба енді шешуші кезеңге келді: ол пазлды аяқтау үшін бөлшектерді біріктіруі керек еді. Бірақ бұл тапсырма — теориялық деңгейде қарапайым көрінгенімен — орасан зор есептеуіш мәселе болды. Тізбектің қомақты бөлігі әлі де жетіспейтін еді. Геномның әрбір бөлігі клондеу мен секвенирлеуге көне бермейтін, ал бір-бірімен сәйкес келмейтін сегменттерді жинақтау күтілгеннен әлдеқайда күрделі болды, бұл жиһаздың жарықтарына түсіп кеткен бөлшектері бар пазлды шешумен бірдей еді. Ландер өзіне көмектесу үшін тағы бір ғалымдар тобын тартты — Калифорния университетінің (Санта-Круз) компьютерлік маманы Дэвид Хаусслер және оның қырық жастағы шәкірті, бұрынғы бағдарламашы, кейін молекулалық биолог болған Джеймс Кент. Хаусслер университетті Кент ондаған мың жол кодты қатар жазып, іске қоса алуы үшін жүз дана дербес компьютер сатып алуға көндірді; Кент түнде буындарына мұз басып, таңертең қайта код жазуға кірісетін.

«Селерада» да геномды жинақтау мәселесі қиындық туғызды. Адам геномының кейбір бөліктері оғаш қайталанатын тізбектерге толы — бұл «пазлдағы аспанның үлкен көк бөлігімен тең», — деп сипаттады Вентер. Геномды жинақтауға жауапты компьютерлік мамандар ген фрагменттерін ретке келтіру үшін апталап жұмыс істеді, бірақ толық тізбек әлі де жетіспеді.

2000 жылдың қысына қарай екі жоба да аяқталуға жақындады — бірақ топтар арасындағы байланыс толығымен үзілді. Вентер «Геном жобасын» «Селераға қарсы кек алуда» деп айыптады. Ландер Science редакторларына хат жазып, «Селераның» тізбектер дерекқорын жазылушыларға сатып, оның кейбір бөліктерін жұртшылықтан шектей отырып, деректердің басқа таңдаулы бөліктерін журналда жариялау стратегиясына наразылық білдірді; «Селера» өз геномын әрі иемденіп, әрі сатқысы келеді деді. «1600-жылдардан бергі ғылыми еңбектер тарихында, — деп шағымданды Ландер, — деректерді ашу жаңалықты жариялаумен байланысты болған. Бұл — қазіргі ғылымның негізі. Мұнда заманға дейінгі уақытта сіз: «Мен жауап таптым немесе қорғасынды алтынға айналдырдым, жаңалықты жариялаңдар, бірақ нәтижелерді көрсетуден бас тартамын» деп айта алатын едіңіз. Бірақ кәсіби ғылыми журналдардың барлық мәні — деректерді ашу мен мойындау болып табылады». Одан да сорақысы, Коллинз бен Ландер «Селераны» өз геномын жинақтау үшін «Адам геномы» жобасының жарияланған тізбегін «негіз» (скаффолд) ретінде пайдаланды — молекулалық плагиат жасады деп айыптады (Вентер бұл идеяның ақылға қонымсыз екенін айтты; «Селера» басқа геномдардың барлығын мұндай «негіздерсіз» шешкен болатын). Ландер «Селераның» деректері «араластырылған геномдық салаттан» басқа ештеңе емес деп жариялады.

«Селера» өз мақаласының соңғы нұсқасына жақындағанда, ғалымдар компанияның өз нәтижелерін GenBank деп аталатын жалпыға қолжетімді тізбектер қоймасына салуын сұрап, жан-таласа үндеу жасады. Саңында Вентер академиялық зерттеушілерге тегін қолжетімділік беруге келісті — бірақ бірнеше маңызды шектеулермен. Бұл ымыраға көңілі толмаған Салстон, Ландер және Коллинз өз мақалаларын бәсекелес Nature журналына жіберуді жөн көрді.

2001 жылғы 15 және 16 ақпанда «Адам геномы» жобасының консорциумы мен «Селера» өз мақалаларын сәйкесінше Nature және Science журналдарында жариялады. Екеуі де екі журналдың толық көлемін дерлік қамтитын орасан зор зерттеулер болды (алпыс алты мың сөзден тұратын «Адам геномы» жобасының мақаласы Nature тарихында жарияланған ең үлкен зерттеу болды). Әрбір ұлы ғылыми мақала — өз тарихымен сұхбат; Nature мақаласының алғашқы абзацтары осы шешуші сәтті толық сезіне отырып жазылды:

«20-ғасырдың алғашқы апталарында Мендельдің тұқым қуалау заңдарының қайта ашылуы соңғы жүз жыл бойы биологияны алға сүйреген генетикалық ақпараттың табиғаты мен мазмұнын түсінуге бағытталған ғылыми ізденісті бастады. Сол уақыттан бері қол жеткізілген ғылыми ілгерілеушілік табиғи түрде төрт негізгі кезеңге бөлінеді, бұл шамамен ғасырдың төрт ширегіне сәйкес келеді».

«Біріншісі тұқым қуалаудың жасушалық негізін анықтады: хромосомалар. Екіншісі тұқым қуалаудың молекулалық негізін анықтады: ДНҚ-ның қос шиыршығы. Үшіншісі жасушалардың гендердегі ақпаратты оқуының биологиялық механизмін ашу арқылы және ғалымдар да солай істей алатын рекомбинантты ДНҚ технологияларын (клондеу және секвенирлеу) ойлап табу арқылы тұқым қуалаудың ақпараттық негізін [яғни генетикалық кодты] ашты».

Адам геномының тізбегі, жоба авторларының айтуынша, генетиканың «төртінші кезеңінің» бастау нүктесі болды. Бұл геномика (ағзалардың, соның ішінде адамның толық геномдарын бағалау және зерттеу) дәуірі еді. Философияда зияткерлік машина өз нұсқаулығының құпиясын аша ала ма деген ескі жұмбақ бар. Адамдар үшін бұл нұсқаулық енді дайын. Оны оқу және түсіну мүлдем басқа мәселе болмақ.

fn1 ДНҚ-ның промоторлар деп аталатын генмен байланысты бөліктерін сол ген үшін «қосу» ауыстырып-қосқыштарына теңеуге болады. Бұл тізбектер геннің қашан және қайда белсендірілетіні туралы ақпаратты кодтайды (мәселен, гемоглобин тек қызыл қан жасушаларында қосылады). Керісінше, ДНҚ-ның басқа бөліктері генді қашан және қайда «өшіру» керектігі туралы ақпаратты кодтайды (мәселен, лактоза негізгі қоректік затқа айналмайынша, бактерия жасушасында лактозаны қорытатын гендер өшірулі болады). Алғаш рет бактерияларда ашылған гендерді «қосу» және «өшіру» жүйесінің бүкіл биологияда сақталуы таңқаларлық.

fn2 Вентердің геномның ақуыз кодтайтын және РНҚ кодтайтын бөліктерін секвенирлеу стратегиясы, сайып келгенде, генетиктер үшін баға жетпес ресурс болып шықты. Вентердің әдісі геномның «белсенді» бөліктерін ашты, бұл генетиктерге осы белсенді бөліктерді бүкіл геноммен салыстырып белгілеуге мүмкіндік берді.

fn3 Кез келген ағзадағы гендер санын бағалау күрделі процесс және геннің табиғаты мен құрылымы туралы кейбір негізгі жорамалдарды талап етеді. Геномды толық секвенирлеу дәуіріне дейін гендер олардың функциясы бойынша анықталатын. Алайда, геномды толық секвенирлеу геннің функциясын ескермейді; бұл энциклопедиядағы барлық сөздер мен әріптерді олардың мағынасына қарамастан анықтаумен бірдей. Гендердің саны геном тізбегін зерттеу және генге ұқсайтын ДНҚ үзінділерін анықтау арқылы бағаланады — яғни олардың құрамында кейбір реттеуші тізбектер бар және олар РНҚ тізбегін кодтайды немесе басқа ағзаларда кездесетін гендерге ұқсайды. Дегенмен, біз гендердің құрылымы мен функциялары туралы көбірек білген сайын, бұл сан өзгеруі мүмкін. Қазіргі уақытта құрттарда шамамен 19 500 ген бар деп есептеледі, бірақ біз гендер туралы түсінігіміз тереңдеген сайын бұл сан да дами береді.

Адам кітабы (Жиырма үш томдық)

Адам осыдан артық емес пе? Оны жақсылап қараңыз. — Уильям Шекспир, Король Лир, 3-акт, 4-көрініс

Таудың артында тағы тау бар. — Гаити мақалы

Онда 3 088 286 401 ДНҚ әрпі бар (шамамен; соңғы бағалау бойынша шамамен 3,2 миллиард әріп).

Стандартты қаріппен кітап болып басылып шықса, оның құрамында тек төрт әріп болар еді ... AGCTTGCAGGGG ... және солай жалғаса береді, түсініксіз күйде, беттен бетке, 1,5 миллионнан астам бетке созылады — бұл «Британника» энциклопедиясынан алпыс алты есе үлкен.

Ол денедегі жасушалардың көбінде жиырма үш жұп хромосомаға — барлығы қырық алтыға бөлінген. Барлық басқа маймылдарда, соның ішінде гориллаларда, шимпанзелерде және орангутандарда жиырма төрт жұп бар. Гоминидтер эволюциясының бір кезеңінде ежелгі маймылдардың бірінде екі орташа өлшемді хромосома бірігіп, біреуін құраған. Адам геномы маймыл геномынан бірнеше миллион жыл бұрын бөлініп, уақыт өте келе жаңа мутациялар мен вариацияларға ие болды. Біз хромосомадан айырылдық, бірақ бас бармаққа ие болдық.

Ол барлығы шамамен 20 687 генді кодтайды — бұл құрттардан небәрі 1 796 генге көп, жүгеріден 12 000-ға аз, ал күріш пен бидайдан 25 000-ға аз. «Адам» мен «таңғы ас ботқасының» арасындағы айырмашылық гендер санында емес, гендік желілердің күрделілігінде. Мәселе бізде не бар екенінде емес, оны қалай қолданатынымызда.

Ол өте өнертапқыш. Ол қарапайымдылықтан күрделілікті шығарады. Геном белгілі бір гендердің тек белгілі бір жасушаларда және белгілі бір уақытта белсендірілуін немесе тежелуін үйлестіріп, әрбір ген үшін уақыт пен кеңістікте бірегей контекст пен серіктестер жасайды. Осылайша, ол өзінің шектеулі репертуарынан шексіз дерлік функционалдық нұсқаларды тудырады. Сонымен қатар, ол өз гендерінің жиынтығынан бұдан да үлкен комбинаторлық әртүрлілікті алу үшін жалғыз гендердің ішіндегі экзондар (геннің ақуызды кодтайтын бөліктері) деп аталатын гендік модульдерді араластырып, сәйкестендіреді. Бұл екі стратегия — гендік реттелу және гендік сплайсинг (РНҚ үзінділерін түрліше құрастыру арқылы бір геннен әртүрлі ақуыздар алу процесі) — басқа ағзаларға қарағанда адам геномында анағұрлым кең қолданылатын сияқты. Біздің күрделілігіміздің құпиясы — гендер санының көптігінде, олардың типтерінің әртүрлілігінде немесе гендік функцияның бірегейлігінде емес, геномымыздың осы тапқырлығында.

Ол серпінді. Кейбір жасушаларда ол өзінің жаңа нұсқаларын жасау үшін өз тізбегін қайта құрылымдайды. Иммундық жүйе жасушалары «антиденелерді» — ағзаға басып кірген патогендерге жабысуға арналған зымыран тәріздес ақуыздарды бөліп шығарады. Бірақ патогендер үнемі дамып отыратындықтан, антиденелер де өзгеруге қабілетті болуы керек; дамып жатқан патоген дамып жатқан иесін талап етеді. Геном бұл қарсы эволюцияны өзінің генетикалық элементтерін қайта құрылымдау арқылы жүзеге асырады — осылайша таңғажайып әртүрлілікке қол жеткізеді (мәселен, c … o … m … e … t сөзін құрау үшін g … en … ome және s … tru … c … t … ure сөздерінің әріптерін араластырып, мүлдем жаңа сөз жасағандай). Қайта құрылымдалған гендер антиденелердің әртүрлілігін тудырады. Бұл жасушаларда әрбір геном мүлдем басқа геномның пайда болуына негіз бола алады.

Оның кейбір бөліктері таңқаларлықтай әдемі. Мысалы, он бірінші хромосоманың үлкен бір бөлігінде толығымен иіс сезу түйсігіне арналған жол бар. Мұнда 155 өзара тығыз байланысты гендер кластері кәсіби иіс сенсорлары болып табылатын ақуыз рецепторларының сериясын кодтайды. Әрбір рецептор, құлыпқа салынған кілт сияқты, бірегей химиялық құрылыммен байланысады және мида ерекше иіс сезімін тудырады — жалбыз, лимон, зире, ясмин, ваниль, зімбір, бұрыш. Гендік реттелудің күрделі формасы осы кластерден тек бір ғана иіс рецепторы генінің таңдалуын және мұрындағы жалғыз иіс сезу нейронында көрініс табуын қамтамасыз етеді, осылайша бізге мыңдаған иістерді ажыратуға мүмкіндік береді.

Бір қызығы, гендер геномның тек өте аз бөлігін ғана құрайды. Орасан зор бөлігі — таңғаларлық 98 пайызы — тікелей гендерге емес, гендер арасында (ген аралық ДНҚ) немесе гендер ішінде (интрондар — ақуызды кодтамайтын үзінділер) орналасқан ДНҚ-ның үлкен телімдеріне арналған. Бұл ұзын телімдер РНҚ-ны да, ақуызды да кодтамайды: олар геномда не гендердің экспрессиясын (көрініс табуын) реттеу үшін, не біз әлі түсінбейтін себептермен, не мүлдем себепсіз (яғни, олар «қоқыс» ДНҚ) өмір сүреді. Егер геном Солтүстік Америка мен Еуропа арасындағы Атлант мұхитын кесіп өтетін сызық болса, гендер ұзын, қараңғы су айдындарында шашырап жатқан сирек құрлық нүктелері болар еді. Осы нүктелерді тізбектей қойса, олар Галапагос аралдарының ең үлкенінен немесе Токио қаласын кесіп өтетін пойыз желісінен ұзын болмас еді.

Ол тарихпен көмкерілген. Оның ішіне ДНҚ-ның ерекше фрагменттері — кейбіреулері ежелгі вирустардан алынған — ендірілген, олар алыс өткенде геномға кіріп, содан бері мыңдаған жылдар бойы пассивті түрде тасымалданып келеді. Бұл фрагменттердің кейбіреулері бір кездері гендер мен ағзалар арасында белсенді түрде «секіруге» қабілетті болған, бірақ қазір олар негізінен белсенділігі жойылып, үнсіз қалған. Жұмыстан босатылған кезбе саудагерлер сияқты, бұл бөліктер біздің геномымызға біржола таңылған, қозғала алмайды және сыртқа шыға алмайды. Бұл фрагменттер гендерге қарағанда әлдеқайда жиі кездеседі, бұл біздің геномымыздың тағы бір маңызды ерекшелігіне әкеледі: адам геномының көп бөлігі аса «адамдық» емес.

Оның жиі кездесетін қайталанатын элементтері бар. Alu деп аталатын, үш жүз негіз жұбынан тұратын мазасыз, жұмбақ тізбек миллиондаған рет қайталанып пайда болады, бірақ оның шығу тегі, қызметі немесе маңыздылығы белгісіз.

Оның орасан зор «гендік отбасылары» бар — бір-біріне ұқсайтын және ұқсас функцияларды орындайтын гендер — олар көбінесе бір жерге шоғырланады. Кейбір хромосомалардағы архипелагтарда шоғырланған екі жүз жақын гендер «Hox» тұқымдасының мүшелерін кодтайды, олардың көбі эмбрионның, оның сегменттері мен мүшелерінің тағдырын, бірегейлігін және құрылымын анықтауда шешуші рөл атқарады.

Онда мыңдаған «псевдогендер» (бір кездері қызмет атқарған, бірақ қазір жұмыс істемейтін, яғни ақуыз немесе РНҚ түзбейтін гендер) бар. Бұл белсенділігі жойылған гендердің қалдықтары геномның бүкіл бойында жағажайда шіріп жатқан қазбалар сияқты шашылып жатыр.

Ол әрқайсымызды ерекше ету үшін жеткілікті өзгермелілікті, сонымен бірге біздің түріміздің өкілдерін геномдары біздікімен 96 пайыз ұқсас шимпанзелер мен боноболардан айтарлықтай ерекшелендіру үшін жеткілікті тұрақтылықты қамтиды.

Оның бірінші хромосомадағы алғашқы гені мұрындағы иісті сезетін ақуызды кодтайды (тағы да: сол барлық жерде кездесетін иіс сезу гендері! ). Х хромосомасындағы соңғы гені иммундық жүйе жасушалары арасындағы өзара әрекеттесуді реттейтін ақуызды кодтайды. («Бірінші» және «соңғы» хромосомалар ерікті түрде тағайындалған. Бірінші хромосома ең ұзыны болғандықтан бірінші деп белгіленген. )

Хромосомалардың ұштары «теломералармен» белгіленген. Аяқ киім бауының ұшындағы кішкентай пластик бөліктер сияқты, бұл ДНҚ тізбектері хромосомаларды мүжілуден және деградациядан қорғауға арналған.

Біз генетикалық кодты — яғни жалғыз гендегі ақпараттың ақуызды құру үшін қалай қолданылатынын — толық түсінгенімізбен, геномдық кодты — яғни адам геномында таралған көптеген гендердің адам ағзасын құру, қолдау және жөндеу үшін уақыт пен кеңістікте гендер экспрессиясын қалай үйлестіретінін — іс жүзінде мүлдем түсінбейміз. Генетикалық код қарапайым: ДНҚ РНҚ-ны құру үшін қолданылады, ал РНҚ ақуызды құру үшін қолданылады. ДНҚ-дағы негіздердің триплеты ақуыздағы бір аминқышқылын анықтайды. Геномдық код күрделі: генге генді қашан және қайда экспрессиялау керектігі туралы ақпаратты тасымалдайтын ДНҚ тізбектері қосылған. Неліктен кейбір гендер геномның белгілі бір географиялық орындарында орналасқанын және гендер арасында жатқан ДНҚ телімдері ген физиологиясын қалай реттейтінін және үйлестіретінін білмейміз. Таулардың артында таулар бар сияқты, кодтардың артында кодтар бар.

Ол қоршаған ортадағы өзгерістерге жауап ретінде өзіне химиялық белгілерді басады және өшіреді — осылайша жасушалық «жадтың» бір түрін кодтайды (бұл тақырып бойынша алда әлі көп мәлімет болады).

Ол жұмбақ, осал, төзімді, бейімделгіш, қайталанбалы және бірегей. Ол эволюцияға дайын. Ол өзінің өткенінің қалдықтарына толы. Ол аман қалу үшін жасалған. Ол бізге ұқсайды.

БЕСІНШІ БӨЛІМ

АЙНАНЫҢ АРҒЫ ЖАҒЫНДА

Сәйкестік пен «қалыптылық» генетикасы (2001–2015)

Айна артындағы үйге кіре алсақ, қандай жақсы болар еді! Оның ішінде, о, сондай керемет заттар бар екеніне сенімдімін! — Льюис Кэрролл, «Алиса ғажайыптар елінде»

«Сонымен, біз бірдейміз» Біз қайта дауыс беруіміз керек. Бұл дұрыс емес. — Снуп Догг, өзінің еуропалық тегі Чарльз Барклиден көбірек екенін білгенде

Менің еврейлермен қандай ортақтығым бар? Менің тіпті өзіммен де ортақ ештеңем жоқ дерлік. — Франц Кафка

Медицина, әлеуметтанушы Эверетт Хьюз бірде мысқылдап атап өткендей, әлемді «айнадағы жазу» арқылы қабылдайды. Саулықты анықтау үшін ауру қолданылады. Ауытқу қалыптылықтың шекараларын белгілейді. Жолдан таюшылық сәйкестіктің шектерін айқындайды. Бұл айнадағы жазу адам денесіне қатысты өте бұрмаланған көзқарасқа әкелуі мүмкін. Сонымен, ортопед сүйектерді сынық орындары ретінде қарастыра бастайды; неврологтың қиялындағы ми — бұл естеліктер жоғалатын орын. Бостондық бір хирург туралы ескі, бәлкім, ойдан шығарылған оқиға бар: ол жадын жоғалтып, достарын тек оларға жасаған түрлі операцияларының атауларымен ғана есіне түсіре алған екен.

Адам биологиясы тарихының көп бөлігінде, ғылыми жазушы Мэтт Ридли атап өткендей, гендер де негізінен айнадағы жазу түрінде қабылданды — олар мутацияға ұшырағанда туындайтын ауытқулар немесе аурулар арқылы анықталды. Осыдан келіп муковисцидоз гені, Гентингтон гені, сүт безі қатерлі ісігін тудыратын BRCA1 гені және т. б. атаулар шықты. Биолог үшін бұл номенклатура мағынасыз: BRCA1 генінің қызметі мутацияға ұшырағанда сүт безі қатерлі ісігін тудыру емес, қалыпты жағдайда ДНҚ-ны жөндеу болып табылады. «Қатерсіз» сүт безі қатерлі ісігі гені BRCA1-дің жалғыз қызметі — ДНҚ зақымдалған кезде оның жөнделуін қамтамасыз ету. Отбасылық тарихында сүт безі қатерлі ісігі жоқ жүздеген миллион әйелдер BRCA1 генінің осы қатерсіз нұсқасын мұраға алады. Мутантты нұсқа немесе аллель (геннің баламалы формасы) — оны m-BRCA1 деп атайық — BRCA1 ақуызының құрылымында өзгеріс тудырады, нәтижесінде ол зақымдалған ДНҚ-ны жөндей алмайды. Соның салдарынан BRCA1 дұрыс жұмыс істемегенде геномда қатерлі ісік тудыратын мутациялар пайда болады.

Жеміс шыбындарындағы wingless (қанатсыз) деп аталатын ген шын мәнінде қанатсыз жәндіктер жасау үшін емес, қанаттарды құру нұсқауларын кодтау үшін қызмет ететін ақуызды кодтайды. Ридли байқағандай, генді муковисцидоз (немесе CF) деп атау «дене мүшелерін олар шалдығатын аурулармен анықтау сияқты παράдокс: бауыр цирроз тудыру үшін, жүрек инфаркт тудыру үшін, ал ми инсульт тудыру үшін бар деумен тең».

Адам геномы жобасы генетиктерге бұл айнадағы жазуды өз-өзіне төңкеруге мүмкіндік берді. Адам геномындағы әрбір қалыпты геннің толық каталогы және осындай каталогты жасау үшін жасалған құралдар, негізінен, генетикаға оның айнасының алдыңғы жағынан келуге мүмкіндік берді: қалыпты физиологияның шекараларын анықтау үшін патологияны пайдаланудың қажеті болмай қалды. 1988 жылы Геном жобасы туралы Ұлттық зерттеу кеңесінің құжаты геномдық зерттеулердің болашағы туралы маңызды болжам жасады: «ДНҚ тізбегінде адам мәдениеті үшін маңызды болып табылатын ақыл-ой қабілеттерінің — оқу, тіл, жады — негізгі детерминанттары кодталған. Онда сондай-ақ көптеген адамдардың зардап шегуіне себеп болатын көптеген ауруларға бейімділікті тудыратын немесе арттыратын мутациялар мен өзгерістер де кодталған».

Қырағы оқырмандар бұл екі сөйлемнің жаңа ғылымның қос амбициясын білдіретінін аңғарған болар. Дәстүрлі түрде адам генетикасы негізінен патологиямен — «көптеген адамдардың зардап шегуіне себеп болатын аурулармен» айналысатын. Бірақ жаңа құралдар мен әдістермен қаруланған генетика бұған дейін өзіне қол жетпестей көрінген адам биологиясының аспектілерін зерттеу үшін еркін қозғала алатын болды. Генетика патология саласынан қалыптылық саласына өтті. Жаңа ғылым тарихты, тілді, жадыны, мәдениетті, сексуалдылықты, сәйкестікті және нәсілді түсіну үшін қолданылатын болады. Ол өзінің ең өршіл қиялдарында қалыптылық ғылымына: денсаулықтың, сәйкестіктің, тағдырдың ғылымына айналуға тырысады.

Генетика траекториясындағы бұл бетбұрыс ген тарихындағы бетбұрысты да білдіреді. Осы уақытқа дейін біздің әңгімеміздің ұйымдастырушылық принципі тарихи болды: геннен Геном жобасына дейінгі жол концептуалды секірістер мен ашылулардың салыстырмалы түрде сызықтық хронологиясы арқылы өтті. Бірақ адам генетикасы өз назарын патологиядан қалыптылыққа аударған кезде, қатаң хронологиялық тәсіл оның зерттеулерінің әртүрлі өлшемдерін бұдан былай қамти алмады. Пән адам биологиясына қатысты әртүрлі, бірақ бір-бірімен сәйкес келетін зерттеу ареналарының айналасында ұйымдаса отырып, тақырыптық фокусқа ауысты: нәсіл, жыныс, сексуалдылық, интеллект, темперамент және тұлға генетикасы.

Ген үстемдігінің кеңеюі гендердің біздің өмірімізге әсері туралы түсінігімізді айтарлықтай тереңдетеді. Бірақ гендер арқылы адамның қалыптылығына үңілу әрекеті генетика ғылымын оның тарихындағы ең күрделі ғылыми және моралдық жұмбақтармен бетпе-бет келуге мәжбүр етеді.

Гендердің адам баласы туралы не айтатынын түсіну үшін, біз гендердің адамның шығу тегі туралы не айтатынын шешуден бастауымыз мүмкін. ХІХ ғасырдың ортасында, адам генетикасы пайда болғанға дейін, антропологтар, биологтар мен лингвистер адамның шығу тегі туралы мәселе төңірегінде қатты таласты. 1854 жылы Швейцарияда туған табиғат тарихшысы Луи Агассис полигенизм (адам нәсілдері әртүрлі ата-бабалардан бөлек пайда болды деген теория) деп аталатын теорияның ең жалынды жақтаушысы болды, ол адамның үш негізгі нәсілі — ақтар, азиаттар және негрлер — бірнеше миллион жыл бұрын бөлек ата-бабалардан тәуелсіз пайда болған деп есептеді.

Агассис, бәлкім, ғылым тарихындағы ең көрнекті нәсілшіл болған шығар — «нәсілшіл» сөзінің бастапқы мағынасында да (адам нәсілдері арасындағы ішкі айырмашылықтарға сенуші), сондай-ақ практикалық мағынада да (кейбір нәсілдер басқалардан түпкілікті жоғары деп сенуші). Африкалықтармен ортақ ата-бабасы болуы мүмкін деген ойдан жиіркенген Агассис әр нәсілдің өзіндік бірегей ата-бабасы мен анасы болғанын және уақыт пен кеңістікте тәуелсіз пайда болып, тәуелсіз тармақталғанын алға тартты. (Адам есімі еврей тіліндегі «ұялғаннан қызаратын адам» деген сөзден шыққан, ал тек ақ адам ғана байқалатындай қызара алады деп болжады. Агассис әр нәсіл үшін бірнеше Адам — қызаратындар мен қызармайтындар — болуы керек деген қорытындыға келді. )

1859 жылы Агассистің көптеген шығу тегі туралы теориясына Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі» кітабының жарық көруі күмән келтірді. «Түрлердің шығу тегі» адамның шығу тегі туралы мәселеден әдейі қашқанымен, Дарвиннің табиғи сұрыпталу арқылы эволюция идеясы Агассистің барлық адам нәсілдерінің бөлек ата-бабалары туралы идеясымен сәйкес келмеді: егер қунақтар мен тасбақалар ортақ ата-бабадан тараған болса, адамдар неге басқаша болуы керек?

Академиялық жекпе-жек ретінде бұл бір жақты дерлік болды. Гарвардтың сақалды профессоры Агассис әлемдегі ең көрнекті табиғат тарихшыларының бірі болса, «басқа» Кембриджден шыққан, күмәншіл, өз бетінше білім алған діни қызметкерден натуралистке айналған Дарвин әлі Англиядан тыс жерде танымал емес еді. Дегенмен, қауіпті қақтығысты сезген Агассис Дарвиннің кітабына қатал тойтарыс берді. «Егер мистер Дарвин немесе оның ізбасарлары уақыт өте келе жеке тұлғалардың ақыр соңында түр түзуге дейін өзгеретінін көрсететін бірде-бір факт келтірсе … жағдай басқаша болар еді», — деп күркіреді ол.

Бірақ тіпті Агассис те оның бөлек нәсілдер үшін бөлек ата-бабалар туралы теориясына «бір факт» емес, көптеген фактілер қарсы шығу қаупі бар екенін мойындауға мәжбүр болды. 1848 жылы Германиядағы Неандер аңғарындағы әктас карьерінде тас қазушылар кездейсоқ адамның бассүйегіне ұқсайтын, бірақ үлкенірек ми қорабы, артқа шегінген иегі, мықты жақ сүйектері және алға шығып тұрған қас доғалары сияқты айтарлықтай айырмашылықтары бар ерекше бассүйекті тауып алды. Басында бассүйек сәтсіздікке ұшыраған біртүрлі адамның — үңгірде қалып қойған жындының — қалдығы ретінде қабылданбады, бірақ келесі онжылдықтарда Еуропа мен Азиядағы шатқалдар мен үңгірлерден ұқсас бассүйектер мен сүйектер көптеп табылды. Бұл үлгілерді сүйек бойынша қайта құрастыру нәтижесінде мықты денелі, қас доғалары айқын, аздап қисық аяқтарымен тік жүретін — үнемі қабағы түйіліп жүретін палуан тәрізді түр анықталды. Ол табылған жерінің құрметіне неандертальдық деп аталды.

Бастапқыда көптеген ғалымдар неандертальдықтарды қазіргі адамдардың арғы атасы, адамдар мен маймылдар арасындағы жетіспейтін буынның бір бөлігі деп есептеді. Мысалы, 1922 жылы «Popular Science Monthly» журналындағы мақала неандертальдықты «адам эволюциясының ерте кезеңі» деп атады. Мәтінге гибон тәрізді маймылдардың гориллаларға, гориллалардың тік жүретін неандертальдықтарға және т. б. айналып, адам қалыптасқанға дейінгі адам эволюциясының қазіргі кезде таныс бейнесінің бір нұсқасы қоса берілді. Бірақ 1970-1980 жылдары неандертальдық адамның арғы атасы деген гипотеза жоққа шығарылып, оның орнына әлдеқайда таңқаларлық идея — ертедегі қазіргі адамдардың неандертальдықтармен бірге өмір сүргені туралы идея келді. «Эволюция тізбегі» суреттері гибондардың, гориллалардың, неандертальдықтардың және қазіргі адамдардың адам эволюциясының прогрессивті кезеңдері емес, олардың барлығы ортақ ата-бабадан тарағанын көрсету үшін қайта қаралды. Кейінгі антропологиялық дәлелдер қазіргі адамдардың — ол кезде кроманьондықтар деп аталған — неандертальдықтардың сахнасына шамамен қырық бес мың жыл бұрын, сірә, неандертальдықтар өмір сүрген Еуропаның бөліктеріне қоныс аудару арқылы келгенін көрсетті. Біз қазір неандертальдықтардың қырық мың жыл бұрын жойылып кеткенін, ертедегі қазіргі адамдармен шамамен бес мың жыл бойы қатар өмір сүргенін білеміз.

Кроманьондықтар, шынымен де, біздің жақын, шынайы ата-бабаларымыз болып табылады, олардың бассүйегі кішірек, беті жалпақ, қас доғасы артқа шегінген және қазіргі адамдардікіне ұқсас жұқа иегі бар (анатомиялық тұрғыдан дұрыс кроманьондықтар үшін саяси тұрғыдан дұрыс термин — Еуропалық ерте заманғы адам немесе EEMH). Бұл ертедегі қазіргі адамдар, кем дегенде Еуропаның кейбір бөліктерінде, неандертальдықтармен кездесіп, ресурстар, тамақ және кеңістік үшін олармен бәсекелескен болуы мүмкін. Неандертальдықтар біздің көршілеріміз бен бәсекелестеріміз болды. Кейбір дәлелдер біздің олармен будандасқанымызды және тамақ пен ресурстар үшін бәсекелесе отырып, олардың жойылып кетуіне үлес қосқанымызды көрсетеді. Біз оларды жақсы көрдік — және, иә, біз оларды өлтірдік.

Бірақ неандертальдықтар мен қазіргі адамдар арасындағы айырмашылық бізді бастапқы сұрақтарымызға қайта оралтады: адамдардың жасы қанша және біз қайдан келдік? 1980 жылдары Берклидегі Калифорния университетінің биохимигі Аллан Уилсон бұл сұрақтарға жауап беру үшін генетикалық құралдарды қолдана бастады. Уилсонның эксперименті өте қарапайым идеядан басталды. Рождестволық кешке тап болғаныңызды елестетіңіз. Сіз үй иесін де, қонақтарды да танымайсыз. Жүз еркек, әйел және бала пунш ішіп, ары-бері жүр, кенет ойын басталады: Сізден жұртты отбасы, туыстық және шығу тегі бойынша орналастыру сұралады. Сіз есімдерді немесе жасты сұрай алмайсыз. Көзіңіз байланған; бет ұқсастығына қарап немесе мінез-құлықты зерттеп, шежіре ағаштарын құруға рұқсат етілмейді.

Генетик үшін бұл шешілетін мәселе. Біріншіден, ол әрбір жеке геномда шашырап жатқан жүздеген табиғи өзгерістердің — мутациялардың — бар екенін мойындайды. Адамдардың туыстығы неғұрлым жақын болса, олар бөлісетін нұсқалар немесе мутациялар спектрі соғұрлым жақын болады (бір жұмыртқалы егіздер бүкіл геномды бөліседі; әкелер мен аналар балаларына орта есеппен жартысын береді және т. б. ). Егер бұл нұсқалардың тізбегін анықтап, әр адамда сәйкестендіру мүмкін болса, шығу тегін бірден шешуге болады: туыстық — бұл мутацияға ұшырағандықтың функциясы. Бет әлпеті, тері түсі немесе бойы туыс адамдар арасында ортақ болғаны сияқты, өзгерістер де отбасы арасында басқа отбасыларға қарағанда жиірек бөлісіледі (шынында да, бет әлпеті мен бойы генетикалық өзгерістер адамдар арасында ортақ болғандықтан бөлісіледі).

Ал егер генетиктен кештегі адамдардың жасын білмей-ақ, ең көп ұрпақ өкілдері бар отбасын табу сұралса ше? Айталық, мерекеде бір отбасынан арғы ата, ата, әке және ұл бар; төрт ұрпақ қатысуда. Басқа отбасында да төрт адам бар — әкесі және оның бір жұмыртқалы үшемдері, бұл небәрі екі ұрпақты білдіреді. Бет-әлпеті немесе есімдері туралы алдын ала білмей-ақ, топ ішіндегі ең көп ұрпағы бар отбасын анықтай аламыз ба? Жай ғана отбасы мүшелерінің санын санау көмектеспейді: әкесі мен үшемдер отбасында да, арғы атасы мен оның көп ұрпақты ұрпақтарында да мүшелер саны бірдей: төртеу.

Гендер мен мутациялар тапқыр шешім ұсынады. Мутациялар ұрпақтар бойы — яғни ұрпақтар арасындағы уақыт ішінде — жинақталатындықтан, гендік өзгерістердегі ең үлкен әртүрлілігі бар отбасы — ең көп ұрпағы бар отбасы болып табылады. Үшемдердің геномы бірдей; олардың генетикалық әртүрлілігі минималды. Ал арғы атасы мен шөбересінің жұбы, керісінше, туыс геномдарға ие — бірақ олардың геномдарында айырмашылықтар ең көп. Эволюция — мутациялар арқылы уақытты санап тұратын метроном. Осылайша, генетикалық әртүрлілік «молекулалық сағат» рөлін атқарады және өзгерістер шежірелік қатынастарды ұйымдастыра алады. Кез келген екі отбасы мүшесінің арасындағы ұрпақтар аралық уақыт олардың арасындағы генетикалық әртүрлілік дәрежесіне пропорционал болады.

Генетикалық шежіре және молекулалық сағат

Уилсон бұл әдісті тек бір отбасы шеңберінде ғана емес, бүкіл ағзалар популяциясына қолдануға болатынын түсінді. Гендердегі өзгерістерді туыстық картасын жасау үшін пайдалануға болады. Ал генетикалық әртүрлілік арқылы түр ішіндегі ең көне популяцияларды анықтауға мүмкіндік туды: бойында генетикалық әртүрлілігі ең жоғары тайпа, әртүрлілігі аз немесе мүлдем жоқ тайпаға қарағанда көнерек болып саналады.

Уилсон геномдық ақпаратты пайдалана отырып, кез келген түрдің жасын шамалау мәселесін шешуге жақын қалды, бірақ бір кедергі болды. Егер генетикалық вариация тек мутация (гендік құрылымның кездейсоқ өзгеруі) арқылы ғана пайда болса, Уилсонның әдісі мінсіз жұмыс істер еді. Бірақ Уилсон білгендей, адам жасушаларының көбінде гендер екі көшірмеден тұрады және олар жұп хромосомалар арасында «айқаса» (кроссинговер — хромосомалар арасындағы генетикалық ақпарат алмасу процесі) алады, бұл әртүрліліктің басқа әдіспен пайда болуына әкеледі. Бұл процесс Уилсонның зерттеуіне кедергі келтіруі сөзсіз еді. Идеалды генетикалық шежіре құру үшін Уилсонға адам геномының рекомбинацияға және айқасуға төзімді, тек мутациялардың жиналуы арқылы ғана өзгеретін «оқшауланған бұрышы» қажет болды. Бұл сегмент мінсіз «молекулалық сағат» қызметін атқаруы тиіс еді.

Бірақ мұндай аймақты қайдан табуға болады? Уилсонның шешімі өте тапқыр болды. Адам гендері жасуша ядросындағы хромосомаларда сақталады, бірақ бір ерекшелік бар. Әрбір жасушада энергия өндіруге жауапты митохондрия (жасуша ішіндегі энергия станциясы) деп аталатын субжасушалық құрылым болады. Митохондриялардың тек отыз жеті геннен тұратын өздерінің шағын геномы бар, бұл адам хромосомаларындағы гендер санынан шамамен алты мың есе аз. (Кейбір ғалымдар митохондриялар ежелгі заманда бір жасушалы ағзаларға еніп кеткен ежелгі бактериялардан пайда болған деп болжайды. Бұл бактериялар ағзамен симбиоздық одақ құрған: олар энергия беріп, орнына ағзаның ортасын қоректену мен қорғаныс үшін пайдаланған. Митохондрия ішіндегі гендер осы ежелгі симбиоздық қатынастан қалған мұра; расында да, адамның митохондриялық гендері адам гендеріне қарағанда бактериялық гендерге көбірек ұқсайды).

Митохондриялық геном сирек рекомбинацияға ұшырайды және тек бір көшірмеде болады. Митохондриялық гендердегі мутациялар ұрпақтан ұрпаққа өзгеріссіз беріледі және айқасусыз уақыт өте келе жинақталады, бұл оны идеалды генетикалық уақыт өлшегіш етеді. Ең бастысы, Уилсон бұл әдістің толықтай дербес және сыртқы әсерлерден тәуелсіз екенін түсінді: ол қазба деректеріне, лингвистикалық шежірелерге, геологиялық қабаттарға немесе антропологиялық зерттеулерге сүйенбейді. Қазіргі адамдар өз геномында түріміздің бүкіл эволюциялық тарихын алып жүр. Бұл әрқайсымыздың әмиянымызда ата-бабаларымыздың суретін тұрақты сақтап жүргенімізбен тең.

1985 пен 1995 жылдар аралығында Уилсон мен оның шәкірттері бұл әдістерді адам үлгілеріне қолдануды үйренді (Уилсон 1991 жылы лейкемиядан қайтыс болды, бірақ шәкірттері оның ісін жалғастырды). Бұл зерттеулердің нәтижелері үш себепті таңғалдырды. Біріншіден, Уилсон адамның митохондриялық геномының жалпы әртүрлілігін өлшегенде, оның таңғаларлықтай аз екенін анықтады — ол тіпті шимпанзелердің геномынан да азырақ әртүрлі болып шықты. Басқаша айтқанда, қазіргі адамдар шимпанзелерге қарағанда айтарлықтай «жас» және біртекті (адам көзіне барлық шимпанзе бірдей көрінуі мүмкін, бірақ қырағы шимпанзе үшін адамдар бір-біріне әлдеқайда қатты ұқсайды). Кері есептеулер бойынша, адамзаттың жасы шамамен екі жүз мың жыл деп бағаланды — бұл эволюция масштабында кішкентай ғана уақыт кесіндісі.

Адамзаттың шығу тегі: Африкадан бастау алу

Алғашқы қазіргі адамдар қайдан пайда болды? 1991 жылға қарай Уилсон өз әдісін қолданып, жер шарындағы түрлі популяциялар арасындағы шежірелік байланысты қалпына келтіре алды және генетикалық әртүрлілікті «молекулалық сағат» ретінде пайдаланып, кез келген популяцияның салыстырмалы жасын есептеді. Гендерді секвенирлеу және аннотациялау технологиялары дамыған сайын, генетиктер бұл талдауды жетілдіре түсті — зерттеу аясын тек митохондриялық өзгерістермен шектемей, дүние жүзіндегі жүздеген популяциядан мыңдаған адамдарды қамтыды.

2008 жылдың қарашасында Стэнфорд университетінен Луиджи Кавалли-Сфорца, Маркус Фельдман және Ричард Майерс бастаған іргелі зерттеу әлемнің 51 субпопуляциясынан алынған 938 адамның 642 690 генетикалық нұсқасын сипаттады. Бұл зерттеуден адамзаттың шығу тегі туралы екінші таңғажайып нәтиже шықты: қазіргі адамдар осыдан 100-200 мың жыл бұрын Сахарадан оңтүстікке қарай орналасқан Африканың шағын ғана аймағында пайда болып, кейін солтүстікке және шығысқа қарай қоныс аударып, Таяу Шығыс, Еуропа, Азия және Америка құрлықтарына таралған. «Африкадан алыстаған сайын генетикалық әртүрлілік азая береді», — деп жазды Фельдман. «Мұндай заңдылық алғашқы қазіргі адамдардың Африкадан 100 000 жылдан аз уақыт бұрын шығып, әлемді біртіндеп қоныстандырғаны туралы теорияға сәйкес келеді. Әрбір шағын топ жаңа аймақ құру үшін бөлініп шыққанда, олар өздерімен бірге ата-аналық популяцияның генетикалық әртүрлілігінің тек бір бөлігін ғана алып кеткен».

Ең көне адам популяциялары — геномдары алуан түрлі және ежелгі өзгерістерге толы — Оңтүстік Африка, Намибия және Ботсванадағы Сан тайпалары мен Конгодағы Итури ормандарының тереңінде тұратын Мбути пигмейлері. Керісінше, ең «жас» адамдар — осыдан он бес-отыз мың жыл бұрын Еуропадан шығып, Беринг бұғазы арқылы Аляскадағы Сьюард түбегіне өткен Американың байырғы тұрғындары. Адамзаттың шығу тегі мен көші-қоны туралы бұл теория қазба үлгілерімен, геологиялық деректермен, археологиялық қазба жұмыстарынан табылған құралдармен және лингвистикалық заңдылықтармен дәлелденіп, көптеген генетиктермен қабылданды. Ол «Африкадан шығу» (Out of Africa) теориясы немесе «Таяу уақыттағы Африкадан шығу» моделі деп аталады (мұндағы «таяу» сөзі қазіргі адамдардың таңғаларлықтай жақын арадағы эволюциясын білдіреді, ал оның акронимі ROAM — біздің геномымыздан бастау алатын ежелгі көшпелілікке деген құштарлықтың символы іспеттес).

Митохондриялық Хауа

Бұл зерттеулердің үшінші маңызды қорытындысы үшін біраз теориялық негіз қажет. Сперматозоидтың жұмыртқа жасушасын ұрықтандыруынан пайда болған бір жасушалы эмбрионның қалыптасуын қарастырайық. Бұл эмбрионның генетикалық материалы екі дереккөзден келеді: әкелік гендер (сперматозоидтан) және аналық гендер (жұмыртқа жасушасынан). Бірақ эмбрионның жасушалық материалы тек жұмыртқа жасушасынан алынады; сперматозоид — бұл белсенді құйрығы бар, еркек ДНҚ-сын жеткізуші көлік қана.

Ақуыздардан, рибосомалардан, қоректік заттардан және мембраналардан бөлек, жұмыртқа жасушасы эмбрионды митохондрия деп аталатын арнайы құрылымдармен қамтамасыз етеді. Митохондриялар — жасушаның энергия өндіретін фабрикалары; олардың анатомиялық құрылымы мен атқаратын қызметі соншалықты ерекше, жасуша биологтары оларды органеллалар (жасуша ішіндегі шағын мүшелер) деп атайды. Естеріңізге сала кетейін, митохондриялардың өз ішінде орналасқан шағын, тәуелсіз геномы бар — ол жиырма үш жұп хромосома (және 21 000-ға жуық адам гені) орналасқан жасуша ядросында емес.

Эмбриондағы барлық митохондриялардың тек аналықтан бастау алуының маңызды салдары бар. Барлық адамдар — ер болсын, әйел болсын — өз митохондрияларын аналарынан, ал олар өз аналарынан алған, осылайша бұл тізбек өткен шаққа шексіз созылып жатқан үзілмейтін әйелдер шежіресін құрайды. (Әйел адам өз жасушаларында өзінің барлық болашақ ұрпақтарының митохондриялық геномын алып жүреді; қызығы, егер «гомункул» деген ұғым болса, ол тек әйел текті болар еді — техникалық тұрғыдан «фемункул» десе де болады).

Енді екі жүз әйелден тұратын, әрқайсысы бір баладан босанатын ежелгі тайпаны елестетіңіз. Егер бала қыз болса, әйел өз митохондриясын келесі ұрпаққа, ал қызының қызы арқылы үшінші ұрпаққа береді. Бірақ егер оның тек ұлы болып, қызы болмаса, бұл әйелдің митохондриялық шежіресі генетикалық тұйыққа тіреліп, жойылады (өйткені сперматозоидтар эмбрионға митохондрия бермейді, ұлдар өз митохондриялық геномын балаларына бере алмайды). Тайпа эволюциясы барысында ондаған мың мұндай митохондриялық желілер кездейсоқ тұйыққа тіреліп, сөніп отырады. Негізгі түйін мынада: егер түрдің бастапқы популяциясы жеткілікті дәрежеде аз болса және жеткілікті уақыт өтсе, аман қалған аналық желілердің саны азая береді, ақыры өте аз бөлігі ғана қалады. Егер біздің тайпадағы екі жүз әйелдің жартысы тек ұл туса, онда жүз митохондриялық желі келесі ұрпақта жоғалады. Тағы бір бөлігі екінші ұрпақта жойылады, осылайша жалғаса береді. Бірнеше ұрпақ өткенде, тайпаның барлық ұрпақтары, ер болсын, әйел болсын, өздерінің митохондриялық шежіресін тек бірнеше әйелден бастауы мүмкін.

Қазіргі адамдар үшін бұл сан бірге тең: әрқайсымыз өз митохондриялық шежіремізді осыдан екі жүз мың жыл бұрын Африкада өмір сүрген бір ғана әйелге дейін бақылай аламыз. Ол — біздің түріміздің ортақ анасы. Біз оның қандай болғанын білмейміз, бірақ оған ең жақын заманауи туыстар — Ботсвана немесе Намибиядағы Сан тайпасының әйелдері.

Мұндай «бастаушы ана» идеясы мені әрқашан таңғалдырады. Адам генетикасында оның әдемі есімі бар — Митохондриялық Хауа.

1994 жылдың жазында иммундық жүйенің генетикалық шығу тегіне қызығушылық танытқан аспирант ретінде мен Рифт аңғарымен Кениядан Зимбабвеге дейін, Замбези өзенінің бассейнінен өтіп, Оңтүстік Африканың жазық далаларына дейін саяхаттадым. Бұл адамзаттың эволюциялық жолын кері бағытта жүріп өту еді. Саяхаттың соңғы нүктесі Оңтүстік Африкадағы, Намибия мен Ботсванадан бірдей қашықтықта орналасқан, кезінде Сан тайпалары өмір сүрген құрғақ қырат болды. Бұл ай бетіндей құлазыған жер еді — астындағы жазықтардан биік тұрған, қандай да бір геофизикалық күштің әсерінен төбесі тегістелген құрғақ үстірт. Сол уақытқа қарай бірнеше ұрлық пен жоғалтулардан кейін менің дүнием мүлдем азайып қалған еді: төрт іш киім (мен оларды көбіне екеуден қабаттап, шорты ретінде киетінмін), бір қорап протеин батончиктері және бөтелкедегі су. Інжілде айтылғандай, дүниеге жалаңаш келеміз; мен де сол күйге жақын едім.

Біраз қиялдасақ, осы жел өтіндегі үстіртті бастапқы нүкте ретінде алып, адамзат тарихын қалпына келтіруге болады. Сағат осыдан екі жүз мың жыл бұрын, алғашқы қазіргі адамдар осы жерді немесе оған жақын маңды мекендей бастағанда іске қосылады (эволюциялық генетиктер Бренна Хенн, Маркус Фельдман және Сара Тишкофф адам көші-қонының бастауын батысқа қарай, Намибия жағалауына жақын жерден көрсетті). Біз бұл ежелгі тайпаның мәдениеті мен әдет-ғұрпы туралы ештеңе білмейміз. Олар артынан ешқандай жәдігер — құрал-сайман, сурет, үңгір тұрақтарын қалдырмаған, тек ең терең мұраны — біздің бойымызға мәңгілікке өрілген өз гендерін қалдырды.

Популяция заманауи стандарттармен алғанда өте аз, тіпті мардымсыз болған — шамамен алты мың немесе он мың адамнан аспаған. Ең батыл болжам бойынша, бар болғаны жеті жүз адам — бұл шамамен бір қалалық орамда немесе ауылда тұратын адамдардың саны. Митохондриялық Хауа солардың арасында өмір сүріп, кем дегенде бір қыз, кем дегенде бір немере сүйген болуы мүмкін. Бұл адамдардың басқа гоминидтермен шағылысуды қашан немесе неге тоқтатқанын білмейміз, бірақ олардың шамамен екі жүз мың жыл бұрын тек бір-бірімен ғана қатынасқа түсе бастағанын білеміз. (Ақын Филип Ларкин бірде: «Жыныстық қатынас 1963 жылы басталды», — деп жазған еді. Ол шамамен екі жүз мың жылға қателескен). Бәлкім, олар мұнда климаттың өзгеруіне байланысты оқшауланып қалған немесе географиялық кедергілердің кесірінен қамалып қалған болар. Мүмкін, олар бір-біріне ғашық болған шығар.

Осы жерден олар батысқа, сосын солтүстікке қарай бет алды. Олар Рифт аңғарының саңылаулары арқылы өтіп немесе Конго бассейніндегі ылғалды тропикалық ормандардың нуына енді, ол жерде қазір Мбути және Банту тайпалары тұрады.

Бұл оқиға сырттай көрінгендей географиялық тұрғыдан шектеулі немесе жинақы емес. Алғашқы қазіргі адамдардың кейбір популяциялары Сахараға (ол кезде ол көлдер мен өзендері бар құнарлы жер болатын) қайта оралған және жергілікті гуманоидтармен бірге өмір сүріп, тіпті шағылысқан болуы мүмкін. Палеоантрополог Кристофер Стрингер сипаттағандай: «Қазіргі адамдар тұрғысынан алғанда, бұл... кейбір қазіргі адамдарда басқаларға қарағанда архаикалық гендердің көбірек екенін білдіреді. Расында да солай сияқты. Бұл бізді қайтадан сұрақ қоюға итермелейді: қазіргі адам дегеніміз не? Алдағы бір-екі жылдағы ең қызықты зерттеу тақырыптарының бірі кейбіріміздің Неандертальдардан алған ДНҚ-мызға назар аудару болмақ... Ғалымдар сол ДНҚ-ға қарап: «Ол жұмыс істей ме? Ол адамдардың денесінде бірдеңе істеп жатыр ма? Ол миға, анатомияға, физиологияға және т. б. әсер ете ме? » — деп сұрақ қоятын болады».

Бірақ ұлы көш жалғаса берді. Осыдан шамамен жетпіс бес мың жыл бұрын бір топ адам Эфиопияның немесе Мысырдың солтүстік-шығыс шетіне жетті, ол жерде Қызыл теңіз Африканың «иығы» мен Йемен түбегінің «шынтағы» арасындағы тар бұғазға айналады. Ол жерде теңізді екіге бөлетін ешкім болған жоқ. Бұл ерлер мен әйелдерді судан өтуге не итермелегенін немесе олардың одан қалай өткенін білмейміз (теңіз ол кезде таяз болған және кейбір геологтар біздің ата-бабаларымыз Азия мен Еуропаға өту үшін пайдаланған құмды аралдар тізбегі болған-болмағанын зерттеуде). Шамамен жетпіс мың жыл бұрын Индонезиядағы Тоба жанартауы атқылап, аспанға қара күл шашқан, бұл ондаған жылдарға созылған қысқа әкеліп, жаңа азық пен жер іздеуге мәжбүр еткен болуы мүмкін.

Басқалары адамзат тарихында кішігірім апаттардан туындаған бірнеше қоныс аудару толқындары болған деп болжайды. Негізгі теориялардың бірі кем дегенде екі тәуелсіз өту болғанын айтады. Ең ерте өту 130 000 жыл бұрын болған. Қоныс аударушылар Таяу Шығысқа келіп, Азия арқылы жағалауды бойлай Үндістанға жеткен, содан кейін Бирма, Малайзия және Индонезияға таралған. Кейінірек, шамамен алпыс мың жыл бұрын тағы бір өту болды. Бұл мигранттар солтүстікке, Еуропаға қарай жылжып, ол жерде Неандертальдармен кездесті. Екі бағыт та Йемен түбегін орталық ретінде пайдаланды. Бұл адам геномының нағыз «араласу нүктесі».

Анығы сол, мұхит арқылы өткен қауіпті сапардан кейін өте аз адам аман қалды — мүмкін, бар болғаны алты жүз еркек пен әйел. Еуропалықтар, азиялықтар, австралиялықтар және америкалықтар осы қатал «бөтелке мойны» (популяция санының күрт азаюы нәтижесінде генетикалық әртүрліліктің кемуі) эффектісінің ұрпақтары болып табылады және тарихтың бұл бұралаңы да біздің геномдарымызда өз ізін қалдырды. Генетикалық тұрғыдан алғанда, Африкадан жер мен ауа іздеп шыққан біздер бұрын ойлағаннан да тығыз байланыстымыз. Біз бәріміз бір қайықта болдық, бауырым.

Нәсіл және гендер

Бұл бізге нәсіл мен гендер туралы не айтады? Өте көп нәрсені. Біріншіден, бұл бізге адамдарды нәсілдік санаттарға бөлудің іштей шектеулі ұғым екенін еске салады. Саясаттанушы Уоллес Сэйр академиялық даулар көбінесе ең қатал болатынын, өйткені оның маңызы өте төмен екенін айтып қалжыңдайтын. Соған ұқсас қисынмен, нәсіл туралы біздің барған сайын қыза түскен пікірталастарымыз адам геномының нақты вариация ауқымы таңғаларлықтай төмен екенін — басқа көптеген түрлерге қарағанда (мысалы, шимпанзелерге қарағанда) төмен екенін мойындаудан басталуы керек. Жер бетіндегі түр ретіндегі қысқа мерзімімізді ескерсек, біз бір-бірімізге ұқсамайтыннан көрі ұқсас жақтарымыз көп.

Дегенмен, тіпті жас түрдің де өз тарихы бар. Геномиканың ең өткір күштерінің бірі — тіпті тығыз байланысты геномдарды кластар мен субкластарға бөлу мүмкіндігі. Егер біз кемсітушілік ерекшеліктер мен кластерлерді іздесек, біз оларды міндетті түрде табамыз. Мұқият зерттегенде, адам геномындағы өзгерістер географиялық аймақтар мен континенттер бойынша және дәстүрлі нәсілдік шекаралар бойымен топтасады. Әрбір геном өз ата-бабасының ізін алып жүреді. Жеке адамның генетикалық сипаттамаларын зерттей отырып, оның қай континенттен, ұлттан, штаттан немесе тіпті тайпадан екенін таңғаларлық дәлдікпен анықтауға болады. Бұл, әрине, шағын айырмашылықтардың жиынтығы — бірақ егер біз «нәсіл» деп осыны айтатын болсақ, онда бұл ұғым геномдық дәуірде жойылып қана қоймай, одан сайын күшейе түсті.

Алайда, нәсілдік кемсітушіліктің мәселесі адамның нәсілін оның генетикалық сипаттамаларына қарап анықтауда емес. Мәселе керісінше: адамның сипаттамаларын оның нәсіліне қарап анықтауда. Сұрақ мынада емес: сіз адамның терісінің түсіне, шашының құрылымына немесе тіліне қарап оның ата-тегі немесе шыққан тегі туралы бірдеңе айта аласыз ба? Бұл биологиялық систематиканың — шежіренің, таксономияның, нәсілдік географияның, биологиялық жіктеудің сұрағы. Әрине, айта аласыз — және геномика бұл болжамды айтарлықтай жетілдірді. Сіз кез келген адамның геномын сканерлеп, оның ата-бабасы немесе шыққан жері туралы терең түсінік ала аласыз. Бірақ ең даулы сұрақ — оның керісінше нұсқасы: Белгілі бір нәсілдік сәйкестікті (мысалы, африкалық немесе азиялық) біле отырып, адамның сипаттамалары туралы бірдеңе айта аласыз ба: тек тері немесе шаш түсі ғана емес, сонымен қатар интеллект, әдеттер, тұлға және қабілет сияқты күрделі ерекшеліктер туралы не деуге болады? Гендер бізге нәсіл туралы айта алатыны анық, бірақ нәсіл бізге гендер туралы бірдеңе айта ала ма?

Бұл сұраққа жауап беру үшін біз генетикалық вариацияның түрлі нәсілдік санаттар арасында қалай таралатынын өлшеуіміз керек. Нәсілдер ішінде әртүрлілік көбірек пе, әлде нәсілдер арасында ма? Біреудің африкалық немесе еуропалық екенін білу бізге олардың генетикалық белгілерін немесе жеке, физикалық немесе интеллектуалдық қасиеттерін тереңірек түсінуге мүмкіндік бере ме? Әлде африкалықтар мен еуропалықтардың ішіндегі өзгерістер соншалықты көп пе, нәсіл ішіндегі әртүрлілік салыстыруда басым болып, «африкалық» немесе «еуропалық» деген санаттарды мағынасыз ете ме?

Қазір бізде бұл сұрақтарға нақты және сандық жауаптар бар. Бірқатар зерттеулер адам геномының генетикалық әртүрлілігінің деңгейін анықтауға тырысты. Соңғы бағалаулар бойынша, генетикалық әртүрліліктің басым бөлігі (85-тен 90 пайызға дейін) «нәсілдер» ішінде (яғни, азиялықтардың немесе африкалықтардың өз ішінде) болады және тек аз ғана бөлігі (7 пайыз) нәсілдік топтар арасында кездеседі (генетик Ричард Левонтин мұндай үлесті 1972 жылы-ақ есептеген болатын). Кейбір гендер нәсілдік немесе этникалық топтар арасында күрт ерекшеленуі мүмкін — мысалы, орақ тәрізді жасушалы анемия афро-карибтықтар мен үндістердің ауруы, ал Тей-Сакс ауруы ашкенази еврейлерінде жиі кездеседі — бірақ негізінен кез келген нәсілдік топ ішіндегі генетикалық әртүрлілік нәсілдер арасындағы әртүрліліктен әлдеқайда басым болады. Нәсіл ішіндегі бұл өзгергіштік дәрежесі «нәсілді» кез келген белгі үшін нашар көрсеткішке айналдырады: генетикалық тұрғыдан Нигериядан келген африкалық адам Намибиядан келген басқа адамнан соншалықты «ерекше», оларды бір санатқа жатқызудың мағынасы шамалы.

Нәсіл мен генетика үшін геном — бұл тек бір бағытты көше. Сіз геномды пайдаланып, Х немесе Y-тің қайдан келгенін болжай аласыз. Бірақ, А немесе В-ның қайдан келгенін біле отырып, сол адамның геномы туралы дерлік ештеңе айта алмайсыз. Немесе: әрбір геном адамның ата-тегі туралы белгіні алып жүреді, бірақ адамның нәсілдік тегі оның геномы туралы ештеңе айтпайды. Сіз афроамерикалық адамның ДНҚ-сын зерттеп, оның ата-бабалары Сьерра-Леонеден немесе Нигериядан келгенін анықтай аласыз. Бірақ егер сіз ата-әжелері Нигериядан немесе Сьерра-Леонеден келген адамды кездестірсеңіз, осы нақты адамның қасиеттері туралы ештеңе айта алмайсыз. Генетик үйіне риза болып қайтады; нәсілшілдің қолы бос қалады.

Маркус Фельдман мен Ричард Левонтин айтқандай: «Нәсілдік тиесілілікті анықтау жалпы биологиялық маңызын жоғалтады. Адам түрі үшін жеке тұлғаларды нәсілге бөлу генетикалық саралану туралы ешқандай жалпы тұжырым жасауға мүмкіндік бермейді». 1994 жылы жарық көрген адам генетикасы, миграция және нәсіл туралы өзінің монументалды зерттеуінде Стэнфорд генетигі Луиджи Кавалли-Сфорца нәсілдік классификация мәселесін генетикалық айырмашылықтан гөрі мәдени төрелікке негізделген «бос әурешілік» деп сипаттады. «Біз классификацияны тоқтататын деңгей толығымен ерікті түрде таңдалады. ... Біз популяциялардың «кластерлерін» (топтарын) анықтай аламыз ... [бірақ] кластерлеудің әрбір деңгейі әртүрлі бөліністі анықтайтындықтан ... белгілі бір деңгейді таңдауға ешқандай биологиялық себеп жоқ». Кавалли-Сфорца сөзін жалғастырды: «Эволюциялық түсіндірме қарапайым. Популяцияларда, тіпті кішігірім популяцияларда да үлкен генетикалық вариация бар. Бұл жеке вариация ұзақ уақыт бойы жинақталған, өйткені [генетикалық вариациялардың] көпшілігі континенттерге бөлінуден, тіпті бұдан жарты миллион жылдан аз уақыт бұрынғы түрдің пайда болуынан да ертерек пайда болған. ... Сондықтан айтарлықтай алшақтықтың жинақталуы үшін уақыт тым аз болды».

Бұл ерекше соңғы мәлімдеме өткен шаққа арналып жазылған: бұл Агассис пен Гальтонға, он тоғызыншы ғасырдағы американдық евгениктерге және жиырмасыншы ғасырдағы нацистік генетиктерге берілген байсалды ғылыми жауап. Генетика он тоғызыншы ғасырда ғылыми нәсілшілдік елесін оятты. Геномика (ағзаның барлық гендер жиынтығын зерттейтін сала), бақытымызға орай, оны қайтадан құтысына тығып тастады. Немесе, «The Help» (Көмекші) фильміндегі афроамерикандық қызметші Эйби Мэй Моблиге анық айтқандай: «Сонымен, біз бірдейміз. Тек түсіміз басқа».

1994 жылы, Луиджи Кавалли-Сфорца нәсіл мен генетика туралы өзінің жан-жақты шолуын жариялаған сол жылы, американдықтар нәсіл мен гендер туралы мүлдем басқа сипаттағы кітапқа байланысты қатты алаңдаушылық білдірді. Бихевиорист-психолог Ричард Херрнштейн мен саясаттанушы Чарльз Мюррей жазған «The Bell Curve» (Қоңырау тәрізді қисық) кітабын Times басылымы «тап, нәсіл және интеллект туралы от шашатын трактат» деп сипаттады. «The Bell Curve» гендер мен нәсіл тілін қаншалықты оңай бұрмалауға болатынын және бұл бұрмалаулар тұқым қуалаушылық пен нәсілге әуес мәдениетке қаншалықты күшті әсер ететінін көрсетті.

Қоғамдық «от шашушы» ретінде Херрнштейн ескі тәжірибелі маман болды: оның 1985 жылғы «Crime and Human Nature» (Қылмыс және адам табиғаты) атты кітабы мінез-құлық пен темперамент сияқты іштен туа біткен сипаттамалардың қылмыстық іс-әрекетпен байланысты екенін алға тартып, үлкен дау тудырған болатын. Он жылдан кейін «The Bell Curve» одан да өткір мәлімдемелер жасады. Мюррей мен Херрнштейн интеллект те негізінен іштен туа бітеді — яғни генетикалық — және ол нәсілдер арасында біркелкі бөлінбеген деп тұжырымдады. Ақ нәсілділер мен азиялықтардың орташа IQ деңгейі жоғары, ал африкалықтар мен афроамерикандықтардың IQ деңгейі төмен болды. Мюррей мен Херрнштейн бұл «интеллектуалдық әлеуеттегі» айырмашылық афроамерикандықтардың әлеуметтік және экономикалық салалардағы созылмалы артта қалуына негізгі себеп деп мәлімдеді. Афроамерикандықтар Америка Құрама Штаттарында біздің әлеуметтік келісімдеріміздегі жүйелі кемшіліктерден емес, олардың ментальды құрылымдарындағы жүйелі кемшіліктерден артта қалып жатыр деген қорытынды жасалды.

«The Bell Curve» кітабын түсіну үшін біз «интеллект» анықтамасынан бастауымыз керек. Күткеніміздей, Мюррей мен Херрнштейн интеллекттің тар анықтамасын таңдады — бұл бізді қайтадан он тоғызыншы ғасырдағы биометрия мен евгеникаға (адам тұқымын жақсарту туралы ілім) алып келеді. Гальтон мен оның шәкірттері интеллектті өлшеуге құмар болғаны есімізде. 1890 мен 1910 жылдар аралығында Еуропа мен Америкада интеллектті объективті және сандық түрде өлшейміз дейтін ондаған тесттер жасалды. 1904 жылы британдық статистик Чарльз Спирмен бұл тесттердің маңызды ерекшелігін байқады: бір тестте жақсы нәтиже көрсеткен адамдар, әдетте, басқа тесттерде де жақсы нәтиже көрсететін. Спирмен бұл оң корреляция барлық тесттердің қандай да бір жұмбақ ортақ факторды жанама түрде өлшейтіндіктен пайда болады деп болжады. Спирмен бұл фактор білімнің өзі емес, абстрактілі білімді меңгеру және қолдану қабілеті деп есептеді. Спирмен оны «жалпы интеллект» деп атады. Ол оны g деп белгіледі.

Жиырмасыншы ғасырдың басында g жұртшылықтың назарын аударды. Алдымен ол алғашқы евгениктерді баурап алды. 1916 жылы американдық евгеника қозғалысының жалынды қолдаушысы, Стэнфорд психологы Льюис Терман евгеникалық сұрыптау үшін неғұрлым зияткер адамдарды таңдау мақсатында жалпы интеллектті тез әрі сандық тұрғыдан бағалайтын стандартталған тест жасап шығарды. Баланың дамуы кезінде бұл өлшемнің жасқа қарай өзгеретінін ескере отырып, Терман жасқа тән интеллектті анықтау үшін жаңа метриканы ұсынды. Егер субъектінің «ментальды жасы» оның нақты жасына сәйкес келсе, оның «интеллект коэффициенті» немесе IQ дәл 100 деп анықталды. Егер субъектінің ментальды жасы физикалық жасынан артта қалса, IQ жүзден төмен болды; егер ол ментальды тұрғыдан озық болса, оған 100-ден жоғары IQ тағайындалды.

Интеллекттің сандық өлшемі Бірінші және Екінші дүниежүзілік соғыстардың талаптарына да сәйкес келді, ол кезде әскерге алынғандарды жылдам әрі сандық бағалау негізінде әртүрлі дағдыларды қажет ететін соғыс уақытындағы тапсырмаларға тағайындау керек болды. Ардагерлер соғыстан кейін бейбіт өмірге оралғанда, олардың өмірі интеллект тестілеуінің бақылауында қалды. 1940 жылдардың басына қарай мұндай тесттер американдық мәдениеттің ажырамас бөлігі ретінде қабылданды. IQ тесттері жұмысқа үміткерлерді саралау, балаларды мектепке орналастыру және Құпия қызметке агенттерді іріктеу үшін қолданылды. 1950 жылдары американдықтар түйіндемелерінде өздерінің IQ деңгейін жиі көрсететін, жұмысқа тұру үшін тест нәтижелерін тапсыратын, тіпті осы тест негізінде жұбайларын таңдайтын болды. IQ ұпайлары «Better Babies» (Үздік сәбилер) байқауларында көрсетілетін сәбилерге де тағылатын (бірақ екі жасар баланың IQ деңгейі қалай өлшенетіні жұмбақ күйінде қалды).

Интеллект тұжырымдамасындағы бұл риторикалық және тарихи өзгерістерді атап өткен жөн, өйткені біз оларға бірнеше абзацтан кейін қайта ораламыз. Жалпы интеллект (g) белгілі бір жағдайларда белгілі бір адамдарға берілген тесттер арасындағы статистикалық корреляция ретінде пайда болды. Ол адамның білім алу табиғаты туралы гипотезаның арқасында «жалпы интеллект» ұғымына айналды. Және ол соғыстың ерекше қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін «IQ» ретінде кодталды. Мәдени мағынада g анықтамасы өзін-өзі нығайтатын құбылыс болды: оған ие болғандар, яғни «интеллектуал» деп танылып, сапаны бағалау құқығы берілгендер, оның анықтамасын таратуға барынша мүдделі болды. Эволюциялық биолог Ричард Докинз бір кездері мемді мутацияға ұшырау, көбею және сұрыпталу арқылы қоғамда вирустық түрде таралатын мәдени бірлік деп анықтаған болатын. Біз g-ді осындай өзін-өзі тарататын бірлік ретінде елестете аламыз. Біз оны тіпті «ашкөз g» деп атауымыз мүмкін.

Мәдениетке қарсы тұру үшін қарсы мәдениет қажет — сондықтан 1960 және 1970 жылдары Американы шарпыған ауқымды саяси қозғалыстар жалпы интеллект пен IQ ұғымдарын түп-тамырымен шайқалтқаны заңды еді. Азаматтық құқықтар қозғалысы мен феминизм Америкадағы созылмалы саяси және әлеуметтік теңсіздіктерді ашып көрсеткендіктен, биологиялық және психологиялық ерекшеліктердің тек туа біткен емес, сонымен қатар контекст пен қоршаған ортаның терең әсеріне ұшырайтыны белгілі болды. Интеллекттің бірыңғай формасы туралы догмаға ғылыми дәлелдер де қарсы шықты. Луи Терстоун (елуінші жылдары) және Ховард Гарднер (жетпісінші жылдардың соңында) сияқты даму психологтары «жалпы интеллект» — бұл көру-кеңістіктік, математикалық немесе вербалды интеллект сияқты көптеген контекстке тән әрі нәзік интеллект түрлерін бір топқа біріктірудің дөрекі тәсілі деп дәлелдеді. Бұл деректерді қайта қараған генетик g-дің — белгілі бір контекстке қызмет ету үшін ойлап табылған гипотетикалық сапаның өлшемі — гендермен байланыстыруға тұрмайтын белгі деген қорытындыға келуі мүмкін еді, бірақ бұл Мюррей мен Херрнштейнді тоқтата алмады. Психолог Артур Дженсеннің бұрынғы мақаласына сүйене отырып, Мюррей мен Херрнштейн g-дің тұқым қуалайтынын, оның этникалық топтар арасында өзгеретінін және — ең бастысы — нәсілдік алшақтықтың ақ нәсілділер мен афроамерикандықтар арасындағы іштен туа біткен генетикалық айырмашылықтарға байланысты екенін дәлелдеуге кірісті.

g тұқым қуалай ма? Белгілі бір мағынада, иә. 1950 жылдары бірқатар есептер күшті генетикалық компоненттің бар екенін көрсетті. Олардың ішінде егіздерді зерттеу ең нақты нәтижелерді берді. Елуінші жылдардың басында бірге тәрбиеленген — яғни ортақ гендері мен ортақ ортасы бар — бір жұмыртқалы егіздер тексерілгенде, психологтар олардың IQ деңгейінде 0. 86 корреляция мәнімен айтарлықтай сәйкестік тапты. fn3 Сексенінші жылдардың соңында туғаннан кейін бөлек кеткен және бөлек тәрбиеленген бір жұмыртқалы егіздер тексерілгенде, корреляция 0. 74-ке дейін төмендеді — бұл әлі де таңқаларлық көрсеткіш.

Бірақ белгінің тұқым қуалаушылығы, ол қаншалықты күшті болса да, әрқайсысы салыстырмалы түрде аз әсер ететін бірнеше гендердің нәтижесі болуы мүмкін. Егер солай болса, бір жұмыртқалы егіздер g бойынша күшті корреляция көрсетеді, бірақ ата-аналар мен балалар арасындағы сәйкестік әлдеқайда төмен болады. IQ осы заңдылыққа сәйкес келді. Мысалы, бірге тұратын ата-аналар мен балалар арасындағы корреляция 0. 42-ге дейін төмендеді. Бөлек тұратын ата-аналар мен балалар арасында бұл көрсеткіш 0. 22-ге дейін құлдырады. IQ тесті нені өлшесе де, бұл тұқым қуалайтын фактор болды, бірақ сонымен бірге ол көптеген гендердің әсеріне ұшыраған және қоршаған ортамен қатты өзгеруі мүмкін фактор еді — жартылай табиғаттан, жартылай тәрбиеден.

Бұл фактілерден шығатын ең қисынды қорытынды: гендер мен қоршаған ортаның белгілі бір үйлесімі g-ге қатты әсер ете алатынымен, бұл үйлесім ата-анадан балаға өзгеріссіз берілуі сирек кездеседі. Мендель заңдары гендердің нақты комбинациясы әр ұрпақта шашырап кететініне іс жүзінде кепілдік береді. Ал қоршаған ортамен өзара әрекеттесуді бақылау және болжау соншалықты қиын болғандықтан, оларды уақыт өте келе қайталау мүмкін емес. Қысқасы, интеллект тұқым қуалайды (яғни гендердің әсеріне ие), бірақ оңай берілмейді (яғни бір ұрпақтан екінші ұрпаққа өзгеріссіз өтпейді).

Егер Мюррей мен Херрнштейн осындай қорытындыға келгенде, олар интеллекттің тұқым қуалауы туралы дәл, бірақ онша даулы емес кітап жариялаған болар еді. Бірақ «The Bell Curve» кітабының негізгі өзегі — IQ-дің тұқым қуалауы емес, оның нәсілдік бөлінісі. Мюррей мен Херрнштейн нәсілдер арасындағы IQ-ді салыстырған 156 тәуелсіз зерттеуді қарастырудан бастады. Бұл зерттеулердің барлығын жинақтай келгенде, ақ нәсілділер үшін орташа IQ 100 (анықтама бойынша, эталондық популяцияның орташа IQ-і 100 болуы керек), ал афроамерикандықтар үшін 85 екені анықталды — яғни 15 ұпайлық айырмашылық. Мюррей мен Херрнштейн тесттер афроамерикандықтарға қарсы бұрмаланған болуы мүмкін деген ықтималдықты жоққа шығаруға тырысты. Олар жергілікті бұрмалауларды азайту үмітімен тесттерді тек 1960 жылдан кейін және тек Оңтүстіктен тыс жерлерде өткізілгендермен шектеді — бірақ 15 ұпайлық айырмашылық сақталып қалды.

Ақ-қара нәсілдер арасындағы IQ ұпайларының айырмашылығы әлеуметтік-экономикалық мәртебенің нәтижесі болуы мүмкін бе? Нәсіліне қарамастан, кедей балалардың IQ тесттерінде төмен нәтиже көрсететіні ондаған жылдар бойы белгілі болған. Шынында да, нәсілдік IQ айырмашылығына қатысты барлық гипотезалардың ішінде ең қисындысы осы еді: ақ-қара арасындағы алшақтықтың басым бөлігі кедей афроамерикандық балалардың пропорционалды емес көптігінен болуы мүмкін. 1990 жылдары психолог Эрик Туркхаймер өте кедей жағдайларда гендердің IQ-ді анықтаудағы рөлі шамалы екенін дәлелдеп, бұл теорияны нығайтты. Егер баланың өмірінде кедейлік, аштық және ауру басым болса, онда бұл айнымалылар IQ-ге шешуші әсер етеді. IQ-ді басқаратын гендер бұл шектеулер алынып тасталғанда ғана маңызды бола бастайды.

Лабораторияда мұндай әсерді көрсету оңай: егер сіз өсімдіктің екі түрін — бірі ұзын, бірі қысқа — қорегі аз жағдайда өсірсеңіз, онда екі өсімдік те ішкі генетикалық бейімділігіне қарамастан қысқа болып өседі. Керісінше, қоректік заттар жеткілікті болғанда, ұзын өсімдік өзінің толық биіктігіне жетеді. Гендер ме әлде қоршаған орта ма — табиғат па әлде тәрбие ме — қайсысы басым болатыны контекстке байланысты. Қоршаған орта шектеулі болғанда, ол пропорционалды емес үлкен әсер етеді. Шектеулер алынып тасталғанда, гендер бірінші орынға шығады. fn4

Кедейлік пен στεнопения (шектеу) әсерлері ақ-қара арасындағы жалпы IQ айырмашылығы үшін толық негізді себеп болды, бірақ Мюррей мен Херрнштейн тереңірек үңілді. Тіпті әлеуметтік-экономикалық мәртебені түзеткен күннің өзінде, олар ақ-қара ұпай айырмашылығын толығымен жою мүмкін емес екенін тапты. Егер сіз әлеуметтік-экономикалық мәртебенің жоғарылауына қарай ақ нәсілділер мен афроамерикандықтардың IQ графигін сызсаңыз, күтілгендей екі жағдайда да IQ жоғарылайды. Бай балалар кедей балаларға қарағанда жақсырақ ұпай жинайды — бұл ақтарға да, афроамерикандықтарға да қатысты. Соған қарамастан, нәсілдер арасындағы IQ ұпайларының айырмашылығы сақталады. Тіпті, парадоксалды түрде, ақтар мен афроамерикандықтардың әлеуметтік-экономикалық мәртебесі артқан сайын бұл айырмашылық ұлғая түседі. Бай ақтар мен бай афроамерикандықтардың IQ ұпайлары арасындағы алшақтық одан да айқын: табыстың жоғарғы деңгейлерінде бұл алшақтық тарылудың орнына, керісінше кеңейеді.

Бұл нәтижелерді талдауға, саралауға және жоққа шығаруға арналған кітаптарда, журналдарда, ғылыми басылымдарда және газеттерде тонналаған сия жаратылды. Мысалы, New Yorker журналына жазған өткір мақаласында эволюциялық биолог Стивен Джей Гулд бұл әсер тым әлсіз, ал тесттер ішіндегі ауытқулар айырмашылық туралы қандай да бір статистикалық қорытынды жасау үшін тым үлкен деп дәлелдеді. Гарвард тарихшысы Орландо Паттерсон өзінің «For Whom the Bell Curves» (Қоңырау кім үшін соғылады) атты қуақы мақаласында оқырмандарға құлдықтың, нәсілшілдіктің және төзімсіздіктің қалдырған ауыр мұрасы ақтар мен афроамерикандықтар арасындағы мәдени алшақтықты соншалықты тереңдеткенін, сондықтан нәсілдер арасындағы биологиялық белгілерді мағыналы түрде салыстыру мүмкін емес екенін еске салды. Шынында да, әлеуметтік психолог Клод Стил егер қара нәсілді студенттерден IQ тестін жаңа электронды қаламды немесе ұпай қоюдың жаңа әдісін сынап көру мақсатында тапсыруды сұраса, олар жақсы нәтиже көрсететінін дәлелдеді. Алайда оларға «интеллектісі» тексеріліп жатқанын айтқанда, олардың ұпайлары құлдырайды. Демек, өлшеніп жатқан нақты айнымалы интеллект емес, тест тапсыруға деген икемділік, немесе өзін-өзі бағалау, немесе жай ғана эго немесе мазасыздық. Қара нәсілді ерлер мен әйелдер күнделікті, кең таралған және астыртын кемсітушілікке тап болатын қоғамда мұндай бейімділік толығымен өзін-өзі нығайтатын күшке айналуы мүмкін: қара нәсілді балалар тесттерді нашар тапсырады, өйткені оларға тесттерге нашар екендіктері айтылған, бұл олардың тесттерді нашар тапсыруына әкеледі және олардың интеллектісі төмен деген идеяны одан әрі дамытады — және бұл шексіз жалғаса береді.

Бірақ «The Bell Curve» кітабының соңғы өлімші кемшілігі әлдеқайда қарапайым нәрсе, сегіз жүз беттік кітаптың бір абзацында көрінбейтіндей етіп көмілген факт. Егер сіз IQ ұпайлары бірдей, мысалы 105 болатын афроамерикандықтар мен ақ нәсілділерді алып, олардың интеллектке арналған түрлі қосымша тесттердегі нәтижелерін өлшесеңіз, қара нәсілді балалар кейбір топтарда (мысалы, қысқа мерзімді жады мен еске түсіру тесттерінде) жиі жоғары ұпай жинайды, ал ақтар басқаларында (мысалы, көру-кеңістіктік және қабылдау өзгерістері тесттерінде) жоғары нәтиже көрсетеді. Басқаша айтқанда, IQ тестінің қалай құрылғаны әртүрлі нәсілдік топтардың және олардың гендік нұсқаларының оны қалай орындайтынына қатты әсер етеді: сол бір тесттің ішіндегі салмақ пен тепе-теңдікті өзгертсеңіз, интеллект өлшемін де өзгертесіз.

Мұндай бұрмалаудың ең күшті дәлелі 1976 жылы Сандра Скарр мен Ричард Вайнберг жүргізген, негізінен ұмытылып кеткен зерттеуден алынған. Скарр нәсіларалық асырап алынған балаларды — ақ нәсілді ата-аналар асырап алған қара нәсілді балаларды — зерттеп, бұл балалардың орташа IQ деңгейі 106 екенін, яғни ақ нәсілді балалардан кем емес екенін анықтады. Мұқият орындалған бақылауларды талдай отырып, Скарр «интеллекттің» өзі емес, интеллекттің белгілі бір қосымша тесттері бойынша өнімділіктің артқанын алға тартты.

IQ тестінің қазіргі құрылымы нақты әлемдегі өнімділікті болжайтындықтан, оны дұрыс деп санап, бұл тұжырымнан бас тарта алмаймыз. Әрине, ол болжайды — өйткені IQ ұғымы өзін-өзі нығайтуға бағытталған: ол өзін-өзі тарату міндеті жүктелген, орасан зор мағына мен құндылыққа ие сапаны өлшейді. Оның логикасының шеңбері толығымен жабық және өтпейтін. Соған қарамастан, тесттің нақты конфигурациясы салыстырмалы түрде ерікті. Тесттегі тепе-теңдікті, айталық, көру-кеңістіктік қабылдаудан қысқа мерзімді есте сақтауға ауыстыру арқылы сіз интеллект сөзін мағынасыз етпейсіз, бірақ сіз ақ-қара нәсілдердің IQ ұпайларының айырмашылығын өзгертесіз. Мәселе де осында. g ұғымының айлакерлігі сонда — ол өзін өлшеуге болатын және тұқым қуалайтын биологиялық сапа ретінде көрсетеді, ал іс жүзінде ол мәдени басымдықтармен қатты анықталады. Бұл — оны біршама жеңілдетіп айтсақ — ең қауіпті нәрсе: ген болып киінген мем.

Егер медициналық генетика тарихы бізге бір сабақ үйретсе, ол биология мен мәдениет арасындағы дәл осындай ауытқулардан сақ болу. Қазір біз білетіндей, адамдар генетикалық тұрғыдан өте ұқсас — бірақ біздің ішімізде шынайы әртүрлілікті білдіретін вариациялар жеткілікті. Немесе, дәлірек айтсақ, біз геномның жалпы көлемінде маңызы шамалы болса да, вариацияларды ұлғайтуға мәдени немесе биологиялық тұрғыдан бейімбіз. Қабілеттердегі айырмашылықтарды анықтау үшін арнайы әзірленген тесттер, сірә, қабілеттердегі айырмашылықтарды анықтайды — және бұл айырмашылықтар нәсілдік белгілермен сәйкес келуі мүмкін. Бірақ мұндай тесттегі ұпайды «интеллект» деп атау, әсіресе ұпай тесттің конфигурациясына ерекше сезімтал болса, ол өлшеуге тырысқан сапаны қорлау болып табылады.

Гендер бізге адамзаттың әртүрлілігін қалай жіктеу немесе түсіну керектігін айта алмайды; оны қоршаған орта, мәдениет, география және тарих айта алады. Біздің тіліміз бұл ауытқуды сипаттауға келгенде мүдіреді. Генетикалық вариация статистикалық тұрғыдан ең жиі кездесетін болса, біз оны норма деп атаймыз — бұл сөз тек жоғары статистикалық көрсеткішті ғана емес, сонымен бірге сапалық немесе тіпті моральдық артықшылықты да білдіреді (Merriam-Webster сөздігінде бұл сөздің сегізден кем емес анықтамасы бар, соның ішінде «табиғи түрде кездесетін» және «ментальды және физикалық тұрғыдан сау»). Вариация сирек кездесетін болса, ол мутант деп аталады — бұл сөз тек статистикалық сиректікті ғана емес, сонымен қатар сапалық төмендікті немесе тіпті моральдық жиіркенішті білдіреді.

Осылайша, генетикалық вариацияға лингвистикалық кемсітушілік таңылып, биология мен тілек араласып кетеді. Гендік нұсқа ағзаның белгілі бір ортаға бейімділігін төмендеткенде — мысалы, Антарктидадағы түксіз адам — біз бұл құбылысты генетикалық ауру деп атаймыз. Дәл осы нұсқа басқа ортада бейімділікті арттырса, біз ағзаны генетикалық жақсартылған деп атаймыз. Эволюциялық биология мен генетиканың синтезі бұл пайымдаулардың мағынасыз екенін еске салады: «жақсарту» немесе «ауру» — бұл белгілі бір генотиптің белгілі бір ортаға сәйкестігін өлшейтін сөздер; егер сіз ортаны өзгертсеңіз, бұл сөздердің мағынасы тіпті керісінше өзгеруі мүмкін. Психолог Алисон Гопник жазғандай: «Ешкім оқымайтын заманда, дислексия (оқу қабілетінің бұзылуы) мәселе емес еді. Көптеген адамдар аң аулауға мәжбүр болған кезде, зейінді шоғырландыру қабілетіңіздегі шағын генетикалық вариация мәселе тудырмайтын, тіпті артықшылық болуы мүмкін еді [мысалы, аңшыға бір мезгілде бірнеше нысанаға назар аударуға мүмкіндік береді]. Ал көптеген адамдар орта мектепті бітіруі тиіс заманда, дәл осы вариация өмірді өзгертетін ауруға айналуы мүмкін».

Адамдарды нәсілдік белгілері бойынша жіктеуге деген ұмтылыс және сол шеңберге интеллект (немесе қылмысқа бейімділік, шығармашылық не зорлық-зомбылық) сияқты қасиеттерді таңу әрекеті генетика мен категориялауға қатысты ортақ тақырыпты айқындайды. Ағылшын романы немесе адамның бет-әлпеті сияқты, адам геномын да миллиондаған түрлі жолмен топтастыруға немесе бөлшектеуге болады. Бірақ бөлшектеу немесе топтастыру, категориялау немесе синтездеу — бұл таңдау мәселесі. Егер генетикалық ауру (мысалы, орақ тәрізді жасушалық анемия) сияқты нақты, тұқым қуалайтын биологиялық ерекшелік басты назарда болса, онда сол ерекшеліктің локусын (орналасқан жерін) анықтау үшін геномды зерттеу әбден қисынды. Тұқым қуалайтын белгі немесе қасиет неғұрлым тар шеңберде анықталса, біз сол қасиет үшін генетикалық локусты соғұрлым дәлірек табамыз және сол қасиет белгілі бір адамдар популяциясы арасында (Тэй-Сакс ауруы жағдайында ашкенази еврейлері немесе орақ тәрізді жасушалық анемия үшін афро-кариб тектілер) соғұрлым жиі кездеседі.

Мысалы, марафонның «генетикалық спортқа» айналуының себебі бар: бір континенттің тар ғана шығыс бөлігінен шыққан Кения мен Эфиопия желаяқтары бұл жарыста тек таланты мен жаттығуының арқасында ғана емес, сонымен қатар марафонның төзімділіктің белгілі бір түрін сынайтын тар шеңберлі сынақ болғаны үшін үстемдік етеді. Осы төзімділікті қамтамасыз ететін гендер (мысалы, анатомияның, физиологияның және метаболизмнің ерекше формаларын тудыратын ген нұсқаларының ерекше комбинациялары) табиғи сұрыптау арқылы бекиді.

Керісінше, біз белгілі бір қасиеттің (айталық, интеллект немесе мінез-құлық) анықтамасын неғұрлым кеңейткен сайын, ол қасиеттің жекелеген гендермен, демек, нәсілдермен, тайпалармен немесе топтармен байланысу ықтималдығы соғұрлым азаяды. Интеллект пен мінез-құлық марафон жарысы емес: мұнда табысқа жетудің бекітілген критерийлері, бастау немесе мәре сызықтары жоқ — тіпті бүйірлеп немесе теріс қарап жүгіру де жеңіске жетуге мүмкіндік беруі мүмкін.

Белгілі бір қасиеттің анықтамасының тарлығы немесе кеңдігі, шын мәнінде, сәйкестік (идентиктік) мәселесі — яғни біз адамдарды (өзімізді) мәдени, әлеуметтік және саяси тұрғыдан қалай анықтаймыз, жіктейміз және түсінеміз деген сұрақ. Демек, нәсіл анықтамасы төңірегіндегі бұлдыр пікірталастарда жетіспейтін маңызды элемент — бұл идентиктік (өзіндік сәйкестік) анықтамасы туралы әңгіме.

fn1 Вилсон өзінің маңызды тұжырымын биохимияның екі алыбы — Лайнус Полинг пен Эмиль Цукеркандльдан алды. Олар геномды жай ғана жеке ағзаны құруға арналған ақпарат жиынтығы емес, ағзаның эволюциялық тарихына арналған ақпарат жиынтығы — «молекулалық сағат» ретінде қарастырудың мүлдем жаңа тәсілін ұсынды. Жапондық эволюционист-биолог Мотоо Кимура да бұл теорияны дамытты.

fn2 Егер бұл топтың шығу тегі кейбір соңғы зерттеулер көрсеткендей Оңтүстік-Батыс Африкада болса, онда бұл адамдар негізінен шығыс пен солтүстікке қарай қоныс аударған.

fn3 Соңғы есептеулер бір жұмыртқалы егіздер арасындағы корреляцияны 0,6–0,7 деп көрсетті. 1950 жылдардағы деректерді кейінгі онжылдықтарда бірнеше психологтар, соның ішінде Леон Камин қайта қараған кезде, қолданылған әдіснамалар күмәнді деп танылып, бастапқы бағалауларға шүбә келтірілді.

fn4 Теңдік үшін бұдан артық бұлтартпас генетикалық дәлел болуы екіталай. Алдымен қоршаған орта жағдайларын теңестірмейінше, кез келген адамның генетикалық әлеуетін анықтау мүмкін емес.

Сәйкестіктің бірінші туындысы

Бірнеше онжылдық бойы антропология «сәйкестікті» (идентиктікті) ғылыми зерттеудің тұрақты нысаны ретінде қарастырудан бас тартып, оны деконструкциялауға қатысып келеді. Жеке тұлғалар өз сәйкестігін әлеуметтік көріністер арқылы қалыптастырады, демек, олардың сәйкестігі өзгермейтін мән емес деген тұжырым гендер мен сексуалдылыққа қатысты қазіргі зерттеулердің негізгі қозғаушы күші болып табылады. Ұжымдық сәйкестік саяси күрес пен ымырадан туындайды деген ұғым нәсілдік, этникалық және ұлтшылдыққа қатысты заманауи зерттеулердің негізінде жатыр. — Пол Бродвин, «Генетика, сәйкестік және эссенциализм антропологиясы»

Сен менің ағам емес, айнам сияқтысың. — Уильям Шекспир, «Қателіктер комедиясы», 5-акт, 1-сахна

1942 жылы 6 қазанда, әкемнің отбасы Барисалдан кетпес бұрын бес жыл бұрын, анам Делиде екі рет дүниеге келді. Оның бір жұмыртқалы егізі — Булу одан бұрын, жуас әрі сұлу болып туылды. Анам Тулу бірнеше минуттан кейін, шыр-пыр болып, жан дауысы шығып дүниеге келді. Бақытқа орай, акушер сәбилердің ең сұлулары жиі зардап шегетінін білетін болса керек: селқостықтың аз-ақ алдында тұрған тыныш егіз (Булу) қатты ашыққан екен, оны көрпеге орап, есін жиғызуға тура келді. Тәтемнің өмірінің алғашқы күндері өте қауіпті болды. Ол ана сүтін еме алмады (бұл әңгіме аңызға айналған болуы мүмкін), ал қырқыншы жылдары Делиден нәрестеге арналған бөтелке табу мүмкін емес еді, сондықтан оны сүтке малынған мақта білтемен, кейінірек қасық тәрізді мақпал қабыршақтан (каури) тамақтандырды. Оған күтім жасау үшін медбике жалдады. Жеті айдан кейін емшек сүті таусыла бастағанда, Тулуды (анамды) әпкесіне соңғы тамшыларын қалдыру үшін тез арада сүттен шығарды. Осылайша, ең басынан-ақ менің анам мен оның егізі генетиканың тірі тәжірибесіне айналды — табиғаты жағынан (nature) бірдей, ал тәрбиесі (nurture) жағынан мүлдем ерекше болды.

Бірнеше минутқа «кіші» анам өте белсенді болды. Оның мінезі құбылмалы еді. Ол қамсыз және батыл болды, тез үйренетін және қателесуден қорықпайтын. Булу физикалық тұрғыдан жасқаншақ еді. Оның ойы ұшқыр, тілі өткір, әзілі нысанаға дәл тиетін. Тулу ақжарқын болды. Ол тез дос табатын. Ол қорлыққа мән бермейтін. Булу тұйық және ұстамды, тыныш және нәзік еді. Тулу театр мен биді ұнататын. Булу ақын, жазушы, қиялшыл болды.

Дегенмен, бұл қарама-қайшылықтар егіздер арасындағы ұқсастықтарды ғана айқындай түсті. Тулу мен Булу бір-біріне қатты ұқсайтын: екеуінің де сепкілді терісі, бадам тәрізді бет пішіні және бенгалдықтар арасында сирек кездесетін биік жақ сүйектері болды; сондай-ақ көздерінің сыртқы бұрышы сәл төмен қисайған еді — бұл италиялық суретшілер Мадонна бейнесіне жұмбақ жанашырлық беру үшін қолданатын әдіс болатын. Олар егіздерге ғана тән ішкі тілде сөйлесетін. Олардың тек екеуі ғана түсінетін қалжыңдары болды.

Жылдар өте келе олардың өмір жолдары екіге айырылды. Тулу 1965 жылы әкеме тұрмысқа шықты (әкем Делиге үш жыл бұрын көшіп келген еді). Бұл келісілген неке болғанымен, өте қауіпті еді. Әкем жаңа қаладағы көк тиыны жоқ иммигрант болатын, оның үстіне үстемшіл анасы мен үйде бірге тұратын жартылай есі ауысқан ағасы бар еді. Анамның Батыс Бенгалиядағы зиялы туыстары үшін әкемнің отбасы Шығыс Бенгалияның «ауылбайлығының» нақ өзі болды: оның ағалары түскі асқа отырғанда, күрішті үйіп салып, ортасына тұздық (грейви) құю үшін жанартау кратері сияқты шұңқыр жасайтын, бұл олардың ауылдағы таусылмайтын аштық жылдарының белгісі сияқты көрінетін. Булудың некесі бұған қарағанда әлдеқайда сенімді көрінді. 1966 жылы ол Калькуттадағы беделді әулеттің үлкен ұлы, жас адвокатпен айттырылды. 1967 жылы Булу оған тұрмысқа шығып, Оңтүстік Калькуттадағы бағын арамшөп басқан, ескірген зәулім үйге көшті.

Мен дүниеге келген 1970 жылы апалы-сіңлілілердің тағдыры күтпеген бағытқа бұрыла бастады. 1960-жылдардың аяғында Калькутта құлдырай бастады. Оның экономикасы әлсіреп, инфрақұрылымы иммиграция толқынының астында қалды. Саяси қақтығыстар жиілеп, көшелер мен кәсіпорындар апталап жабылатын. Қала зорлық-зомбылық пен немқұрайлылық арасында арпалысып жатқанда, Булудың жаңа отбасы өмір сүру үшін жиған-тергенін жұмсап тауысты. Күйеуі таңертең дипломаты мен тамақ салатын қорабын алып, жұмысқа бара жатқандай кейіп танытатын — бірақ заңсыз қалада заңгердің кімге керегі бар? Ақырында, отбасы верандасы мен ішкі ауласы бар ескі үйін сатып, екі бөлмелі қарапайым пәтерге көшті — бұл үй әжемнің Калькуттадағы алғашқы түнін өткізген үйінен бірнеше миль ғана қашықтықта еді.

Керісінше, әкемнің тағдыры ол таңдаған қаланың тағдырымен үндес болды. Астана Дели Үндістанның ең ерке баласы еді. Мегаполис құруға деген ұмтылыстың, субсидиялар мен гранттардың арқасында оның жолдары кеңейіп, экономикасы өсті. Әкем жапондық трансұлттық компанияда қызмет етіп, төменгі таптан жоғары орта тапқа тез көтерілді. Бір кездері жабайы иттер мен ешкілер жайлаған тікенекті бұталардың орнында қаланың ең бай аудандары бой көтерді. Біз Еуропада демалдық. Таяқшамен тамақ жеуді үйрендік және жазда қонақүйлердің бассейнінде жүздік. Калькуттада муссон жаңбырлары жауғанда, көшедегі қоқыстар суағарларды бітеп тастап, қаланы батпаққа айналдыратын. Маса қаптаған сондай сасық сулардың бірі жыл сайын Булудың үйінің алдында жиналатын. Ол оны өзінің «жеке бассейні» деп атайтын.

Бұл пікірде бір жеңілдік бар — бұл оларға тән қасиет еді. Тағдырдың мұндай қатал соққылары Тулу мен Булуды мүлдем басқа адамдарға айналдырды деп ойлауыңыз мүмкін. Керісінше: жылдар өте келе олардың сыртқы ұқсастығы жоғалғанымен, олардың болмысындағы бір түсініксіз нәрсе — ұстанымы мен мінез-құлқы — таңқаларлықтай ұқсас болып қалды және тіпті жақындай түсті. Екі әпкелі-сіңлілінің арасындағы экономикалық алшақтыққа қарамастан, олар әлемге деген оптимизмді, қызығушылықты, әзіл сезімін және тектілікке жақын, бірақ менмендіксіз сабырлылықты сақтап қалды. Біз шетелге шыққанда, анам Булуға кәдесыйлар әкелетін — Бельгиядан ағаш ойыншық, Америкадан жер бетіндегі ешбір жеміске ұқсамайтын иісі бар жеміс сағызын немесе Швейцариядан шыны әшекей. Тәтем біз барған елдердің жолсілтемелерін оқитын. «Мен де сонда болғанмын», — дейтін ол кәдесыйларды шыны шкафқа қойып жатып, дауысында ешқандай өкініш сезілмейтін.

Ұл баланың санасында өз анасын жай ғана үстірт емес, өзін түсінгендей терең түсіне бастаған сәтін сипаттайтын ағылшын тілінде бірде-бір сөз немесе тіркес жоқ. Балалық шағымдағы бұл сәттің тәжірибесі екі жақты болды: мен анамды түсінген сайын, оның егізін де түсінуді үйрендім. Оның қашан күлетінін, оны не ренжітетінін, ненің оған жан бітіретінін немесе оның кімге жаны ашитынын нақты білетінмін. Әлемді анамның көзімен көру — оның егізінің көзімен де көру дегенді білдіретін, тек линзаларының түсі сәл өзгеше болуы мүмкін еді.

Анам мен оның әпкесінің арасындағы ұқсастық тұлға емес, оның бағыты — математикалық терминмен айтқанда, бірінші туындысы екенін түсіне бастадым. Калькулуста (математикалық талдау) нүктенің бірінші туындысы оның кеңістіктегі орны емес, оның орнын өзгертуге деген бейімділігі; нысанның қайда екені емес, оның кеңістік пен уақытта қалай қозғалатыны. Кейбіреулер үшін түсініксіз, бірақ төрт жасар бала үшін анық болған бұл ортақ қасиет — анам мен оның егізінің арасындағы мәңгілік байланыс еді. Тулу мен Булу енді бір-біріне айнытпай ұқсамайтын болса да, олар сәйкестіктің (идентиктіктің) бірінші туындысын бөлісті.

Гендер сәйкестікті анықтайтынына күмәнданатын кез келген адам басқа планетадан келген болуы мүмкін немесе адамдардың екі негізгі нұсқада: еркек және әйел болып келетінін байқамаған болуы керек. Мәдениеттанушылар, квир-теоретиктер, сән фотографтары және Леди Гага бізге бұл санаттардың көрінгендей қарапайым емес екенін және олардың шекарасында жиі бұлдырлықтар жасырылғанын ескертіп келеді. Бірақ үш маңызды фактіні жоққа шығару қиын: біріншіден, ерлер мен әйелдер анатомиялық және физиологиялық жағынан ерекшеленеді; екіншіден, бұл анатомиялық және физиологиялық айырмашылықтар гендер арқылы анықталады; және үшіншіден, мәдени және әлеуметтік құрылымдарға қарама-қайшы келген бұл айырмашылықтар біздің жеке тұлға ретіндегі сәйкестігімізді анықтауға күшті әсер етеді.

Гендердің жынысты, гендерді және гендерлік сәйкестікті анықтауға қатысы бар деген ой біздің тарихымызда салыстырмалы түрде жаңа. Осы үш сөздің арасындағы айырмашылық бұл талқылау үшін өте маңызды. Жыныс (sex) дегенде мен ер және әйел денесінің анатомиялық және физиологиялық аспектілерін айтамын. Гендер (gender) дегенде мен неғұрлым күрделі идеяны: жеке тұлғаның өзіне алатын психологиялық, әлеуметтік және мәдени рөлдерін айтамын. Гендерлік сәйкестік (gender identity) дегенде мен жеке тұлғаның өзін сезінуін (әйел немесе еркек, ешқайсысы емес немесе ортасындағы нәрсе ретінде) айтамын.

Мыңдаған жылдар бойы ерлер мен әйелдер арасындағы анатомиялық айырмашылықтардың негізі — жыныстың анатомиялық диморфизмі (екі түрлі дене құрылымы) дұрыс түсінілмеді. Біздің заманымыздың 200-жылы ежелгі дүниенің ең ықпалды анатомы Гален ерлер мен әйелдердің репродуктивті мүшелері бір-бірінің аналогы екенін дәлелдеу үшін күрделі диссекциялар жүргізді: ерлер мүшелері сыртқа аударылған, ал әйелдердікі ішке қарай бүктелген деп есептеді. Аналық бездер, Галеннің айтуынша, әйел денесінде қалып қойған «ішкі ұрық бездері» ғана болды, өйткені әйелдерде мүшелерді сыртқа шығаратын «өмірлік жылу» жетіспейтін еді. «Әйел мүшесін сыртқа аударып, ер адамдікін екі еселесеңіз, дәл сондай нәрсені табасыз», — деп жазды ол. Галеннің шәкірттері мен ізбасарлары бұл ұқсастықты абсурдтық деңгейге дейін жеткізіп, жатырды ішке қарай ісінген аталық без қабы (скротум) деп, ал жатыр түтіктерін ұлғайған шәует көпіршіктері деп түсіндірді. Бұл теория ортағасырлық шумақтарда, медицина студенттеріне арналған анатомиялық жадынама ретінде сақталды:

Жыныстары басқа болса да, Негізінде олар бізбен бірдей. Мұқият зерттегендер білер, Әйел — ішке аударылған еркектей.

Бірақ еркектерді «ішке аударуға» немесе әйелдерді шұлық сияқты «сыртқа аударуға» қандай күш жауапты болды? Галеннен бірнеше ғасыр бұрын, б. з. д. 400-жылдары грек философы Анаксагор гендер Нью-Йорк жылжымайтын мүлкі сияқты толығымен орналасқан жеріне байланысты анықталады деп мәлімдеді. Пифагор сияқты Анаксагор да тұқым қуалаушылықтың мәні аталық ұрықта (спермада) болады, ал әйел жатырда ұрыққа тек «пішін» береді деп сенді. Жыныстың берілуі де осы үлгіге сәйкес болды. Сол жақ ұрық безінен шыққан ұрық ер балаларды, ал оң жақтан шыққаны қыз балаларды тудырады деп есептелді. Жынысты анықтау жатырда жалғасып, эякуляция кезінде басталған сол-оң кеңістіктік кодын кеңейте түсті. Ер адам ұрығы жатырдың оң мүйізіне, ал әйел ұрығы сол мүйізіне орналасады деп сенді.

Анаксагордың теориясын ескірген және оғаш деп күліп тастау оңай. Жынысты ас құралдарын қою сияқты сол немесе оң жаққа орналастыру арқылы анықтау басқа дәуірге тән екені анық. Бірақ бұл теория өз уақыты үшін революциялық болды, өйткені ол екі маңызды қадам жасады. Біріншіден, ол жынысты анықтаудың негізінен кездейсоқ екенін мойындады — сондықтан оны түсіндіру үшін кездейсоқ себеп (ұрықтың сол немесе оң жақтан шығуы) қажет болды. Екіншіден, ол бір рет бекітілгеннен кейін, бастапқы кездейсоқ әрекетті толықтай жынысқа айналдыру үшін оны күшейту және нығайту керек деп пайымдады. Ұрықтың даму жоспары өте маңызды болды. Оң жақ ұрық жатырдың оң жағына барып, ер балаға айналды, ал сол жақ ұрық әйел балаға айналу үшін бөлінді. Жынысты анықтау — бұл бір қадамнан басталып, ұрықтың орналасқан жеріне қарай ерлер мен әйелдер арасындағы толық диморфизмге дейін күшейтілетін тізбекті реакция болды.

Жынысты анықтау теориясы ғасырлар бойы осы деңгейде қалды. Көптеген теориялар пайда болды, бірақ тұжырымдамалық тұрғыдан олар Анаксагордың идеясының нұсқалары еді — жыныс кездейсоқ әрекетпен анықталады және жұмыртқа жасушасының немесе ұрықтың ортасы арқылы нығаяды. «Жыныс тұқым қуаламайды», — деп жазды бір генетик 1900 жылы. Тіпті дамудағы гендердің рөлін жақтаушы Томас Морган да жынысты гендер арқылы анықтау мүмкін емес деп есептеді. 1903 жылы Морган жыныс бір генетикалық фактордан емес, бірнеше экологиялық факторлардан анықталуы мүмкін деп жазды: «Жұмыртқа жасушасы жынысқа қатысты тепе-теңдік күйде болады және ол ұшыраған жағдайлар... оның қай жынысты тудыратынын анықтауы мүмкін».

1903 жылдың қысында, Морган жынысты анықтаудың генетикалық теориясын жоққа шығарған сол жылы Нетти Стивенс есімді докторант бұл саланы өзгертетін зерттеу жүргізді. Стивенс 1861 жылы Вермонтта ағаш ұстасының отбасында дүниеге келген. Ол мұғалім болу үшін оқыды, бірақ 1890-жылдардың басына қарай репетиторлықтан жинаған ақшасына Калифорниядағы Стэнфорд университетіне түсті. 1900 жылы ол биология бойынша магистратура мен докторантураны таңдады — бұл сол кездегі әйелдер үшін ерекше таңдау еді. Одан да таңқаларлығы, ол Теодор Бовери теңіз кірпісінің жұмыртқаларын жинаған Неапольдағы зоологиялық станцияда далалық зерттеулер жүргізуді ұйғарды. Ол жағалаудан жұмыртқа әкелетін жергілікті балықшылармен сөйлесу үшін италия тілін үйренді. Бовериден ол хромосомаларды — жасушаларда орналасқан көк түсті талшықтарды анықтау үшін жұмыртқаларды бояуды үйренді.

Бовери хромосомалары өзгерген жасушалар қалыпты дами алмайтынын, сондықтан дамуға арналған тұқым қуалайтын нұсқаулар хромосомалардың ішінде болуы керек екенін дәлелдеген болатын. Бірақ жыныстың генетикалық детерминанты да хромосомаларда болуы мүмкін бе? 1903 жылы Стивенс қарапайым ағзаны — ұн құртын таңдап, құрттың хромосомалық құрамы мен оның жынысы арасындағы байланысты зерттеді. Стивенс Боверидің бояу әдісін қолданғанда, жауап микроскоптан бірден көрінді: тек бір хромосомадағы өзгеріс құрттың жынысына толық сәйкес келді. Ұн құрттарында барлығы жиырма хромосома — он жұп бар. Аналық құрттардың жасушаларында міндетті түрде он жұп сәйкес хромосома болды. Керісінше, аталық құрттардың жасушаларында екі жұпсыз хромосома болды — бірі кішкентай, түйін тәрізді, екіншісі үлкенірек. Стивенс кішкентай хромосоманың болуы жынысты анықтауға жеткілікті екенін айтты. Ол оны жыныстық хромосома деп атады.

Стивенс үшін бұл жынысты анықтаудың қарапайым теориясын білдірді. Аталық безде ұрық пайда болған кезде, ол екі түрде жасалады — біреуі кішкентай аталық хромосоманы, екіншісі қалыпты көлемдегі аналық хромосоманы алып жүреді (шамамен тең мөлшерде). Аталық хромосомасы бар ұрық жұмыртқа жасушасын ұрықтандырғанда, эмбрион еркек болып туылады. «Аналық ұрық» жұмыртқаны ұрықтандырғанда, нәтижесінде аналық эмбрион пайда болады.

Стивенстің жұмысын оның жақын әріптесі, цитолог Эдмунд Вилсон растады. Ол Стивенстің терминологиясын жеңілдетіп, аталық хромосоманы Y, ал аналықты X деп атады. Хромосомалық тұрғыдан алғанда, аталық жасушалар XY, ал аналықтар XX болды. Жұмыртқа жасушасында бір ғана X хромосомасы болады деп пайымдады Вилсон. Y хромосомасын тасымалдайтын ұрық жұмыртқаны ұрықтандырғанда, бұл XY комбинациясына әкеледі және еркек жынысы анықталады. X хромосомасын тасымалдайтын ұрық жұмыртқа жасушасымен кездескенде, нәтиже XX болады, бұл әйел жынысын анықтайды. Жыныс оң немесе сол жақ ұрық безімен емес, соған ұқсас кездейсоқ процесспен — жұмыртқаға бірінші жетіп, оны ұрықтандырған ұрықтың генетикалық жүгімен анықталды.

Стивенс пен Уилсон ашқан XY жүйесінің маңызды салдары болды: егер Y хромосомасы еркек жынысын анықтайтын барлық ақпаратты тасымалдаса, онда бұл хромосома эмбрионды еркек ететін гендерді иеленуі тиіс. Бастапқыда генетиктер Y хромосомасынан еркек жынысын анықтайтын ондаған ген табылады деп күтті: өйткені жыныс көптеген анатомиялық, физиологиялық және психологиялық ерекшеліктердің нақты үйлесімін қажет етеді, сондықтан бір ғана ген мұндай әртүрлі функцияларды өз бетінше атқара алады деп елестету қиын еді. Дегенмен, генетиканы мұқият зерттеушілер Y хромосомасының гендер үшін қолайсыз мекен екенін білді. Кез келген басқа хромосомадан айырмашылығы, Y — «жұпсыз» (яғни, оның серік хромосомасы немесе тел нұсқасы жоқ), сондықтан хромосомадағы әрбір ген өз күнін өзі көруге мәжбүр. Кез келген басқа хромосомадағы мутацияны екінші хромосомадағы зақымдалмаған генді көшіру арқылы түзетуге болады. Бірақ Y хромосомасындағы генді басқа хромосомадан түзетуге, жөндеуге немесе қайта көшіруге болмайды; оның сақтық көшірмесі немесе нұсқаулығы жоқ (дегенмен, Y хромосомасында гендерді жөндеудің бірегей ішкі жүйесі бар). Y хромосомасы мутациялардың шабуылына ұшырағанда, онда ақпаратты қалпына келтіру механизмі болмайды. Осылайша, Y хромосомасы тарихтың соққылары мен іздерінен тесілген. Бұл адам геномындағы ең осал тұс.

Осы тұрақты генетикалық шабуылдың салдарынан адамның Y хромосомасы миллиондаған жылдар бұрын ақпаратты тастай бастады. Тірі қалу үшін өте құнды гендер, сірә, геномның басқа бөліктеріне ауыстырылып, сол жерде қауіпсіз сақталды; құндылығы шектеулі гендер ескірді, зейнетке шықты немесе ауыстырылды; тек ең маңызды гендер ғана сақталды (осы гендердің кейбірі Y хромосомасының өзінде еселенді — бірақ бұл стратегия да мәселені толық шешпейді). Ақпарат жоғалған сайын, Y хромосомасының өзі де кішірейе берді — мутация мен гендердің жоғалуының қатал циклі оны бірте-бірте мүжіп тастады. Y хромосомасының барлық хромосомалардың ішіндегі ең кішісі болуы кездейсоқтық емес: ол негізінен жоспарлы ескірудің (бұрыннан есептелген тозу үдерісі) құрбаны (2014 жылы ғалымдар бірнеше аса маңызды гендердің Y хромосомасында тұрақты түрде сақталып қалуы мүмкін екенін анықтады).

Генетикалық тұрғыдан бұл ерекше парадоксты білдіреді. Адамның ең күрделі қасиеттерінің бірі — жыныс, бірнеше генмен кодталуы екіталай. Керісінше, Y хромосомасында өте қауіпті жағдайда көміліп жатқан жалғыз ген еркектіктің негізгі реттегіші болуы тиіс. Осы соңғы абзацты оқып отырған еркек кіндікті оқырмандардың назарына: біз әрең аман қалдық.

1980 жылдардың басында Лондондағы Питер Гудфеллоу есімді жас генетик Y хромосомасындағы жынысты анықтайтын генді іздеуге кірісті. Футболдың нағыз жанкүйері — ұқыпсыз, тым арық, ширақ, шығыс англиялық акценті мен «панк пен жаңа романтика» стиліндегі киіну мәнері бар Гудфеллоу Ботштейн мен Дэвис негізін қалаған гендік картаға түсіру әдістерін қолданып, іздеу ауқымын Y хромосомасының шағын аймағына дейін тарылтпақ болды. Бірақ нұсқалық фенотип немесе байланысты ауру болмаса, «қалыпты» генді қалай картаға түсіруге болады? Муковисцидоз және Гентингтон ауруының гендері ауру тудыратын ген мен геномдағы бағдаршамдар арасындағы байланысты қадағалау арқылы өздерінің хромосомалық орындарына дейін анықталған болатын. Екі жағдайда да генді тасымалдайтын ауру бауырлар бағдаршамды да тасымалдады, ал сау бауырларда ол болған жоқ. Бірақ Гудфеллоу генетикалық түрде берілетін және кейбір бауырларда бар, ал кейбірінде жоқ өзгеше жынысы — үшінші жынысы бар адамзат отбасын қайдан таба алады?

Шын мәнінде, мұндай адамдар болған — бірақ оларды анықтау күтілгеннен әлдеқайда күрделі міндет еді. 1955 жылы әйелдердің бедеулігін зерттеп жүрген ағылшын эндокринологы Джеральд Свайер адамдарды биологиялық тұрғыдан әйел, бірақ хромосомалық тұрғыдан еркек ететін сирек кездесетін синдромды анықтады. «Свайер синдромымен» (биологиялық жыныс пен генетикалық жыныстың сәйкес келмеуі) туған «әйелдер» балалық шағында анатомиялық және физиологиялық тұрғыдан әйел болғанымен, ересек жаста әйелдерге тән жыныстық жетілуге қол жеткізе алмады. Олардың жасушаларын тексергенде, генетиктер бұл «әйелдердің» барлық жасушаларында XY хромосомалары бар екенін анықтады. Әрбір жасуша хромосомалық тұрғыдан еркек болды — бірақ осы жасушалардан құралған адам анатомиялық, физиологиялық және психологиялық тұрғыдан әйел еді. Свайер синдромы бар «әйел» барлық жасушаларында еркек хромосомалық үлгісімен (яғни XY хромосомаларымен) туған, бірақ қандай да бір себеппен оның денесіне «еркектік» туралы белгі бере алмаған.

Свайер синдромының ең ықтимал себебі — еркектікті анықтайтын негізгі реттегіш геннің мутация салдарынан инактивтенуі (белсенділігін жоюы) және бұл әйелдікке әкелуі. MIT-де (Массачусетс технологиялық институты) генетик Дэвид Пейдж бастаған топ осындай жынысы ауысқан әйелдерді қолданып, еркектікті анықтайтын генді Y хромосомасының салыстырмалы түрде тар аймағына дейін картаға түсірді. Келесі қадам ең қиын болды — сол аймақтағы ондаған геннің ішінен дұрыс кандидатты табу үшін гендерді бір-бірлеп сүзгіден өткізу. Гудфеллоу баяу, бірақ тұрақты ілгерілеп келе жатқанда, оған суық хабар жетті. 1989 жылдың жазында ол Пейдждің еркектікті анықтайтын генді тапқанын білді. Пейдж бұл генді Y хромосомасында болғандықтан ZFY деп атады.

Бастапқыда ZFY мінсіз кандидат сияқты көрінді: ол Y хромосомасының тиісті аймағында орналасқан және оның ДНҚ тізбегі оның ондаған басқа гендер үшін негізгі қосқыш ретінде қызмет ете алатынын көрсетті. Бірақ Гудфеллоу мұқият қарағанда, ол сәйкес келмеді: Свайер синдромы бар әйелдерде ZFY тізбегі тексерілгенде, ол мүлдем қалыпты болды. Бұл әйелдерде еркектік белгісінің бұзылуын түсіндіретін ешқандай мутация болмады.

ZFY жарамсыз деп танылған соң, Гудфеллоу іздеуіне қайта оралды. Еркектік гені Пейдж тобы анықтаған аймақта болуы тиіс еді: олар оған жақындаған, бірақ байқамай өткен. 1989 жылы ZFY генінің маңынан Гудфеллоу тағы бір үміт күттіретін кандидатты тапты — ол SRY деп аталатын шағын, қарапайым, тығыз орналасқан, интронсыз (геномның ақуызды кодтамайтын бөліктері жоқ) ген еді. Бірден-ақ ол мінсіз кандидат болып көрінді. Қалыпты SRY ақуызы аталық бездерде (тестикулаларда) көптеп кездесетін, бұл жынысты анықтайтын геннен күтілетін нәрсе еді. Басқа жануарлар, соның ішінде қалталылар да, өздерінің Y хромосомаларында осы геннің нұсқаларын тасымалдады — осылайша бұл ген тек еркектерге ғана мұраға қалды. SRY-дің дұрыс ген екендігінің ең айқын дәлелі адамдарды зерттеуден алынды: Свайер синдромы бар әйелдерде бұл геннің мутацияға ұшырағаны, ал олардың сау бауырларында мутация жоқ екені даусыз дәлелденді.

Бірақ Гудфеллоудың бұл істі аяқтау үшін соңғы тәжірибесі — оның дәлелдерінің ішіндегі ең әсерлісі қалды. Егер SRY гені «еркектіктің» жалғыз анықтаушысы болса, онда ол бұл генді аналық жануарларда күштеп белсендірсе не болады? Аналықтар еркекке айналуға мәжбүр бола ма? Гудфеллоу аналық тышқандарға SRY генінің қосымша көшірмесін енгізгенде, олардың ұрпақтары күтілгендей әр жасушасында XX хромосомаларымен (яғни генетикалық тұрғыдан аналық) туды. Соған қарамастан, тышқандар анатомиялық тұрғыдан еркек болып дамыды — олардың жыныс мүшелері мен аталық бездері өсті, аналықтармен шағылысты және еркек тышқандарға тән барлық мінез-құлықты көрсетті. Жалғыз генетикалық қосқышты басу арқылы Гудфеллоу ағзаның жынысын өзгертті — керісінше Свайер синдромын жасап шығарды.

Сонда бүкіл жыныс мәселесі тек бір ғана генге байланысты ма? Дерлік. Свайер синдромы бар әйелдердің денесінің әрбір жасушасында еркек хромосомалары бар — бірақ еркектікті анықтайтын ген мутация арқылы инактивтенгендіктен, Y хромосомасы сөзбе-сөз мағынасында «еркектігінен айырылған» (қорлау мағынасында емес, таза биологиялық мағынада). Свайер синдромы бар әйелдердің жасушаларында Y хромосомасының болуы әйелдердің анатомиялық дамуының кейбір аспектілерін бұзады. Атап айтқанда, сүт бездері дұрыс қалыптаспайды және аналық бездердің қызметі қалыпты болмайды, бұл эстрогеннің төмен деңгейіне әкеледі. Бірақ бұл әйелдер өздерінің физиологиясында ешқандай алшақтықты сезінбейді. Әйел анатомиясының көптеген аспектілері мінсіз қалыптасқан: сыртқы жыныс мүшелері мен қынап зақымдалмаған және зәр шығару жолдары оларға оқулықтағыдай дәлдікпен жалғанған. Бір таңқаларлығы, Свайер синдромы бар әйелдердің гендерлік сәйкестігі де анық: тек бір ғана ген өшсе болды, олар «әйел» болып шығады. Ересектерде екінші реттік жыныстық белгілердің дамуына және әйелдіктің кейбір анатомиялық аспектілерін нығайтуға эстроген қажет екені даусыз болса да, Свайер синдромы бар әйелдер әдетте жыныс немесе гендерлік сәйкестік мәселесінде ешқашан шатаспайды. Бір әйел жазғандай: «Мен өзімді әйел гендерлік рөлдерімен толық байланыстырамын. Мен әрқашан өзімді жүз пайыз әйел деп санадым. ... Мен біраз уақыт ұлдардың футбол командасында ойнадым — менің егіз ағам бар; біз бір-бірімізге мүлдем ұқсамаймыз — бірақ мен ұлдар командасындағы нағыз қыз болдым. Мен оларға жақсы үйлеспедім: мен командамызды 'көбелектер' деп атауды ұсындым».

Свайер синдромы бар әйелдер — «еркек денесіне қамалып қалған әйелдер» емес. Олар — хромосомалық тұрғыдан еркек (тек бір генді қоспағанда) болса да, әйел денесіне қамалған әйелдер. Осы бір ғана SRY геніндегі мутация (негізінен) әйел денесін және, ең бастысы, толықтай әйел болмысын жасайды. Бұл түнде тумбочкадағы қосқышты қосу немесе өшіру сияқты қарапайым әрі екі жақты нәрсе.

Егер гендер жыныстық анатомияны осылайша біржақты анықтаса, онда гендер гендерлік сәйкестікке қалай әсер етеді? 2004 жылдың 5 мамырының таңында Виннипегтегі отыз сегіз жастағы Дэвид Реймер азық-түлік дүкенінің тұрағына барып, шолақ мылтықпен өзін-өзі атып өлтірді. 1965 жылы Брюс Реймер болып туған — хромосомалық және генетикалық тұрғыдан еркек — Дэвид сәби кезінде епсіз хирургтың сүндеттеу кезіндегі сұмдық қателігінің құрбаны болып, жыныс мүшесі қатты зақымдалған еді. Реконструктивті хирургия мүмкін болмады, сондықтан Брюстің ата-анасы оны Джонс Хопкинс университетінің психиатры, гендерлік және жыныстық мінез-құлыққа қызығушылығымен әлемге танымал Джон Маниге апарды. Мани баланы тексеріп, тәжірибе ретінде Брюстің ата-анасынан ұлын піштіруді (кастрациялауды) және оны қыз ретінде тәрбиелеуді сұрады. Ұлына «қалыпты» өмір сыйлауға тырысқан ата-анасы келісті. Олар оның есімін Бренда деп өзгертті.

Манидің Дэвид Реймерге жасаған тәжірибесі — ол үшін ол ешқашан университеттен немесе ауруханадан рұқсат сұрамаған және алмаған — алпысыншы жылдары академиялық ортада кеңінен таралған теорияны сынау әрекеті еді. Гендерлік сәйкестік туа біткен емес, әлеуметтік орта мен мәдени еліктеу арқылы қалыптасады («сіз кім ретінде әрекет етсеңіз, сондайсыз; тәрбие табиғатты жеңе алады») деген түсінік сол дәуірде шарықтау шегінде еді — Мани оның ең қызу және ең дауысты жақтаушыларының бірі болды. Өзін жыныстық трансформацияның Генри Хиггинсі ретінде көрсеткен Мани «жынысты қайта тағайындауды» — мінез-құлық және гормоналды терапия арқылы жыныстық сәйкестікті қайта бағыттауды жақтады. Бұл оның өзі ойлап тапқан ондаған жылдарға созылатын процесс еді. Манидің кеңесі бойынша «Бренда» қыз сияқты киіндірілді және солай қарастырылды. Оның шашы ұзартылды. Оған қуыршақтар мен тігін машинасы берілді. Мұғалімдері мен достарына бұл өзгеріс туралы ешқашан хабарланбады.

Бренданың Брайан есімді бір жұмыртқалы егізі — ұл бала болып тәрбиеленген ағасы болды. Зерттеудің бір бөлігі ретінде Бренда мен Брайан балалық шағында Балтимордағы Манидің клиникасына жиі барып тұрды. Жыныстық жетілу кезеңі жақындағанда, Мани Бренданы әйел ету үшін эстроген қоспаларын тағайындады. Жасанды қынап жасау бойынша хирургиялық ота оның анатомиялық тұрғыдан әйелге айналуын аяқтауға тиіс еді. Мани жынысты қайта тағайындаудың ерекше табысын дәріптейтін көптеген мақалалар жариялады. Оның айтуынша, Бренда өзінің жаңа болмысына толықтай бейімделген. Оның егізі Брайан «бұзақы» ұл болса, Бренда «белсенді кішкентай қыз» болды. Бренда ешқандай кедергісіз әйелдікке өтеді деп мәлімдеді Мани. «Гендерлік сәйкестік туған кезде жеткілікті дәрежеде сараланбаған, бұл генетикалық еркекті қыз ретінде сәтті тағайындауға мүмкіндік береді».

Шын мәнінде, жағдай мүлдем басқаша еді. Төрт жасында Бренда қайшы алып, өзіне кигізуге мәжбүрлеген қызғылт және ақ көйлектерді қиып тастады. Оған қыз сияқты жүру немесе сөйлеу туралы айтылғанда, ол ашуға булығып қалатын. Өзіне анық жалған және жат болып көрінетін болмысқа таңылған ол мазасыз, күйзеліске түскен, абдыраған, қапаланған және жиі ашулы еді. Мектеп есептерінде Бренда «ұл сияқты» (томбой) және «үстем» деп сипатталды, «физикалық энергиясы мол» болды. Ол қуыршақтармен немесе басқа қыздармен ойнаудан бас тартып, ағасының ойыншықтарын ұнатты (тігін машинасымен ойнаған жалғыз кезі — әкесінің сайман жәшігінен бұрауышты ұрлап алып, машинаны бұрандаларына дейін мұқият бөлшектеп тастаған кезі). Мүмкін, оның жас сыныптастары үшін ең түсініксіз нәрсе — Бренда қыздар дәретханасына тиісті түрде баратын, бірақ содан кейін аяғын алшақ қойып, түрегеп тұрып дәрет сындыруды жөн көретін.

Он төрт жылдан кейін Бренда бұл сұмдық қойылымды тоқтатты. Ол қынап жасау операциясынан бас тартты. Эстроген таблеткаларын ішуді қойып, сүт безі тіндерін алып тастау үшін екі жақты мастэктомиядан (сүт бездерін алып тастау операциясы) өтті және еркекке қайта айналу үшін тестостерон салдыра бастады. Ол — ол — есімін Дэвид деп өзгертті. Ол 1990 жылы әйелге үйленді, бірақ қарым-қатынас басынан-ақ қиын болды. Брюс/Бренда/Дэвид — қызға айналған, содан кейін қайтадан еркек болған ұл — үрей, ашу, жоққа шығару және депрессияның ауыр соққылары арасында қалды. Ол жұмысынан айырылды. Некесі бұзылды. 2004 жылы әйелімен болған қатты жанжалдан кейін Дэвид өзін-өзі өлтірді.

Дэвид Реймердің жағдайы жалғыз емес еді. 1970 және 1980 жылдары жынысты қайта тағайындаудың — психологиялық және әлеуметтік жағдай жасау арқылы хромосомалық еркек балаларды әйелге айналдыру әрекетінің — тағы бірнеше жағдайы сипатталды, олардың әрқайсысы өзінше қиын және алаңдатарлық болды. Кейбір жағдайларда гендерлік дисфория (адамның өзінің биологиялық жынысына көңілі толмауынан туындайтын жайсыздық) Дэвидтікіндей өткір болған жоқ — бірақ бұл ер/әйелдер ересек жаста да үрей, ашу және бағдарсыздықтың ауыр зардаптарын тартты. Бір ерекше жағдайда, С. есімді әйел Рочестердегі (Миннесота) психиатрға келді. Гүлді блузка мен өрескел сиыр терісінен жасалған күрте киген — ол мұны «менің былғары мен торлы киім бейнем» деп сипаттады — С. өзінің екіұштылығының кейбір аспектілерінде ешқандай мәселе көрмеді, бірақ өзін «түпкілікті әйел ретінде сезінуімен» үйлесуде қиындықтарға тап болды. 1940 жылдары қыз болып туып-өскен С. мектепте ұл сияқты болғанын еске алды. Ол өзін ешқашан физикалық тұрғыдан еркек деп санамаған, бірақ әрқашан еркектерге жақындықты сезінген («Менде еркектің миы бар сияқты сезінемін»). Ол жиырма жасында еркекке тұрмысқа шығып, онымен бірге тұрды — әйел адам қатысқан кездейсоқ ménage à trois (үш адамдық одақ) оның әйелдер туралы қиялын оятқанға дейін. Оның күйеуі басқа әйелге үйленді, ал С. оны тастап, бірқатар лесбияндық қарым-қатынастарға түсті. Ол сабырлылық пен депрессия арасында ауытқып жүрді. Ол шіркеуге қосылып, рухани қауымдастық тапты — бірақ оның гомосексуалдығына қарсы шығып, оны «өзгерту» үшін терапияны ұсынған пастордан басқасының бәрі жақсы болды.

Қырық сегіз жасында, кінә мен қорқыныш сезімінен кейін ол ақыры психиатриялық көмекке жүгінді. Медициналық тексеру кезінде оның жасушалары хромосомалық талдауға жіберілді және оның жасушаларында XY хромосомалары бар екені анықталды. Генетикалық тұрғыдан С. еркек болды. Кейінірек ол өзінің хромосомалық тұрғыдан еркек болса да, анық емес, толық дамымаған жыныс мүшелерімен туылғанын білді. Оның анасы оны әйелге айналдыру үшін реконструктивті хирургияға келісім берген екен. Жынысты қайта тағайындау ол алты айлық болғанда басталған және жыныстық жетілу кезеңінде оған «гормоналды теңгерімсіздікті» емдеу сылтауымен гормондар берілген. Балалық және жасөспірім шағында С. -да өзінің жынысы туралы ешқандай күмән болмаған.

С. жағдайы гендер мен генетика арасындағы байланыс туралы мұқият ойланудың маңыздылығын көрсетеді. Дэвид Реймерден айырмашылығы, С. гендерлік рөлдерді орындауда шатаспаған: ол қоғамда әйелдер киімін киіп, гетеросексуалды некені сақтап (кем дегенде біраз уақыт), қырық сегіз жыл бойы әйел ретінде қабылдану үшін мәдени және әлеуметтік нормалар шеңберінде әрекет еткен. Дегенмен, өзінің сексуалдылығы үшін кінәлі сезінгеніне қарамастан, оның болмысының маңызды аспектілері — жақындық, қиял, құштарлық пен эротикалық ұмтылыс — еркектікке байланған күйінде қалды. С. әлеуметтік орта мен еліктеу арқылы өзінің иеленген жынысының көптеген маңызды белгілерін үйрене алды, бірақ ол өзінің генетикалық менінің психосексуалды ұмтылыстарын жоя алмады.

2005 жылы Колумбия университетінің зерттеушілер тобы бұл жағдайларды «генетикалық еркектерді» — яғни XY хромосомаларымен туған, бірақ жыныс мүшелерінің анатомиялық дамуының жеткіліксіздігінен туған кезде әйел жынысы тағайындалған балаларды — ұзақ мерзімді зерттеу арқылы растады. Кейбір жағдайлар Дэвид Реймер немесе С. -нікіндей ауыр болмағанмен, әйел гендерлік рөлдері тағайындалған еркектердің басым көпшілігі балалық шағында орташа және ауыр дәрежедегі гендерлік дисфорияны бастан кешіргенін хабарлады. Көбісі үрейден, депрессиядан және абдыраудан зардап шеккен. Көбісі жасөспірім және ересек жаста өз еркімен жынысын қайтадан еркекке өзгерткен. Ең бастысы, анық емес жыныс мүшелерімен туған «генетикалық еркектер» қыз емес, ұл ретінде тәрбиеленгенде, ересек жаста гендерлік дисфория немесе жынысты ауыстырудың бірде-бір жағдайы тіркелмеген.

Бұл есептер гендерлік сәйкестікті толығымен немесе негізінен тәрбие, ұсыныс, мінез-құлықты мәжбүрлеу, әлеуметтік орта немесе мәдени араласу арқылы жасауға немесе бағдарламалауға болады деген, кейбір орталарда әлі де кең таралған болжамды біржола жоққа шығарды. Қазір гендердің жыныстық және гендерлік сәйкестікті қалыптастыруда кез келген басқа күшке қарағанда әлдеқайда ықпалды екені белгілі — дегенмен шектеулі жағдайларда гендердің кейбір атрибуттарын мәдени, әлеуметтік және гормоналды қайта бағдарламалау арқылы үйренуге болады. Тіпті гормондардың өзі түптеп келгенде «генетикалық» болғандықтан — яғни гендердің тікелей немесе жанама өнімдері — тек мінез-құлық терапиясы мен мәдени нығайтуды қолданып гендерді қайта бағдарламалау мүмкіндігі мүмкін еместік аймағына ауыса бастайды. Шынында да, медицинадағы өсіп келе жатқан консенсус бойынша, өте сирек кездесетін ерекшеліктерді қоспағанда, балаларға анатомиялық ауытқулар мен айырмашылықтарға қарамастан, олардың хромосомалық (яғни генетикалық) жынысы тағайындалуы керек — кейінірек өмірде, қаласа, ауысу мүмкіндігі сақталады. Осы жазбаны жазу кезінде бұл балалардың ешқайсысы ген арқылы тағайындалған жынысынан бас тартқан жоқ.

Адам болмысындағы ең терең екіге бөлінулердің біріне үстемдік ететін жалғыз генетикалық қосқыш туралы бұл идеяны нақты өмірдегі адамның гендерлік сәйкестігі үздіксіз спектрде көрінетінімен қалай үйлестіруге болады? Іс жүзінде әрбір мәдениет гендердің қара мен ақ сияқты бөлек жарты айларда емес, мыңдаған сұр реңктерде болатынын мойындады. Тіпті әйелдерді жек көруімен танымал австриялық философ Отто Вайнингер де былай деп мойындаған: «Шынымен де барлық әйелдер мен еркектер бір-бірінен анық ерекшелене ме? Металдар мен металл еместер арасында; химиялық қосылыстар мен жай қоспалар арасында; жануарлар мен өсімдіктер арасында; жабық тұқымдылар мен ашық тұқымдылар арасында; сүтқоректілер мен құстар арасында аралық формалар бар. ... Бұдан былай табиғатта бір жағында еркектікке тән нәрселердің, ал екінші жағында әйелдікке тән нәрселердің барлығының арасында өткір бөлініс болады деп күту мүмкін емес».

Генетикалық тұрғыдан алғанда, мұнда ешқандай қайшылық жоқ: негізгі қосқыштар мен гендердің иерархиялық ұйымдасуы мінез-құлықтың, болмыстың және физиологияның үздіксіз қисықтарымен толық үйлеседі. SRY гені жынысты анықтауды қосу/өшіру режимінде басқаратыны даусыз. SRY-ді қоссаңыз, жануар анатомиялық және физиологиялық тұрғыдан еркек болады. Оны өшірсеңіз, жануар анатомиялық және физиологиялық тұрғыдан әйел болады.

Бірақ гендерлік айқындалу мен гендерлік бірегейліктің тереңірек қырларын іске қосу үшін SRY ондаған нысанаға әсер етуі тиіс — оларды қосып-өшіріп, кейбір гендерді белсендіріп, басқаларын тежеп, эстафеталық таяқшаны қолдан қолға өткізгендей жұмыс істейді. Бұл гендер, өз кезегінде, өзін-өзі сезіну мен қоршаған ортадан — гормондардан, мінез-құлықтан, сыртқы әсерлерден, әлеуметтік рөлдерден, мәдени ойындар мен жадыдан келетін сигналдарды біріктіріп, гендерді (әлеуметтік жыныс) қалыптастырады. Сонымен, біз гендер деп атайтын нәрсе — иерархияның басында SRY тұрған, ал оның астында модификаторлар, интеграторлар, қозғаушылар мен интерпретаторлар орналасқан күрделі генетикалық және даму каскады. Бұл гено-даму каскады гендерлік бірегейлікті айқындайды.

Алдыңғы ұқсастыққа оралсақ, гендер — бұл жынысты анықтайтын рецепттегі жеке жолдар. SRY гені — рецепттің бірінші жолы: «Төрт кесе ұннан бастаңыз». Егер сіз ұннан бастамасаңыз, тортқа ұқсас ештеңе пісіре алмайтыныңыз анық. Бірақ сол бірінші жолдан бастап шексіз нұсқалар таралады — француз наубайханасының қытырлақ багетінен бастап, Чайнатаунның жұмыртқалы ай торттарына дейін.

Трансгендерлік бірегейліктің болуы осы гено-даму каскадына айқын дәлел болады. Анатомиялық және физиологиялық мағынада жыныстық бірегейлік өте бинарлы (екілік): жыныстық сәйкестікті тек бір ғана ген басқарады, нәтижесінде еркектер мен әйелдер арасында біз байқайтын таңқаларлық анатомиялық және физиологиялық диморфизм (жыныстардың сыртқы айырмашылығы) пайда болады. Бірақ гендер мен гендерлік бірегейлік бинарлықтан өте алыс.

Мидың SRY-ге (немесе басқа еркек гормонына не сигналына) қалай жауап беретінін анықтайтын генді елестетіп көрейік — оны TGY деп атайық. Бір бала миындағы SRY әсеріне өте төзімді TGY генінің нұсқасын мұрагерлікке алуы мүмкін, нәтижесінде денесі анатомиялық тұрғыдан еркек болғанымен, миы сол еркектік сигналды оқымайды немесе түсіндірмейді. Мұндай ми өзін психологиялық тұрғыдан әйел ретінде сезінуі мүмкін; ол өзін ер де, әйел де емес деп санауы немесе өзін мүлдем үшінші гендерге жатқызуы мүмкін.

Бұл еркектерде (немесе әйелдерде) бірегейліктің Свайер синдромына ұқсас жағдай бар: олардың хромосомалық және анатомиялық жынысы еркек (немесе әйел), бірақ олардың хромосомалық/анатомиялық күйі миында сәйкес сигнал тудырмайды. Егеуқұйрықтарда, атап айтқанда, мұндай синдром ұрғашы эмбриондардың миындағы бір ғана генді өзгерту немесе эмбриондарға миға жететін «ұрғашылық» сигналын блоктайтын дәрілік әсер ету арқылы туындауы мүмкін. Осы өзгертілген гені бар немесе осы дәрімен өңделген ұрғашы тышқандар ұрғашылықтың барлық анатомиялық және физиологиялық белгілеріне ие, бірақ еркек тышқандарға тән іс-әрекеттерді жасайды: бұл жануарлар анатомиялық тұрғыдан ұрғашы болуы мүмкін, бірақ мінез-құлық жағынан еркек болып табылады.

Бұл генетикалық каскадтың иерархиялық құрылымы жалпы гендер мен қоршаған орта арасындағы байланыстың маңызды принципін көрсетеді. Мәңгілік пікірталас жалғасуда: табиғат па әлде тәрбие ме, гендер ме әлде қоршаған орта ма? Бұл шайқас соншалықты ұзақ әрі қас ниетпен жүргендіктен, екі тарап та берілді. Енді бізге бірегейлік табиғат пен тәрбие, гендер мен қоршаған орта, ішкі және сыртқы факторлармен анықталады деп айтылады. Бірақ бұл да бос сөз — ақымақтар арасындағы уақытша бітім. Егер гендерлік бірегейлікті басқаратын гендер иерархиялық түрде ұйымдастырылған болса — жоғарыда SRY-ден басталып, төменде мыңдаған ақпарат тасқынына таралса — онда табиғаттың немесе тәрбиенің басымдығы абсолютті емес, ол адам зерттеу үшін таңдаған ұйымдасу деңгейіне тікелей байланысты.

Каскадтың басында табиғат күшті және біржақты жұмыс істейді. Жоғары деңгейде гендер өте қарапайым — тек бір ғана негізгі ген қосылып-өшеді. Егер біз сол ауыстырып-қосқышты генетикалық жолмен немесе дәрі-дәрмекпен басқаруды үйренсек, біз еркектер мен әйелдердің пайда болуын бақылай алар едік және олар еркектік немесе әйелдік бірегейлігімен (тіпті анатомиясының үлкен бөлігімен) толықтай қалыптасар еді. Ал желінің төменгі жағында, керісінше, тек генетикалық көзқарас тиімсіз болады; ол гендер немесе оның бірегейлігі туралы ерекше күрделі түсінік бере алмайды. Мұнда ақпараттар тоғысатын сағалық жазықтарда тарих, қоғам және мәдениет генетикамен толқындар сияқты соқтығысып, қиылысады. Кейбір толқындар бір-бірін жойса, басқалары бір-бірін күшейтеді. Ешқандай күш жеке алғанда ерекше күшті емес, бірақ олардың жиынтық әсері біз адамның бірегейлігі деп атайтын бірегей әрі бедерлі ландшафтты құрайды.

fn1 Мұндай ауыр қауіп-қатерлері бар жынысты анықтаудың XY жүйесі неліктен пайда болды? Сүтқоректілер неліктен осындай айқын кемшіліктері бар жынысты анықтау механизмін дамытты? Жынысты анықтайтын генді неліктен ең қауіпті жерде — мутацияларға жиі ұшырайтын жұпсыз, «қас» хромосомада алып жүру керек?

Бұл сұраққа жауап беру үшін біз бір қадам артқа шегініп, іргелі сұрақ қоюымыз керек: Жыныстық көбею не үшін ойлап табылды? Дарвин таңғалғандай, жаңа тіршілік иелері неліктен «партеногенез (ұрықтанусыз көбею) процесінің орнына екі жыныстық элементтің қосылуы арқылы пайда болуы» керек?

Эволюциялық биологтардың көпшілігі жыныстың тез генетикалық рекомбинацияны (гендердің қайта топтасуы) қамтамасыз ету үшін жасалғанымен келіседі. Екі ағзаның гендерін олардың жұмыртқа жасушалары мен сперматозоидтарын араластырудан артық жылдам жол жоқ шығар. Тіпті сперматозоидтар мен жұртқа жасушаларының түзілуінің өзі гендердің рекомбинация арқылы араласуына себеп болады. Жыныстық көбею кезіндегі гендердің қуатты қайта топтасуы өзгергіштікті арттырады. Өзгергіштік, өз кезегінде, үнемі өзгеріп отыратын қоршаған орта жағдайында ағзаның бейімделуі мен тірі қалу мүмкіндігін арттырады. Сонымен, «жыныстық көбею» (sexual reproduction) термині — бұл мүлдем қате атау. Жыныстың эволюциялық мақсаты «көбею» емес: ағзалар жыныссыз-ақ өздерінің тамаша көшірмелерін — ре-продукцияларын жасай алады. Жыныс мүлдем керісінше себеппен: рекомбинацияға мүмкіндік беру үшін ойлап табылған.

Бірақ «жыныстық көбею» мен «жынысты анықтау» бір нәрсе емес. Жыныстық көбеюдің көптеген артықшылықтарын мойындасақ та, біз әлі де неліктен сүтқоректілердің көпшілігі жынысты анықтау үшін XY жүйесін қолданатынын сұрай аламыз. Қысқасы, неге Y? Біз білмейміз. Жынысты анықтауға арналған XY жүйесі эволюцияда бірнеше миллион жыл бұрын ойлап табылғаны анық. Құстарда, бауырымен жорғалаушыларда және кейбір жәндіктерде бұл жүйе керісінше: ұрғашысында екі түрлі хромосома, ал еркегінде екі бірдей хромосома болады. Ал кейбір бауырымен жорғалаушылар мен балықтар сияқты басқа жануарларда жыныс жұмыртқаның температурасымен немесе ағзаның бәсекелестеріне қатысты мөлшерімен анықталады. Жынысты анықтаудың бұл жүйелері сүтқоректілердің XY жүйесінен бұрын пайда болған деп есептеледі. Бірақ неліктен XY жүйесі сүтқоректілерде бекітілгені және неге ол әлі күнге дейін қолданылатыны жұмбақ болып қала береді. Екі жыныстың болуының кейбір айқын артықшылықтары бар: еркектер мен ұрғашылар мамандандырылған функцияларды орындай алады және көбеюде әртүрлі рөлдерді иелене алады. Бірақ екі жыныстың болуы Y хромосомасын өздігінен қажет етпейді. Мүмкін, эволюция жынысты анықтаудың тез әрі қарапайым шешімі ретінде Y хромосомасына кездейсоқ тап болған шығар — еркекті анықтайтын генді бөлек хромосомаға оқшаулау және оған еркектікті бақылайтын қуатты генді орналастыру, әрине, тиімді шешім. Кейбір генетиктер Y хромосомасы кішіреюін жалғастыра береді деп есептейді, ал басқалары ол SRY және басқа да маңызды гендерді сақтай отырып, белгілі бір нүктеге дейін ғана кішірейеді деп дәлелдейді.

Соңғы миля

Ұйықтап жатқан иттер сияқты, беймәлім егіздерді де өз жайына қалдырған дұрыс шығар. — Уильям Райт, «Осындай болып туылған» (Born That Way)

Жыныстық мүшелері екіұшты болып туылған екі мың сәбидің бірінде жыныстық бірегейліктің іштен туа біткені немесе жүре пайда болғаны туралы мәселе, әдетте, мұрагерлік, талғам, ауытқу және таңдау туралы жалпыұлттық пікірталас тудырмайды. Ал сексуалдық бірегейліктің — сексуалдық серіктестерді таңдау мен талғамның — іштен туа біткені немесе жүре пайда болғаны туралы мәселе, әрине, тудырады. 1950-ші және 1960-шы жылдардың бір кезеңінде бұл талқылау біржола аяқталғандай көрінген. Психиатрлар арасындағы негізгі теория сексуалдық талғам, яғни «гетеросексуалдылық» пен «гомосексуалдылық» туа біткен емес, жүре пайда болған деп есептелді. Гомосексуалдылық невротикалық мазасыздықтың тұншықтырылған түрі ретінде сипатталды. Психиатр Шандор Лоранд 1956 жылы: «Көптеген заманауи психоаналитиктердің ортақ пікірі бойынша, тұрақты гомосексуалдар, барлық перверттер сияқты — невротиктер (жүйке жүйесінің функционалдық бұзылуы бар адамдар) болып табылады», — деп жазды. Ал алпысыншы жылдардың аяғында тағы бір психиатр: «Гомосексуалдың нақты жауы — оның ауытқуы емес, оған көмектесуге болатындығын білмеуі, сонымен қатар оны емделуден қашуға мәжбүр ететін психикалық мазохизмі», — деп жазды.

1962 жылы гей ерлерді гетеросексуалдылыққа айналдыруға тырысқан Нью-Йорктің көрнекті психиатры Ирвинг Бибер үлкен ықпалға ие «Гомосексуалдылық: еркек гомосексуалдарды психоаналитикалық зерттеу» атты еңбегін жазды. Бибер ерлердегі гомосексуалдылық отбасындағы бұрмаланған динамикадан — анасының тым қамқор әрі «сексуалды жақын» болуы мен әкесінің салқын, алыс немесе «эмоционалды қас» болуының қауіпті үйлесімінен туындайды деп тұжырымдады. Ұлдар бұл жағдайларға невротикалық, өзін-өзі құртатын және мүгедек ететін мінез-құлықпен жауап береді (Бибер 1973 жылы: «гомосексуал — бұл гетеросексуалдық функциясы полиомиелит құрбанының аяғы сияқты мүгедек болған адам», — деген әйгілі сөзін айтты). Ақыр соңында, кейбір ұлдарда анасымен теңесу және әкесін еркектік қасиетінен айыру туралы санадан тыс ниет қалыпты жағдайдан тыс өмір салтын таңдау ретінде көрініс табады. Бибердің пайымдауынша, сексуалдық «полиомиелит құрбаны» патологиялық өмір сүру стилін қабылдайды, дәл полиомиелит құрбандарының патологиялық жүру стилін қабылдайтыны сияқты. 1980-ші жылдардың аяғында гомосексуалдылықтың ауытқыған өмір салтын таңдау деген түсінік догмаға айналып, сол кездегі вице-президент Дэн Куэйлдің 1992 жылы нық сеніммен: «гомосексуалдылық биологиялық жағдайдан гөрі көбірек таңдау болып табылады... Бұл қате таңдау», — деп мәлімдеуіне әкелді.

1993 жылы шілдеде «гей гені» деп аталатын геннің табылуы генетика тарихындағы гендер, бірегейлік және таңдау туралы ең қызу қоғамдық пікірталастардың біріне түрткі болды. Бұл жаңалық геннің қоғамдық пікірді өзгертудегі күшін көрсетіп, пікірталас бағытын толығымен дерлік өзгертті. People журналында (бұл журналды радикалды әлеуметтік өзгерістердің жаршысы деп айту қиын) сол жылдың қазанында колумнист Кэрол Сарлер былай деп жазды: «Басқа бір нәзік, қамқор ұлды жақсы көретін нәзік, қамқор ұлды өсіргеннен гөрі, түсік жасатуды жөн көретін әйел туралы не айтамыз? Біз оны бұзылған, дисфункционалды құбыжық дейміз, ол баланы тууға мәжбүр болса, оның өмірін тозаққа айналдырады. Ешбір бала оның ата-анасы болуына мәжбүр болмауы керек дейміз».

Ересек адамның ауытқыған талғамын емес, баланың туа біткен бейімділігін суреттеу үшін таңдалған «нәзік, қамқор ұл» тіркесі дебаттың өзгергенін көрсетті. Сексуалдық талғамның дамуына гендердің қатысы бар екені анықталғаннан кейін, гей бала бірден қалыпты болып шыға келді. Оның жеккөрінішті жаулары енді қалыпсыз құбыжықтарға айналды.

Гей генін іздеуге белсенділік емес, жалығу сезімі түрткі болды. Ұлттық онкология институтының зерттеушісі Дин Хамер дау-дамай іздеген жоқ. Ол тіпті өзін де іздеген жоқ. Хамер ашық гей болса да, ол бұрын ешқашан сексуалдық немесе кез келген басқа бірегейліктің генетикасына аса қызықпаған еді. Ол өмірінің көп бөлігін «әдетте тыныш, АҚШ үкіметінің зертханасында... еденнен төбеге дейін химиялық ыдыстар мен құтыларға толған» жерде өткізіп, жасушалардың мыс пен мырыш сияқты улы ауыр металдарға жауап беруі үшін қолданылатын металлотионеин (металдармен байланысатын ақуыз) немесе MT деп аталатын геннің реттелуін зерттеумен айналысты.

1991 жылдың жазында Хамер гендерді реттеу бойынша ғылыми семинарда баяндама жасау үшін Оксфордқа ұшып барды. Бұл оның стандартты зерттеу баяндамасы болды — әдеттегідей жақсы қабылданды — бірақ ол талқылауға кезек бергенде, ол дежавюдің ең көңілсіз түрін сезінді: сұрақтар осыдан он жыл бұрынғы баяндамасында қойылған сұрақтармен бірдей болды. Келесі спикер, басқа зертхананың бәсекелесі Хамердің жұмысын растайтын және толықтыратын деректерді ұсынғанда, Хамер одан сайын жалығып, көңіл-күйі түсе бастағанын байқады. «Мен бұл зерттеумен тағы он жыл айналыссам да, үміт күтетін ең жақсы нәрсе — біздің кішкентай генетикалық моделіміздің үш өлшемді көшірмесін жасау екенін түсіндім. Бұл бүкіл өмірлік мақсат сияқты көрінбеді».

Сессиялар арасындағы үзілісте Хамер есеңгіреген күйде сыртқа шықты, оның ойы сан-саққа жүгірді. Ол Хай-стриттегі Blackwell’s атты үлкен кітап дүкеніне тоқтап, оның тереңдегі бөлмелеріне түсіп, биология туралы кітаптарды қарап шықты. Ол екі кітап сатып алды. Біріншісі — Дарвиннің 1871 жылы жарық көрген «Адамның шығу тегі және жыныстық таңдау» (Descent of Man, and Selection in Relation to Sex) атты еңбегі еді. Бұл кітап адамның маймылға ұқсас ата-бабадан шыққанын алға тартып, үлкен дау тудырған болатын («Түрлердің шығу тегі» еңбегінде Дарвин адамның шығу тегі туралы сұрақтан жалтарған болса, бұл кітабында ол бұл мәселені ашық қозғады).

«Адамның шығу тегі» биологтар үшін әдебиет факультетінің студенттері үшін «Соғыс және бейбітшілік» сияқты: барлық биолог дерлік бұл кітапты оқыдым деп айтады немесе оның негізгі тезисін білетіндей көрінеді, бірақ іс жүзінде оның бетін ашқандар өте аз. Хамер де оны ешқашан оқымаған еді. Өз таңданысына қарай, Хамер Дарвиннің кітаптың үлкен бөлігін жынысқа, сексуалдық серіктестерді таңдауға және оның үстемдік мінез-құлқы мен әлеуметтік ұйымдасуға әсерін талқылауға арнағанын байқады. Дарвин тұқым қуалаушылықтың сексуалдық мінез-құлыққа күшті әсері бар екенін анық сезген. Дегенмен, сексуалдық мінез-құлық пен талғамның генетикалық детерминанттары — Дарвин айтқан «сексуалдылықтың түпкі себебі» — ол үшін жұмбақ болып қалған еді.

Бірақ сексуалдық мінез-құлықтың немесе кез келген мінез-құлықтың гендермен байланысты екендігі туралы идея сәннен шығып қалған болатын. Екінші кітап — Ричард Левонтиннің 1984 жылы жарық көрген «Біздің гендерімізде емес: биология, идеология және адам табиғаты» (Not in Our Genes: Biology, Ideology, and Human Nature) атты еңбегі басқаша көзқарасты ұсынды. Левонтин адам табиғатының көп бөлігі биологиялық тұрғыдан анықталады деген идеяға шабуыл жасады. Генетикалық тұрғыдан анықталған деп саналатын адам мінез-құлқының элементтері, Левонтиннің пікірінше, көбінесе билік құрылымдарын нығайту үшін мәдениет пен қоғамның ерікті және жиі манипуляциялық құрылымдарынан басқа ештеңе емес. «Гомосексуалдылықтың қандай да бір генетикалық негізі бар екендігі туралы ешқандай қолайлы дәлел жоқ... Бұл оқиға жоқ жерден ойлап табылған», — деп жазды Левонтин. Ол Дарвиннің ағзалар эволюциясы туралы пікірі жалпы алғанда дұрыс, бірақ адам бірегейлігінің эволюциясы туралы пікірі қате деп есептеді.

Осы екі теорияның қайсысы дұрыс еді? Хамер үшін, кем дегенде, сексуалдық бағдар толығымен мәдени күштермен жасалуы үшін тым іргелі болып көрінді. «Неліктен Левонтин сияқты мықты генетик мінез-құлықтың тұқым қуалайтынына сенбеуге соншалықты тырысты? » — деп ойланды Хамер. «Ол зертханада мінез-құлық генетикасын теріске шығара алмады, сондықтан оған қарсы саяси полемика жазды ма? Бәлкім, мұнда нағыз ғылымға орын бар шығар». Хамер сексуалдық мінез-құлық генетикасын тез арада меңгеруге бел буды. Ол зерттеуді бастау үшін зертханасына оралды — бірақ өткеннен үйренетін нәрсе аз еді. Хамер 1966 жылдан бастап жарық көрген барлық ғылыми журналдардың дерекқорынан «гомосексуалдылық» және «гендер» тақырыбына қатысты мақалаларды іздегенде, ол тек 14-ін ғана тапты. Салыстыру үшін, металлотионеин генін іздеу 654 нәтиже берді.

Бірақ Хамер ғылыми әдебиеттердің арасында жартылай көміліп қалған бірнеше қызықты мәліметтерді тапты. 1980-ші жылдары психология профессоры Дж. Майкл Бейли егіздерді зерттеу тәжірибесі арқылы сексуалдық бағдардың генетикасын зерттеуге тырысты. Бейлидің әдістемесі классикалық болды: егер сексуалдық бағдар ішінара тұқым қуалайтын болса, онда монозиготалы (бір жұмыртқалы) егіздердің арасында дизиготалы (екі жұмыртқалы) егіздерге қарағанда екеуі де гей болатындардың үлесі жоғары болуы тиіс. Гей журналдары мен газеттеріне стратегиялық жарнамалар беру арқылы Бейли кем дегенде біреуі гей болып табылатын 110 ер егіз жұпты жинады. (Егер бұл бүгінгі күні қиын болып көрінсе, мұндай тәжірибені 1978 жылы, ер адамдардың өзінің гей екенін сирек ашық айтатын және кейбір штаттарда гей-секс қылмыс деп жазаланатын кезде жүргізгенін елестетіп көріңіз).

Бейли егіздер арасындағы гейлік сәйкестігін зерттегенде, нәтижелері таңқаларлық болды. Елу алты бірдей егіз жұбының арасында екеуі де гей болғандар 52 пайызды құрады. fn1 Елу төрт егіз емес жұптың арасында екеуі де гей болғандар 22 пайыз болды — бұл бірдей егіздерге қарағанда төмен, бірақ жалпы халық арасындағы 10 пайыздық гейлер үлесінен айтарлықтай жоғары еді. (Жылдар өткен соң Бейли мынадай таңқаларлық жағдайлар туралы еститін: 1971 жылы екі канадалық егіз ағайынды туғаннан кейін бірнеше аптадан соң ажыратылған. Біреуін дәулетті американдық отбасы асырап алған. Екіншісін Канадада туған анасы мүлдем басқа жағдайда өсірген. Бір-біріне өте ұқсас ағайындылар Канададағы гей-барда кездейсоқ кездескенге дейін бір-бірінің бар екендігін білмеген).

Бейли ерлердің гомосексуалдылығы тек гендерден ғана тұрмайтынын анықтады. Отбасы, достар, мектеп, діни сенімдер мен әлеуметтік құрылым сияқты факторлар сексуалдық мінез-құлықты өзгертетіні соншалық, бірдей егіздердің бірі өзін гей ретінде, ал екіншісі гетеросексуал ретінде 48 пайыз жағдайда анықтады. Бәлкім, сексуалдық мінез-құлықтың айқын үлгілерін шығару үшін сыртқы немесе ішкі қозғаушы күштер қажет болған шығар. Сөзсіз, гомосексуалдылықты қоршап тұрған кең таралған әрі шектеуші мәдени нанымдар егіздердің бірінде «гетеросексуалдық» бірегейлікті таңдауға әсер еткенімен, екіншісіне әсер етпеген болуы мүмкін. Бірақ егіздерді зерттеу гендердің гомосексуалдылыққа әсері, мысалы, 1-типті қант диабетіне бейімділікке қарағанда (егіздер арасындағы конкорданттылық (сәйкестік) деңгейі небәрі 30 пайыз) күштірек, және гендердің бой ұзындығына әсерімен (шамамен 55 пайыз сәйкестік) бірдей екендігіне бұлжытпас дәлелдер берді.

Бейли сексуалдық бірегейлік төңірегіндегі талқылауды 1960-шы жылдардағы «таңдау» және «жеке талғам» риторикасынан биологияға, генетикаға және тұқым қуалаушылыққа қарай түбегейлі өзгертті. Егер біз бой ұзындығының өзгеруін немесе дислексияның немесе 1-типті қант диабетінің дамуын таңдау деп есептемесек, онда сексуалдық бірегейлікті де таңдау деп есептей алмаймыз.

Бірақ бұл бір ген бе, әлде көптеген ген бе? Ол қандай ген? Ол қай жерде орналасқан? «Гей генін» анықтау үшін Хамерге әлдеқайда үлкен зерттеу қажет болды — жақсысы, сексуалдық бағдарды бірнеше ұрпақ бойы бақылауға болатын отбасылар қатысатын зерттеу. Мұндай зерттеуді қаржыландыру үшін Хамерге жаңа грант қажет болды — бірақ металлотионеин реттелуін зерттейтін федералды зерттеуші адамның сексуалдылығына әсер ететін генді іздеу үшін ақшаны қайдан таба алар еді?

1991 жылдың басында Хамердің іздеуіне екі жағдай мүмкіндік берді. Біріншісі — «Адам геномы» жобасының жариялануы. Адам геномының нақты тізбегі тағы он жыл бойы белгілі болмаса да, адам геномындағы негізгі генетикалық бағдаршамдардың картасын жасау кез келген генді іздеуді айтарлықтай жеңілдетті. Хамердің гомосексуалдылыққа қатысты гендердің картасын жасау идеясы 1980-ші жылдары әдістемелік тұрғыдан мүмкін емес болар еді. Ал он жылдан кейін, көптеген хромосомалар бойында генетикалық маркерлер тізіліп тұрғанда, бұл кем дегенде тұжырымдамалық тұрғыдан қолжетімді болды.

Екінші жағдай — СПИД (ЖИТС). Бұл ауру 1980-ші жылдардың аяғында гейлер қауымдастығын қатты зардап шектірді және белсенділер мен науқастардың қысымымен, жиі азаматтық бағынбаушылық пен содырлық наразылықтар арқылы Ұлттық денсаулық сақтау институттары (NIH) ақыр соңында СПИД-ке бағытталған зерттеулерге жүздеген миллион доллар бөлді. Хамердің тактикалық шешімі гей генін іздеуді СПИД-пен байланысты зерттеуге қосу болды. Ол бұрын сирек кездесетін, қатерсіз ісік түрі болып табылатын Капоши саркомасы СПИД-пен ауыратын гей ерлер арасында таңқаларлық жоғары жиілікпен табылатынын білетін. Мүмкін, деп ойлады Хамер, Капоши саркомасының даму қаупі факторлары гомосексуалдылықпен байланысты шығар, егер солай болса, біреуіне қатысты гендерді табу екіншісін анықтауға көмектесуі мүмкін. Бұл теория мүлдем қате болып шықты: кейінірек Капоши саркомасы сексуалдық жолмен берілетін және негізінен иммунитеті төмен адамдарда кездесетін вирус арқылы пайда болатыны анықталды, бұл оның СПИД-пен бірге жүруін түсіндірді. Бірақ бұл тактикалық тұрғыдан керемет еді: 1991 жылы NIH Хамерге гомосексуалдылыққа қатысты гендерді табу бойынша жаңа зерттеуі үшін 75 000 доллар бөлді.

№92-C-0078 хаттамасы 1991 жылдың күзінде іске қосылды. 1992 жылға қарай Хеймер өз зерттеуіне 114 гей ер адамды тартты. Хеймер осы топты пайдалана отырып, жыныстық ориентацияның отбасылық сипатын анықтау, оның тұқым қуалау заңдылықтарын сипаттау және генді картаға түсіру үшін күрделі шежіре ағаштарын құруды жоспарлады. Бірақ Хеймер "гей генін" картаға түсіру үшін екеуі де гей болып табылатын ағалы-інілі жұптарды табу жұмысты айтарлықтай жеңілдететінін түсінді. Бірдей егіздердің гендері толық ұқсас болса, ағалы-інілілердің геномының (ағзаның барлық генетикалық ақпаратының жиынтығы) тек кейбір бөліктері ғана сәйкес келеді. Егер Хеймер гей ағайындыларды тапса, ол олардың геномындағы ортақ бөліктерді анықтап, сол арқылы "гей генін" оқшаулай алар еді. Ол шежіре ағаштарынан бөлек, осындай ағайындылардан ген үлгілерін жинауы керек болды. Оның бюджеті бұл бауырларды Вашингтонға ұшақпен алдыртып, демалыс күндеріне 45 доллар стипендия төлеуге мүмкіндік берді. Көбіне араздасып кеткен ағайындылар үшін бұл қауышу мүмкіндігі болса, Хеймер үшін бұл бір құты қан еді.

1992 жылдың соңына қарай Хеймер мыңға жуық отбасы мүшелері туралы ақпарат жинап, 114 гей ер адамның әрқайсысы үшін шежіре ағаштарын құрды. Маусым айында ол компьютердегі мәліметтерге алғаш рет көз жүгіртті. Сол сәтте-ақ ол өз болжамының расталғанын сезініп, қуанышқа бөленді: Бейлидің зерттеуіндегідей, Хеймердің зерттеуіндегі ағайындылардың жыныстық ориентациясында жоғары конкорданттық (егіздердің немесе туыстардың белгілі бір белгі бойынша ұқсастығы) байқалды — бұл шамамен 20 пайызды құрады, бұл жалпы халықтық көрсеткіштен (10 пайыз) екі есе жоғары еді. Зерттеу нақты деректер берді, бірақ қуаныш көп ұзамай су сепкендей басылды. Хеймер сандарды мұқият шұқылағанымен, басқа ешқандай маңызды мәлімет таба алмады. Ағайынды гейлер арасындағы сәйкестіктен басқа, ешқандай айқын заңдылық немесе үрдіс көрінбеді.

Хеймер қатты таусылды. Ол сандарды топтар мен ішкі топтарға бөліп көрді, бірақ одан ештеңе шықпады. Қағазға салынған шежіре ағаштарын жинап тастайын деп жатқанда, ол байқаусызда бір заңдылыққа тап болды — бұл өте нәзік бақылау еді, оны тек адам көзі ғана ажырата алар еді. Шежірелерді сызған кезде ол кездейсоқ әр отбасының әкесі жағынан туыстарын сол жаққа, ал анасы жағынан туыстарын оң жаққа орналастырған екен. Гей ер адамдар қызыл түспен белгіленген болатын. Қағаздарды араластырып отырып, ол инстинктивті түрде бір үрдісті байқады: қызыл белгілер оң жаққа шоғырланған, ал белгіленбеген ер адамдар сол жақта көп еді. Гей ер адамдардың гей ағалары (немесе нағашылары) болған, бірақ тек анасы жағынан. Хеймер шежіре ағаштарынан гей туыстарды — өзі атағандай "гей тамырлар жобасын" — іздеген сайын, бұл үрдіс күшейе түсті. Анасы жағынан немере ағайындарда сәйкестік деңгейі жоғары болды, ал әкесі жағынан олай емес еді. Әпке-сіңлілер (апайлар) арқылы келетін нағашы бөлелердегі сәйкестік кез келген басқа туыстарға қарағанда жоғары болды.

Бұл заңдылық ұрпақтан ұрпаққа жалғасып отырды. Тәжірибелі генетик үшін бұл үрдіс гей генінің X хромосомасында (жынысты анықтайтын хромосомалардың бірі) болуы тиіс екенін білдірді. Хеймер мұны өз қиялында елестете алды — бұл ұрпақтар арасында көлеңке сияқты өтіп жатқан, кистозды фиброз немесе Гентингтон ауруының гендік мутациялары сияқты айқын емес, бірақ бұлжытпай X хромосомасының ізімен жүретін тұқым қуалайтын элемент еді. Қатардағы шежіре ағашында үлкен нағашы ата гей ретінде анықталуы мүмкін еді. (Отбасылық тарихтар көбіне бұлыңғыр болатын. Тарихи "шкаф" қазіргі жыныстық құпиялылықтан әлдеқайда қараңғы еді, бірақ Хеймер екі-үш ұрпақ бойы жыныстық бірегейлігі белгілі болған кейбір отбасылардан деректер жинады). Сол нағашы атаның аға-інілерінен туған барлық ұлдар гетеросексуалды болды — ер адамдар X хромосомасын еркек балаларына бермейді (барлық ер адамдарда X хромосомасы тек анадан келеді). Бірақ оның әпкесінің ұлдарының бірі гей болуы мүмкін, ал сол ұлдың әпкесінің ұлы да гей болуы ықтимал: ер адам өз X хромосомасының бөліктерін әпкесімен және әпкесінің ұлдарымен бөліседі. Осылайша: нағашы ата, нағашы аға, үлкен жиен, жиеннің бауыры — ұрпақтар арқылы шахматтағы аттың жүрісі сияқты қиғаштай жылжиды. Хеймер кенеттен фенотиптен (жыныстық талғам) хромосомадағы ықтимал орынға — генотипке (генетикалық құрылым) ауысты. Ол гей генін әлі анықтаған жоқ еді, бірақ жыныстық ориентациямен байланысты ДНҚ бөлігін адам геномында физикалық түрде картаға түсіруге болатынын дәлелдеді.

Бірақ X хромосомасының нақты қай жерінде? Хеймер енді қан үлгілерін жинаған қырық жұп ағайынды гейлерге назар аударды. Егер гей гені шынымен X хромосомасының қандай да бір шағын бөлігінде орналасқан деп есептесек, сол бөлік қай жерде болса да, қырық жұп ағайындының арасында бұл ДНҚ бөлігі біреуі гей, екеуі де емес ағайындыларға қарағанда әлдеқайда жиі кездесуі керек еді. "Адам геномы" жобасы анықтаған бағдарларды және мұқият математикалық талдауды пайдалана отырып, Хеймер X хромосомасының аймағын біртіндеп тарылта бастады. Ол хромосоманың бүкіл ұзындығы бойынша жиырма екі маркерді тексеріп шықты. Соның ішінде, қырық жұптың отыз үш жұбы X хромосомасының Xq28 деп аталатын шағын бөлігін бөлісетіні анықталды. Кездейсоқтық бойынша ағайындылардың тек жартысы ғана (яғни жиырмасы) бұл маркерді бөлісуі керек еді. Тағы он үш ағайындының дәл осы маркерді иелену ықтималдығы өте төмен болды — он мыңнан бірден аз. Демек, Xq28 маңында ер адамның жыныстық бірегейлігін анықтайтын ген бар еді.

Xq28 лезде сенсацияға айналды. "Телефон тынбады," — деп еске алады Хеймер. "Зертхана сыртында телеоператорлар кезекке тұрды; пошта жәшігі мен электронды пошта хаттарға толды. " Лондондағы консервативті The Daily Telegraph газеті егер ғылым гей генін оқшауласа, онда "ғылымды оны жою үшін пайдалануға болады" деп жазды. "Көптеген аналар өздерін кінәлі сезінетін болады," — деп жазды тағы бір газет. "Генетикалық тирания! " — деп айқайлады тағы бір тақырып. Этик мамандары ата-аналар ұрықты тексеру арқылы гомосексуалды балалардан бас тарта ма деп алаңдады. Бір автор Хеймердің зерттеуі "жекелеген ер адамдар үшін талдауға болатын хромосомалық аймақты анықтайды, бірақ кез келген тест нәтижесі тек кейбір ер адамдардың жыныстық ориентациясын бағалауға арналған ықтималдық құралы ғана болады" деп жазды. Хеймерге солшылдар да, оңшылдар да шабуыл жасады. Гейлерге қарсы консерваторлар гомосексуалдықты генетикаға телу арқылы Хеймер оны биологиялық тұрғыдан ақтады деп есептеді. Гей құқықтарын қорғаушылар болса, Хеймерді "гей-тест" туралы қиялды қоздырып, жаңа дискриминация тетіктерін жасауға итермеледі деп айыптады.

Хеймердің өз тәсілі бейтарап, қатаң әрі ғылыми болды. Ол Xq28 байланысын әртүрлі тестілер арқылы тексере отырып, өз талдауын жетілдіре берді. Ол Xq28 гомосексуалдық гені емес, "нәзіктік гені" болуы мүмкін бе деп сұрақ қойды. Олай болмады: Xq28 бөлісетін ер адамдардың гендерлік мінез-құлқында немесе дәстүрлі еркектік қасиеттерінде айтарлықтай өзгерістер болған жоқ. Бұл рецептивті анальды жыныстық қатынас гені болуы мүмкін бе? Тағы да ешқандай сәйкестік табылмады. Бұл бүлікшілдікпен немесе қатаң әлеуметтік салттарға қарсылықпен байланысты ма? Қырсық мінездің гені ме? Гипотеза артынан гипотеза тексерілді, бірақ байланыс болмады. Барлық мүмкіндіктерді мұқият алып тастағаннан кейін тек бір қорытынды қалды: ер адамның жыныстық бірегейлігі ішінара Xq28 маңындағы генмен анықталады.

Хеймердің 1993 жылы Science журналында жарияланған мақаласынан кейін бірнеше топ оның деректерін тексеруге тырысты. 1995 жылы Хеймердің өз командасы алғашқы зерттеуді растайтын үлкенірек талдау жариялады. 1999 жылы канадалық топ гей ағайындылардың шағын тобында Хеймердің зерттеуін қайталауға тырысты, бірақ Xq28-бен байланысты таба алмады. 2005 жылы ең ірі зерттеулердің бірінде 456 жұп ағайынды зерттелді. Xq28-бен байланыс табылмады, бірақ жетінші, сегізінші және оныншы хромосомалармен байланыс анықталды. 2015 жылы тағы 409 жұп ағайындыны қамтитын егжей-тегжейлі талдауда Xq28-бен байланыс қайтадан — әлсіз болса да — расталды және бұрын анықталған сегізінші хромосомамен байланыс тағы да атап өтілді.

Осы зерттеулердің ең қызықты тұсы — осы уақытқа дейін ешкім жыныстық бірегейлікке әсер ететін нақты генді оқшаулай алмағанында. Байланысты талдау (linkage analysis) геннің өзін анықтамайды; ол тек ген табылуы мүмкін хромосомалық аймақты көрсетеді. Он жылға жуық қарқынды ізденістен кейін генетиктердің тапқаны "гей гені" емес, бірнеше "гей орналасқан жерлер" болды. Бұл жерлерде орналасқан кейбір гендер жыныстық мінез-құлықтың реттеушісі ретінде қызықты кандидаттар болып табылады, бірақ олардың ешқайсысы эксперименттік түрде гомо- немесе гетеросексуалдықпен байланыстырылмаған. Мысалы, Xq28 аймағында орналасқан бір ген тестостерон рецепторын реттейтіні белгілі ақуызды кодтайды, ал бұл рецептор жыныстық мінез-құлықтың танымал медиаторы болып табылады. Бірақ бұл ген Xq28-дегі көптен күткен "гей гені" ме, жоқ па — ол жағы белгісіз.

"Гей гені" тіпті ген болмауы да мүмкін, кем дегенде дәстүрлі мағынада. Ол жанындағы генді реттейтін немесе одан алыстағы генге әсер ететін ДНҚ бөлігі болуы ықтимал. Мүмкін ол интронда (гендердің арасын бөліп тұратын ДНҚ тізбектері) орналасқан шығар. Бұл детерминанттың молекулалық табиғаты қандай болса да, бір нәрсе анық: ерте ме, кеш пе, біз адамның жыныстық бірегейлігіне әсер ететін тұқым қуалайтын элементтердің нақты сипатын ашамыз. Хеймердің Xq28 туралы айтқаны дұрыс па, бұрыс па, ол маңызды емес. Егіздерді зерттеу жыныстық бірегейлікке әсер ететін бірнеше факторлар адам геномының бір бөлігі екенін анық көрсетеді және генетиктер гендерді картаға түсірудің қуатты әдістерін тапқан сайын, біз бұл факторларды міндетті түрде табамыз. Гендер сияқты, бұл элементтер де иерархиялық түрде ұйымдастырылуы мүмкін — жоғарғы жағында басты реттеушілер, ал төменгі жағында күрделі интеграторлар мен модификаторлар болады. Алайда, гендерден айырмашылығы, жыныстық бірегейліктің бір ғана басты реттеушісі болуы екіталай. Шағын әсері бар бірнеше гендер, атап айтқанда, қоршаған ортадан келетін сигналдарды реттейтін және біріктіретін гендер жыныстық бірегейлікті анықтауға көбірек қатысады. Гетеросексуалдық үшін ешқандай SRY гені болмайды.

Хеймердің гей гені туралы мақаласының жариялануы гендердің әртүрлі мінез-құлыққа, импульстерге, тұлғалық қасиеттерге, қалаулар мен темпераментке әсер ете алатыны туралы идеяның қайта жандануымен тұспа-тұс келді — бұл идея жиырма жылдай сәннен қалған болатын. 1971 жылы әйгілі англо-австралиялық биолог Макфарлейн Бернет Genes, Dreams and Realities атты кітабында: "Біз туғанда ие болатын гендер біздің интеллектіміздің, темпераментіміз бен тұлғамыздың негізін қалайтыны айдан анық," — деп жазды. Бірақ жетпісінші жылдардың ортасына қарай Бернеттің бұл тұжырымдамасы "айдан анық" болудан қалды. Гендердің адамдарды белгілі бір "функционалдық тұлға" болуға — темпераменттің, мінез бен бірегейліктің белгілі бір нұсқаларына ие болуға бейімдейтіні туралы идея университеттерден қуылды. Психолог Нэнси Сигал: "1930 жылдардан 1970 жылдарға дейін психологиялық теория мен зерттеулерде экологиялық (сыртқы орта) көзқарас басым болды," — деп жазды. "Адам мінез-құлқы, тек үйренуге деген жалпы қабілеттен басқа, толығымен дерлік индивидтен тыс күштермен түсіндірілді. " Бір биолог еске алғандай, "кішкентай бала" мәдениет арқылы кез келген операциялық жүйені жүктеуге болатын "еркін қолжетімді жады" (RAM) ретінде қабылданды. Баланың психикасы кез келген пішінге ие бола алатын жұмсақ ермексаз сияқты болды; қоршаған ортаны өзгерту немесе мінез-құлықты қайта бағдарламалау арқылы оны кез келген қалыпқа келтіруге болады деп есептелді (сондықтан Джон Манидің мінез-құлық пен мәдени терапияны қолданып гендерді түбегейлі өзгертуге бағытталған эксперименттеріне соқыр сенім болды). 1970 жылдары Йель университетінің адам мінез-құлқын зерттеу бағдарламасына келген тағы бір психолог өз бөліміндегі генетикаға қарсы догматикалық ұстанымға таңғалды: "Тұқым қуалайтын белгілер туралы өзімізбен бірге ала келген кез келген қарапайым түсінік Йельде аластатылуы тиіс сандырақ болып саналды. " Орта — бәрін шешетін жалғыз фактор еді.

Геннің психологиялық импульстердің негізгі қозғаушы күші ретінде қайта оралуын ұйымдастыру оңай болған жоқ. Ішінара бұл адам генетикасының классикалық құралы — көп жазғырылған және қате түсінілген егіздерді зерттеу әдісін түбегейлі жаңартуды талап етті. Егіздерді зерттеу нацистер заманынан бері бар еді — Менгеленің Zwillinge-ге (егіздерге) деген сұмдық құмарлығын еске түсіріңіз — бірақ бұл әдіс концептуалды тығырыққа тірелген болатын. Генетиктер бір отбасында өскен бірдей егіздерді зерттеудің қиындығы табиғат (ген) пен тәрбиенің (орта) шиеленіскен жіптерін ажыратудың мүмкін еместігінде екенін білді. Бір үйде, бір ата-ананың тәрбиесінде, көбіне бір мұғалімдердің сыныбында оқыған, бірдей киініп, бірдей тамақтанған бұл егіздер гендер мен қоршаған ортаның әсерін бөліп қарауға мүмкіндік бермеді.

Бірдей егіздерді бауырлас (екі жұмыртқалы) егіздермен салыстыру мәселені ішінара шешті, өйткені бауырлас егіздердің ортасы бір болғанымен, гендерінің орташа есеппен жартысы ғана ұқсас болады. Бірақ сыншылар мұндай салыстырудың да кемшілігі бар деп есептеді. Мүмкін ата-аналар бірдей егіздерге бауырлас егіздерге қарағанда көбірек ұқсас қарым-қатынас жасайтын шығар. Мысалы, бірдей егіздердің тамақтануы мен өсу заңдылықтары бауырлас егіздерге қарағанда ұқсас екені белгілі еді — бірақ бұл табиғаттың әсері ме, әлде тәрбиенің бе? Немесе бірдей егіздер бір-бірінен ерекшелену үшін бір-біріне қарсы әрекет жасауы мүмкін — менің анам мен оның сыңары көбіне әдейі ерін далабының қарама-қайшы реңктерін таңдайтын — бірақ бұл алшақтық гендермен кодталған ба, әлде гендерге деген реакция ма?

1979 жылы Миннесотадағы бір ғалым бұл тығырықтан шығудың жолын тапты. Ақпанның бір кешінде мінез-құлық психологы Томас Бушард өз пошта жәшігінен бір студент қалдырған газет қиындысын тауып алды. Бұл ерекше оқиға еді: Огайодан шыққан бірдей егіздер туылғанда ажыратылып, әртүрлі отбасыларда асырап алынған және отыз жасында кенеттен қауышқан. Бұл ағайындылар өте сирек кездесетін топтың — асырап алуға берілген және бөлек өскен бірдей егіздердің өкілі еді. Олар адам гендерінің әсерін тексерудің қуатты құралына айналды. Бұл егіздердің гендері бірдей болуы керек еді, бірақ қоршаған ортасы мүлдем басқаша болды. Бөлек өскен егіздерді бір отбасында өскен егіздермен салыстыра отырып, Бушард гендер мен ортаның әсерін ажырата алды. Мұндай егіздер арасындағы ұқсастықтардың тәрбиеге (нәрге) ешқандай қатысы болмауы мүмкін еді; олар тек тұқым қуалаушылықты — табиғатты ғана көрсете алар еді.

Бушард 1979 жылы өз зерттеуіне осындай егіздерді жинай бастады. Сексенінші жылдардың соңына қарай ол әлемдегі бөлек өскен және бірге өскен егіздердің ең үлкен тобын жасақтады. Бушард мұны "Бөлек өскен егіздердің Миннесота зерттеуі" (немесе "MISTRA") деп атады. 1990 жылдың жазында оның командасы Science журналының басты мақаласы ретінде ауқымды талдау ұсынды. Команда бөлек өскен елу алты бірдей егіз жұбынан және бөлек өскен отыз бауырлас егіз жұбынан деректер жинады. Сонымен қатар, 331 бірге өскен егіздер жұбының деректері де қосылды. Егіздер әртүрлі әлеуметтік-экономикалық таптардан шыққан, көбіне екі сыңар арасында айтарлықтай айырмашылықтар болған (бірі кедей отбасында, екіншісі ауқатты отбасында өскен). Физикалық және нәсілдік орталар да әртүрлі болды. Қоршаған ортаны бағалау үшін Бушард егіздерге олардың үйлері, мектептері, кеңселері, мінез-құлқы, таңдаулары, диеталары және өмір салты туралы мұқият жазбалар жасатты. "Мәдени тапты" анықтау үшін Бушардтың командасы отбасында "телескоп, толық сөздік немесе түпнұсқа өнер туындысы" бар-жоғын есепке алды.

Мақаланың негізгі түйіні бір ғана кестеде көрсетілді. Он бір жылға жуық уақыт ішінде Миннесота тобы егіздерді егжей-тегжейлі физиологиялық және психологиялық тестілерден өткізді. Тест сайын егіздер арасындағы ұқсастықтар таңқаларлық әрі тұрақты болып қала берді. Физикалық белгілер арасындағы сәйкестік күтілген еді: мысалы, бас бармақтағы саусақ ізі сызықтарының саны іс жүзінде бірдей болды, корреляция мәні 0,96-ны құрады (1 мәні толық сәйкестікті немесе абсолютті ұқсастықты білдіреді). IQ тестілеуі де бұрынғы зерттеулерді растай отырып, шамамен 0,70 деңгейіндегі күшті байланысты көрсетті. Бірақ тұлғаның, талғамдардың, мінез-құлықтың, көзқарастар мен темпераменттің ең жұмбақ әрі терең аспектілері де 0,50-ден 0,60-қа дейінгі күшті корреляцияны көрсетті — бұл бірге өскен бірдей егіздердің корреляциясымен бірдей еді. (Салыстыру үшін: адамдарда бой мен салмақ арасындағы байланыс 0,60 пен 0,70 аралығында, ал білім деңгейі мен табыс арасындағы байланыс шамамен 0,50-ді құрайды. Толықтай генетикалық ауру болып саналатын 1-типті қант диабетінің егіздер арасындағы сәйкестігі небәрі 0,35-ке тең).

Миннесота зерттеуінен алынған ең қызықты корреляциялар күтпеген жерден шықты. Бөлек өскен егіздер арасындағы әлеуметтік және саяси көзқарастар бірге өскен егіздердікіндей ұқсас болды: либералдар либералдармен, ал консерваторлар консерваторлармен жұптасты. Діни сенім мен иман да таңқаларлықтай сәйкес келді: егіздердің екеуі де не діншіл, не екеуі де дінсіз болды. Дәстүршілдік немесе "билікке бағынуға дайындық" айтарлықтай корреляция көрсетті. Сондай-ақ "өзіне сенімділік, көшбасшылыққа ұмтылыс және назар аударуды ұнату" сияқты қасиеттер де ұқсас болды.

Бірдей егіздерге жүргізілген басқа зерттеулер гендердің адам тұлғасы мен мінез-құлқына әсерін тереңдете түсті. Жаңашылдыққа ұмтылу мен импульсивтілік деңгейі де жоғары сәйкестікті көрсетті. Адам үшін өте жеке болып көрінетін тәжірибелер де егіздер арасында ортақ болып шықты. "Эмпатия, альтруизм, әділдік сезімі, махаббат, сенім, музыка, экономикалық мінез-құлық, тіпті саясат та ішінара гендерде бағдарламаланған. " Бір таңғалған бақылаушы: "Симфониялық концертті тыңдау сияқты эстетикалық әсерден ләззат алу қабілетінде де таңқаларлық жоғары генетикалық компонент табылды," — деп жазды. Географиялық және экономикалық тұрғыдан алшақ болса да, туғанда ажыратылған екі ағайынды түнде Шопеннің бірдей ноктюрнін тыңдап көздеріне жас алса, бұл олардың геномдарындағы бірдей нәзік перненің басылуына берілген реакция сияқты көрінді.

Бушард сипаттамаларды мүмкін болған жерде өлшеп отырды, бірақ нақты мысалдарсыз бұл ұқсастықтың оғаш сезімін жеткізу мүмкін емес. Дафна Гудшип пен Барбара Герберт — Англиядан шыққан егіздер. Олар 1939 жылы тұрмысқа шықпаған фин студентінен туылған, анасы Финляндияға оралмас бұрын оларды асырап алуға берген. Егіздер бөлек өсті: Барбара — төменгі орта таптағы муниципалды бағбанның қызы, ал Дафна — жоғарғы таптағы танымал металлургтің қызы болды. Екеуі де Лондон маңында тұрды, бірақ 1950 жылдардағы Англияның қатаң таптық құрылымын ескерсек, олар әртүрлі планеталарда өскендей еді.

Соған қарамастан, Миннесотада Бушардтың қызметкерлері егіздердің ұқсастығына қайта-қайта таңғалды. Екеуі де болмашы нәрсеге қарқылдап күле жөнелетін (қызметкерлер оларды "қарқылдақ егіздер" деп атап кеткен). Олар қызметкерлермен және бір-бірімен әзілдесетін. Екеуінің де бойы бес фут үш дюйм, екеуінің де саусақтары қисық болды. Екеуінің де шашы сұр-қоңыр, бірақ екеуі де оны ерекше жирен түске бояған. IQ тестінен бірдей нәтиже көрсетті. Екеуі де бала кезінде баспалдақтан құлап, аяғын сындырып алған; соның салдарынан екеуі де биіктіктен қорқатын, бірақ соған қарамастан екеуі де баллдық би сабақтарына қатысқан. Екеуі де болашақ күйеулерін би сабағында кездестірген.

Асырап алынған соң екеуінің де есімі Джим деп өзгертілген екі ер адам туғаннан кейін отыз жеті күннен соң бір-бірінен ажыратылып, Огайо штатының солтүстігіндегі өнеркәсіптік аймақта бір-бірінен сексен миль қашықтықта өскен. Екеуі де мектепте қиналған. «Екеуі де Chevrolet айдаған, екеуі де үздіксіз Salem темекісін шеккен және екеуі де спортты, әсіресе автожарысты жақсы көрген, бірақ бейсболды ұнатпаған. ... Екі Джим де Линда есімді әйелдерге үйленген. Екеуінің де Той (Toy) есімді иті болған. ... Бірінің ұлының есімі Джеймс Аллан (James Allan), екіншісінікі — Джеймс Алан (James Alan) болған. Екі Джим де вазэктомия (ерлердің ұрпақты болу қабілетін шектейтін ота) жасатқан және екеуінің де қан қысымы сәл жоғары болған. Әрқайсысы шамамен бір уақытта артық салмақ жинап, шамамен бірдей жаста салмақтары тұрақталған. Екеуі де жарты күнге созылатын және ешқандай дәрі-дәрмекке басылмайтын мигрень (бастың бір бөлігінің қатты ауруы) ұстамаларынан зардап шеккен».

Туғаннан ажыратылған тағы екі әйел бөлек ұшақтардан әрқайсысы жеті сақина тағып шыққан. Бір жұп егіз ер адам — бірі Тринидадта еврей болып, екіншісі Германияда католик болып тәрбиеленген — иықбаулары мен төрт қалтасы бар көк оксфорд жейделері сияқты ұқсас киімдер киген. Сондай-ақ қалталарында Kleenex майлықтарын будалап ұстау және унитазды қолданар алдында және қолданғаннан кейін екі рет су жіберу сияқты оғаш обсессивті әрекеттерді бөліскен. Екеуі де ойдан шығарылған жалған түшкіруді ойлап тауып, оны әңгімелесудің шиеленіскен сәттерін сейілту үшін «әзіл» ретінде стратегиялық тұрғыдан қолданған. Екеуінің де мінезі қызба, жарылғыш және кенеттен пайда болатын мазасыздық ұстамалары болған.

Бір жұп егіздің мұрындарын уқалау мәнері бірдей болған және — тіпті бұрын-соңды кездеспесе де — әрқайсысы осы оғаш әдетті сипаттау үшін жаңа сөз ойлап тапқан: squidging. Бушардтың зерттеуіндегі екі апалы-сіңлілі бірдей мазасыздық пен түңілу үлгісін бөліскен. Жасөспірім шағында олар бірдей қорқынышты түс көретіндерін мойындаған: түн ортасында тамақтарына түрлі — әдетте металл — заттар: «есік тұтқалары, инелер мен балық аулайтын қармақтар» тығылғандықтан, тұншығып қалатындай сезінген.

Бөлек өскен егіздердің бірнеше ерекшелігі мүлдем басқаша болды. Дафна мен Барбара бір-біріне ұқсас болғанымен, Барбара жиырма фунтқа ауырлау болды (бірақ, айта кетерлігі, осы жиырма фунт айырмашылыққа қарамастан, олардың жүрек соғысы мен қан қысымы бірдей болған). Католик/еврей жұбындағы неміс егізі жас кезінде сенімді неміс ұлтшылы болған, ал оның егіз сыңары жазғы демалысын кибуцта (Израильдегі ауылшаруашылық коммунасы) өткізген. Дегенмен, екеуі де, тіпті сенімдерінің өзі бір-біріне мүлдем қарама-қайшы болса да, құлшыныс пен сенімнің беріктігін бөліскен. Миннесота зерттеуінен шыққан көрініс — бөлек өскен егіздердің бірдей екендігі емес, олардың ұқсас немесе тоғыспалы мінез-құлыққа деген күшті бейімділікті бөлісетіндігі болды. Оларға ортақ нәрсе — ұқсастық емес, оның бірінші туындысы еді.

1990-жылдардың басында Израильдегі генетик Ричард Эбштейн адам темпераментінің (мінез-құлық ерекшелігі) кіші түрлері туралы зерттеулерді оқыды. Эбштейн таңғалды: бұл зерттеулердің кейбірі тұлға мен темперамент туралы түсінігімізді мәдениет пен қоршаған ортадан гендерге қарай өзгертті. Бірақ Хамер сияқты Эбштейн де мінез-құлықтың нұсқаларын анықтайтын нақты гендерді тапқысы келді. Гендер бұған дейін де темпераменттермен байланыстырылған болатын: Даун синдромы бар балалардың ерекше, бұл дүниеден тыс мейірімділігін психологтар бұрыннан байқаған және басқа генетикалық синдромдар зорлық-зомбылық пен агрессияның өршуімен байланыстырылған. Бірақ Эбштейнді патологияның шеткі шектері қызықтырмады; ол темпераменттің қалыпты нұсқаларына қызығушылық танытты. Экстремалды генетикалық өзгерістер темпераменттің экстремалды нұсқаларын тудыруы мүмкін екені анық. Бірақ тұлғаның қалыпты кіші түрлеріне әсер ететін «қалыпты» ген нұсқалары бар ма?

Мұндай гендерді табу үшін Эбштейн гендермен байланыстырғысы келетін тұлға типтеріне қатаң анықтама беру керек екенін түсінді. 1980-жылдардың соңында адам темпераментіндегі вариацияларды зерттейтін психологтар жүз ғана «иә/жоқ» сұрақтарынан тұратын сауалнама тұлғаларды төрт архетиптік өлшем бойынша тиімді түрде бөле алатынын ұсынды: жаңашылдыққа ұмтылу (импульсивтілікке қарсы сақтық), марапатқа тәуелділік (жылылыққа қарсы оқшаулану), тәуекелден қашу (мазасыздыққа қарсы сабырлылық) және табандылық (адалдыққа қарсы тұрақсыздық). Егіздерді зерттеу бұл тұлға типтерінің әрқайсысының күшті генетикалық құрамдас бөлігі бар екенін көрсетті: бір жұмыртқалы егіздер осы сауалнамалардағы ұпайлары бойынша 50 пайыздан астам сәйкестікті көрсеткен.

Эбштейнді әсіресе кіші түрлердің бірі қызықтырды. Жаңашылдыққа ұмтылушылар — немесе «неофилдер» — «импульсивті, зерттеуші, тұрақсыз, тез қозғыш және ысырапшыл» ретінде сипатталды (Джей Гэтсбиді, Эмма Бовариді, Шерлок Холмсты елестетіңіз). Ал керісінше, «неофобтар» «ойлы, қатаң, адал, төзімді, баяу мінезді және үнемшіл» болды (Ник Каррауэйді, әрқашан азап шегетін Шарль Бовариді, әрқашан жеңіліс табатын доктор Ватсонды елестетіңіз). Ең шеткі жаңашылдыққа ұмтылушылар — Гэтсбилердің арасындағы ең ұлылары — стимуляция мен қозуға іс жүзінде тәуелді болып көрінді. Ұпайларды былай қойғанда, тіпті олардың тест тапсыру кезіндегі мінез-құлқы да темпераментті болды. Олар сұрақтарды жауапсыз қалдыруы мүмкін. Олар шығу жолын іздеп, бөлме ішінде ары-бері жүруі мүмкін. Олар жиі, дәрменсіз, адамды ақылдан адастыратындай жалығуы мүмкін.

Эбштейн 124 еріктіден тұратын топты жинап, олардан жаңашылдыққа ұмтылу мінез-құлқын өлшеу үшін стандартты сауалнамаларды толтыруды сұрады («көптеген адамдар уақытты босқа өткізу деп санаса да, сіз жиі тек көңіл көтеру мен толқу үшін жаңа нәрселерді жасап көресіз бе? » немесе «өткенде қалай жасалғаны туралы ойланбастан, дәл қазіргі сезіміңізге сүйеніп іс-әрекеттерді қаншалықты жиі жасайсыз? »). Содан кейін ол гендердің шектеулі панелін пайдаланып, өз тобындағы генотиптерді (организмнің гендер жиынтығы) анықтау үшін молекулалық және генетикалық әдістерді қолданды. Ол ең шеткі жаңашылдыққа ұмтылушыларда бір генетикалық детерминанттың пропорционалды емес өкілдігі бар екенін анықтады: D4DR деп аталатын дофамин-рецептор генінің нұсқасы. (Талдаудың бұл түрі жалпылама түрде ассоциациялық зерттеу деп аталады, өйткені ол гендерді белгілі бір фенотиппен (организмнің сыртқы белгілері мен қасиеттері) — бұл жағдайда шеткі импульсивтілікпен — байланысы арқылы анықтайды. )

Дофамин (мидағы марапат пен ләззат сезіміне жауап беретін нейромедиатор), нейромедиатор — мидағы нейрондар арасында химиялық сигналдарды тарататын молекула — әсіресе мидың «марапатты» тануына қатысады. Бұл біз білетін ең күшті нейрохимиялық сигналдардың бірі: егер егеуқұйрыққа мидағы дофаминге жауап беретін марапат орталығын электрлік түрде ынталандыру үшін иінтірек берілсе, ол тамақ ішу мен су ішуді ұмытып кеткендіктен, өзін-өзі өлімге дейін ынталандырады.

D4DR дофамин үшін «қону станциясы» ретінде қызмет етеді, одан сигнал дофаминге жауап беретін нейронға беріледі. Биохимиялық тұрғыдан алғанда, жаңашылдыққа ұмтылумен байланысты «D4DR-7 қайталануы» нұсқасы дофаминге жауапты бәсеңдетеді, бәлкім, сол арқылы марапаттың сол деңгейіне жету үшін сыртқы стимуляцияға деген қажеттілікті арттырады. Бұл жартылай тұрып қалған қосқыш немесе барқытпен толтырылған қабылдағыш сияқты: оны қосу үшін күштірек итеру немесе қаттырақ дауыс қажет. Жаңашылдыққа ұмтылушылар тәуекелдің жоғары және одан да жоғары түрлерімен миларын ынталандыру арқылы сигналды күшейтуге тырысады. Олар дағдыланған есірткі пайдаланушыларға немесе дофамин-марапат экспериментіндегі егеуқұйрықтарға ұқсайды — тек «есірткі» ретінде қозудың өзін білдіретін ми химиялық заты жүреді.

Эбштейннің түпнұсқа зерттеуін басқа бірнеше топтар растады. Қызығы, Миннесотадағы егіздерді зерттеуден болжауға болатындай, D4DR тұлғаны немесе темпераментті «тудырмайды». Оның орнына, ол стимуляцияны немесе қозуды іздейтін темпераментке бейімділікті — импульсивтіліктің бірінші туындысын тудырады. Стимуляцияның нақты табиғаты бір контекстен екіншісіне қарай өзгеріп отырады. Ол адамдардағы ең керемет қасиеттерді — зерттеушілік драйвты, құмарлықты және шығармашылық шұғылдықты тудыруы мүмкін — бірақ ол сонымен бірге импульсивтілікке, тәуелділікке, зорлық-зомбылыққа және депрессияға қарай ұласуы да мүмкін. D4DR-7 қайталану нұсқасы шоғырландырылған шығармашылықтың жарқылдарымен, сондай-ақ зейін тапшылығының бұзылуымен байланыстырылды — екеуінің де бір серпінмен қозғалатынын түсінгенше, бұл парадокс сияқты көрінеді. Ең арандатушылық адам зерттеулері D4DR нұсқасының географиялық таралуын каталогтады. Көшпелі және миграциялық популяцияларда ген нұсқасының жиілігі жоғарырақ. Сондай-ақ адамзаттың Африкадан таралуының бастапқы нүктесінен неғұрлым алыстаған сайын, бұл нұсқа соғұрлым жиі кездесетін сияқты. Бәлкім, D4DR нұсқасынан туындаған нәзік қозғаушы күш біздің ата-бабаларымызды теңізге шығарып, «Африкадан тыс» миграциясына итермелеген болар. Біздің мазасыз, алаңдаулы заманауилығымыздың көптеген белгілері, бәлкім, мазасыз, алаңдаулы геннің жемісі шығар.

Дегенмен, D4DR нұсқасы бойынша зерттеулерді әртүрлі популяцияларда және әртүрлі контексттерде қайталау қиын болды. Бұның бір бөлігі, сөзсіз, жаңашылдыққа ұмтылу мінез-құлқының жасқа байланысты екендігінде. Болжауға болатындай, елу жасқа қарай зерттеушілік серпіннің және оның вариациясының көп бөлігі сөнеді. Географиялық және нәсілдік вариациялар да D4DR-нің темпераментке әсеріне ықпал етеді. Бірақ қайталанудың болмауының ең ықтимал себебі — D4DR нұсқасының әсері салыстырмалы түрде әлсіз. Бір зерттеуші D4DR әсері жеке тұлғалар арасындағы жаңашылдыққа ұмтылу мінез-құлқындағы вариацияның тек 5 пайызын ғана түсіндіретінін есептейді. D4DR — тұлғаның осы ерекше аспектісін анықтайтын көптеген — он шақты — гендердің бірі ғана болуы мүмкін.

Жыныс. Сексуалдық артықшылық. Темперамент. Тұлға. Импульсивтілік. Мазасыздық. Таңдау. Адам тәжірибесінің ең мистикалық салалары бірінен соң бірі біртіндеп гендермен қоршала бастады. Негізінен немесе тіпті тек мәдениеттерге, таңдаулар мен қоршаған ортаға немесе өзіндік сана мен бірегейлікке жатқызылған мінез-құлық аспектілері гендердің таңқаларлық әсерінде болып шықты.

Бірақ нағыз таңқаларлық жайт, бәлкім, біздің мүлдем таңғалуымыз шығар. Егер гендердегі вариациялар адам патологиясының (аурулар туралы ғылым) кең таралған аспектілеріне әсер ететінін қабылдасақ, онда гендердегі вариациялардың қалыпты жағдайдың дәл сондай кең таралған аспектілеріне де әсер ететініне таңғала алмаймыз. Гендердің ауру тудыру механизмі гендердің қалыпты мінез-құлық пен дамуды тудыру механизміне дәл ұқсас деген идеяның іргелі симметриясы бар. «Егер біз Айна артындағы үйге кіре алсақ, қандай жақсы болар еді! » дейді Алиса. Адам генетикасы өзінің айна артындағы үйіне саяхат жасады — және бір жағындағы ережелер екінші жағындағы ережелермен дәл бірдей болып шықты.

Гендердің қалыпты адам формасы мен қызметіне әсерін қалай сипаттай аламыз? Бұл тіл таныс естілуі тиіс; бұл бір кездері гендер мен ауру арасындағы байланысты сипаттау үшін қолданылған тіл. Ата-анаңыздан мұраға алған вариациялар, араласып және сәйкестендіріліп, ақыр соңында физиологиялық күйлердегі вариацияларға әкелетін жасушалық және даму процестеріндегі вариацияларды анықтайды. Егер бұл вариациялар иерархияның басындағы негізгі реттеуші гендерге әсер етсе, әсер бинарлы және күшті болуы мүмкін (еркек пен әйел; аласа бойлы мен қалыпты). Жиі кездесетіні, нұсқалы/мутантты гендер ақпарат каскадтарының төменгі сатыларында орналасады және тек бейімділіктердің өзгеруіне әкелуі мүмкін. Көбінесе бұл бейімділіктерді немесе алғышарттарды жасау үшін ондаған гендер қажет.

Бұл бейімділіктер әртүрлі нәтижелерге — соның ішінде формадағы, қызметтегі, мінез-құлықтағы, тұлғадағы, темпераменттегі, бірегейлік пен тағдырдағы вариацияларға қол жеткізу үшін әртүрлі қоршаған орта белгілерімен және кездейсоқтықпен қиылысады. Көбінесе олар мұны тек ықтималдық мағынада жасайды — яғни, тек салмақ пен тепе-теңдікті өзгерту арқылы, ықтималдықтарды жылжыту арқылы, белгілі бір нәтижелерді көбірек немесе азырақ ықтимал ету арқылы.

Дегенмен, ықтималдықтардағы бұл ауысулар бізді байқалатындай ерекше ету үшін жеткілікті. Мидағы нейрондарға «марапат» сигналын беретін рецептордың молекулалық құрылымындағы өзгеріс бір молекуланың өз рецепторымен байланысатын уақыт ұзақтығының өзгеруіне ғана әкелуі мүмкін. Сол нұсқалы рецептордан шығатын сигнал нейронда небәрі жарты секундқа ұзағырақ сақталуы мүмкін. Дегенмен, бұл өзгеріс бір адамды импульсивтілікке, ал оның сыңарын сақтыққа, немесе бір адамды манияға, ал екіншісін депрессияға итермелеу үшін жеткілікті. Күрделі қабылдаулар, таңдаулар мен сезімдер физикалық және психикалық күйлердегі осындай өзгерістерден туындауы мүмкін. Химиялық әрекеттесудің ұзақтығы осылайша, айталық, эмоционалдық әрекеттесуге деген құштарлыққа айналады. Шизофренияға бейімділігі бар адам жеміс сатушының әңгімесін өзін өлтіру туралы қастандық ретінде түсіндіреді. Оның биполярлы бұзылысқа генетикалық бейімділігі бар ағасы сол әңгімені өзінің болашағы туралы асқақ аңыз ретінде қабылдайды: тіпті жеміс сатушы да оның жаңа басталып келе жатқан атақ-даңқын танып тұр. Бір адамның бақытсыздығы екінші адамның сиқырына айналады.

Бұл түсінікті. Бірақ жеке организмнің формасын, темпераментін және таңдауын қалай түсіндіре аламыз? Біз дерексіз генетикалық бейімділіктерден нақты және ерекше тұлғалыққа қалай көшеміз? Біз мұны генетиканың <span data-term="true">«соңғы миля» мәселесі</span> деп сипаттауымыз мүмкін. Гендер күрделі организмнің формасын немесе тағдырын ықтималдықтар арқылы сипаттай алады — бірақ олар форманың немесе тағдырдың өзін дәл сипаттай алмайды. Гендердің белгілі бір комбинациясы (генотип) сізді мұрынның немесе тұлғаның белгілі бір конфигурациясына бейімдеуі мүмкін — бірақ сіз ие болатын мұрынның нақты пішіні немесе ұзындығы белгісіз болып қалады. Бейімділікті (predisposition) бейімділіктің өзімен (disposition) шатастыруға болмайды: бірі — статистикалық ықтималдық; екіншісі — нақты шындық. Генетика адам формасының, бірегейлігінің немесе мінез-құлқының есігіне дейін жете алатындай — бірақ ол соңғы миляны басып өте алмайды.

Бәлкім, біз гендердің соңғы миля мәселесін екі түрлі зерттеу бағытын салыстыру арқылы қайта қарастыра алатын шығармыз. 1980-жылдардан бастап адам генетикасы өз уақытының көп бөлігін туғаннан ажыратылған бір жұмыртқалы егіздердің барлық ұқсастықтарын қалай көрсететініне арнады. Егер ажыратылған егіздер импульсивтілікке, депрессияға, қатерлі ісікке немесе шизофренияға бейімділікті бөліссе, онда геномда осы сипаттамаларға бейімділіктерді кодтайтын ақпарат бар екенін білеміз.

Бірақ бейімділіктің қалай бейімділікке айналатынын түсіну үшін ойлаудың мүлдем қарама-қайшы бағыты қажет. Бұған жауап беру үшін біз кері сұрақ қоюымыз керек: Неліктен бірдей үйлер мен отбасыларда тәрбиеленген бір жұмыртқалы егіздердің өмірі әртүрлі болып, олар әртүрлі жаратылыстарға айналады? Неліктен бірдей геномдар бірдей емес темпераменттері, тұлғалары, тағдырлары мен таңдаулары бар әртүрлі тұлғаларда көрініс табады?

Сексенінші жылдардан бері отыз жылға жуық уақыт бойы психологтар мен генетиктер бірдей жағдайларда тәрбиеленген бір жұмыртқалы егіздердің әртүрлі даму тағдырларын түсіндіре алатын нәзік айырмашылықтарды каталогтауға және өлшеуге тырысты. Бірақ нақты, өлшенетін және жүйелі айырмашылықтарды табудың барлық әрекеттері әрқашан сәтсіздікке ұшырап отырды: егіздер бір отбасын бөліседі, бір үйде тұрады, әдетте бір мектепке барады, іс жүзінде бірдей тамақтанады, жиі бірдей кітаптар оқиды, бірдей мәдениетке шомылады және ұқсас достар ортасын бөліседі — сонда да олар анық ерекшеленеді.

Айырмашылықты не тудырады? Жиырма жыл ішінде жүргізілген қырық үш зерттеу күшті және дәйекті жауапты көрсетті: «жүйесіз, идиосинкразиялық (жеке адамға тән), сәтті кездейсоқ оқиғалар». Аурулар. Жазатайым оқиғалар. Травмалар. Қоздырғыштар. Өткізіп алған пойыз; жоғалған кілт; үзілген ой. Формалардың шамалы өзгеруіне әкелетін гендердің ауытқуын тудыратын молекулалардың ауытқуы. fn3 Венециядағы бұрылыстан бұрылып, каналға құлап кету. Ғашық болу. Кездейсоқтық. Мүмкіндік.

Бұл ашуландыратын жауап па? Ондаған жылдар бойы ойланғаннан кейін біз тағдыр дегеніміз, жай ғана ... тағдыр деген қорытындыға келдік пе? Болмыс ... болу арқылы жүзеге асатынына ма? Мен бұл тұжырымды таңқаларлықтай әдемі деп санаймын. «Дауыл» (The Tempest) шығармасындағы Просперо пішінсіз құбыжық Калибанға ашуланып, оны «шайтан, туа бітті шайтан, оның табиғатына (nature) тәрбие (nurture) ешқашан жұқпайды» деп сипаттайды. Калибанның ең құбыжық кемшілігі — оның ішкі табиғатын ешқандай сыртқы ақпаратпен қайта жазу мүмкін еместігі: оның табиғаты тәрбиенің жұғуына жол бермейді. Калибан — генетикалық автомат, бұрап қойылған аруақ — және бұл оны кез келген адамнан әлдеқайда трагедиялы және аянышты етеді.

Геномның нақты әлемді «жұғысты» ете алуы — оның мазасыз сұлулығының дәлелі. Біздің гендеріміз ерекше орталарға стереотиптік жауаптарды шығара бермейді: егер олар солай істесе, біз де бұрап қойылған автоматтарға айналар едік. Үнді философтары «болмыс» тәжірибесін бұрыннан тор — жаал (jaal) деп сипаттаған. Гендер тордың жіптерін құрайды; жабысқан қоқыстар — әрбір жеке торды болмысқа айналдыратын нәрсе. Сол ақылға сыйымсыз схемада керемет дәлдік бар. Гендер қоршаған ортаға бағдарламаланған жауаптарды орындауы керек — әйтпесе сақталған форма болмас еді. Бірақ олар кездейсоқтықтың ауытқуларына жабысуы үшін дәл жеткілікті орын қалдыруы керек. Біз бұл қиылысты «тағдыр» деп атаймыз. Оған қайтарған жауабымызды «таңдау» деп атаймыз. Қарсы қойылған бас бармағы бар тік жүретін организм осылайша сценарий бойынша құрылған, бірақ сценарийден тыс шығу үшін жасалған. Біз мұндай организмнің осындай бірегей нұсқасын «өзім» (self) деп атаймыз.

fn1 Жатыр ішіндегі ортақ орта немесе жүктілік кезіндегі әсерлер бұл сәйкестіктің бір бөлігін түсіндіруі мүмкін, бірақ бір жұмыртқалы емес егіздердің бұл орталарды бөлісетініне қарамастан, бір жұмыртқалы егіздермен салыстырғанда төменірек сәйкестікке ие болуы мұндай теорияларға қарсы дәлел болады. Генетикалық дәлел сондай-ақ гей аға-інілер мен апа-сіңлілердің жалпы популяцияға қарағанда жоғарырақ сәйкестік көрсеткішіне ие екендігімен нығая түседі (бірақ бір жұмыртқалы егіздерден төмен). Болашақ зерттеулер сексуалдық артықшылықты анықтауда қоршаған орта мен генетикалық факторлардың үйлесімін ашуы мүмкін, бірақ гендер маңызды факторлар болып қала береді.

fn2 Мақаланың ертерек нұсқалары 1984 және 1987 жылдары жарық көрді.

fn3 Мүмкін кездейсоқтық, бірегейлік және генетика туралы ең арандатушылық соңғы зерттеу MIT-тің құрттар жөніндегі биологы Александр ван Оденаарденнің зертханасынан шыққан шығар. Ван Оденаарден кездейсоқтық пен гендер туралы ең қиын сұрақтардың бірін қою үшін құртты модель ретінде пайдаланды: Неліктен геномы бірдей және бір ортада өмір сүретін екі жануардың — мінсіз егіздердің — тағдыры әртүрлі болады? Ван Оденаарден «толық емес пенетрантты» (incompletely penetrant) skn-1 генінің мутациясын зерттеді — яғни, мутациясы бар бір құртта фенотип көрініс табады (ішекте жасушалар түзіледі), ал оның дәл сондай мутациясы бар егіз сыңарында фенотип көрініс таппайды (жасушалар түзілмейді). Екі егіз құрттың арасындағы айырмашылықты не анықтайды? Гендер емес, өйткені екі құрт та бірдей skn-1 ген мутациясын бөліседі, және қоршаған орта да емес, өйткені екеуі де дәл бірдей жағдайларда өсіріліп, орналастырылған. Онда бірдей генотип қалайша толық емес пенетрантты фенотипті тудыруы мүмкін? Ван Оденаарден end-1 деп аталатын бір реттеуші геннің экспрессия деңгейі шешуші фактор екенін анықтады. End-1 экспрессиясы — яғни құрт дамуының белгілі бір фазасында түзілетін РНҚ молекулаларының саны — құрттар арасында өзгереді, сірә, бұл кездейсоқ немесе стохастикалық (кездейсоқ) әсерлерге — яғни сәттілікке байланысты. Егер экспрессия шекті мәннен асып кетсе, құртта фенотип көрініс табады; егер ол деңгейден төмен болса, құртта басқа фенотип көрініс табады. Тағдыр құрт денесіндегі жалғыз молекуланың кездейсоқ ауытқуларын көрсетеді. Толығырақ мәлімет алу үшін мынаны қараңыз: Arjun Raj et al. , “Variability in gene expression underlies incomplete penetrance,” Nature 463, no. 7283 (2010): 913–18.

Аштық қысы

Бір жұмыртқалы егіздердің генетикалық коды бір-бірімен дәл бірдей. Олар бір жатырды бөліседі және әдетте олар өте ұқсас ортада тәрбиеленеді. Осыны ескергенде, егер егіздердің бірінде шизофрения дамыса, оның егіз сыңарында да бұл аурудың даму ықтималдығы өте жоғары болатыны таңғаларлық емес сияқты. Шын мәнінде, біз неге одан да жоғары емес деп таңғалуымыз керек. Неліктен бұл көрсеткіш 100 пайыз емес?

— Несса Кэри, Эпигенетикалық революция

«20-ғасырда гендердің дәуірі жүрді. ... Олар бізді биологияның жаңа дәуіріне, бұдан да таңғажайып жетістіктер күтіп тұрған кезеңнің табалдырығына жеткізді. Бірақ дәл осы жетістіктер биологиялық ұйымдасу туралы басқа ұғымдарды, өзге терминдер мен жаңа ойлау тәсілдерін енгізуді талап етеді. Осылайша, гендердің тіршілік туралы ғылымдардың қиялына тигізген күшті әсері біртіндеп бәсеңдейтін болады».

— Эвелин Фокс Келлер, «Биомедицина антропологиясы»

Жауапты талап ететін сұрақ

Алдыңғы тарауда астарлы түрде қойылған бір сұраққа жауап беру керек: егер «мен» дегеніміз оқиғалар мен гендердің кездейсоқ әрекеттесуінен құралса, онда бұл өзара әрекеттесулер іс жүзінде қалай жазылады? Егіздің бірі мұзға құлап, тізесін сындырып, сүйек қабығын (сүйек сынған жерде түзілетін қатты тін) пайда қылса, екіншісінде бұлай болмайды. Бір әпкесі Делидегі табысты басқарушыға тұрмысқа шықса, екіншісі Калькуттадағы тозығы жеткен үйге көшеді. Осы «тағдыр актілері» жасуша немесе ағза ішінде қандай механизм арқылы тіркеледі?

Жауап ондаған жылдар бойы стандартты болып келді: гендер арқылы. Нақтырақ айтқанда, гендерді «қосу» және «өшіру» арқылы. 1950 жылдары Парижде Моно мен Жако бактериялар диетасын глюкозадан лактозаға ауыстырғанда, глюкозаны ыдырататын гендерді өшіріп, лактозаны ыдырататын гендерді қосатынын көрсетті (бұл гендерді транскрипция факторлары — ДНҚ-дан РНҚ-ға ақпараттың көшірілуін бақылайтын ақуыздар деп аталатын белсендіруші және тежеуші реттегіш факторлар «қосады» және «өшіреді»).

Шамамен отыз жылдан кейін құрттарды зерттеген биологтар көрші жасушалардан келетін сигналдар да (жеке жасуша үшін бұл — «тағдыр оқиғалары») негізгі реттеуші гендерді қосу немесе өшіру арқылы тіркелетінін, бұл жасушалардың даму бағытын өзгертетінін анықтады. Егіздің бірі мұзға құлағанда, жараны жазатын гендер іске қосылады. Бұл гендер жараның қатайып, сынық орнында сүйек қабығына айналуына мүмкіндік береді. Тіпті мида күрделі естелік жазылған кезде де гендер қосылып, өшірілуі тиіс. Әнші құс басқа құстың жаңа әнін естігенде, миында ZENK деп аталатын ген белсендіріледі. Егер ән дұрыс болмаса — ол басқа түрдің әні немесе бұрыс нота болса — ZENK дәл сол деңгейде қосылмайды және ән қабылданбайды.

Бірақ жасушалар мен ағзалардағы гендердің белсендірілуі немесе тежелуі (қоршаған ортаның әсеріне: құлауға, жазатайым оқиғаға немесе тыртыққа жауап ретінде) геномда қандай да бір тұрақты із немесе таңба қалдыра ма? Ағза көбейген кезде не болады: геномдағы бұл таңбалар немесе мөрлер басқа ағзаға беріле ме? Қоршаған ортадан алынған ақпарат ұрпақтан-ұрпаққа берілуі мүмкін бе?

Біз қазір ген тарихындағы ең даулы салалардың біріне қадам басқалы тұрмыз, сондықтан тарихи контекст өте маңызды. 1950 жылдары ағылшын эмбриологы Конрад Уоддингтон қоршаған орта сигналдары жасуша геномына қалай әсер ететінін түсінуге тырысты. Эмбрионалдық даму кезінде Уоддингтон бір ғана ұрықтанған жасушадан мыңдаған әртүрлі жасуша түрлерінің — нейрондардың, бұлшықет жасушаларының, қанның, сперматозоидтардың — қалай пайда болатынын көрді.

Уоддингтон эмбрионалдық саралануды (дифференциацияны) құламалы ландшафтпен төмен қарай домалап бара жатқан мыңдаған мәрмәр тастарға теңеді. Әрбір жасуша «Уоддингтон ландшафтында» өз жолын тауып, белгілі бір арнаға немесе жыраға түсіп қалады, осылайша оның болашақта қандай жасуша түріне айналатыны шектеледі деп болжады.

Уоддингтонды әсіресе жасушаның қоршаған ортасы оның гендерінің қолданылуына қалай әсер ететіні қатты қызықтырды. Ол бұл құбылысты эпигенетика (сөзбе-сөз — «гендерден жоғары», яғни гендердің ДНҚ тізбегін өзгертпей, олардың белсенділігіне әсер ететін факторлар) деп атады . fn1 Эпигенетика, деп жазды Уоддингтон, «гендердің өз ортасымен әрекеттесуін [. . . ] қарастырады, бұл олардың фенотипін (ағзаның сыртқы және ішкі қасиеттерінің жиынтығы) қалыптастырады».

Адамзат тарихындағы сұрапыл бір эксперимент Уоддингтонның теориясына дәлел болды, бірақ оның шешімі бірнеше ұрпақтан кейін ғана белгілі болды. 1944 жылы қыркүйекте, Екінші дүниежүзілік соғыстың ең қатал кезеңінде, Нидерландыны басып алған неміс әскерлері елдің солтүстік бөлігіне азық-түлік пен көмір тасуға тыйым салды. Пойыздар тоқтатылып, жолдар бөгелді. Су жолдарындағы қозғалыс тоқтады. Роттердам портындағы крандар, кемелер мен айлақтар жарылғыш заттармен жойылып, радиохабар таратушылардың бірі сипаттағандай, «азап шеккен және қансыраған Голландия» қалды.

Су жолдары мен баржалар қозғалысына толы Голландия тек азап шегіп, қансырап қана қоймай, ол аштыққа ұшырады. Амстердам, Роттердам, Утрехт және Лейден қалалары азық-түлік пен отын жеткізіліміне тәуелді еді. 1944 жылдың қысына қарай Ваал және Рейн өзендерінің солтүстігіндегі провинцияларға жететін соғыс уақытындағы үлестер (рациондар) мүлдем азайып, халық аштық табалдырығына тірелді. Желтоқсанға қарай су жолдары қайта ашылды, бірақ енді су қатып қалған еді. Алдымен май жоғалды, сосын ірімшік, ет, нан және көкөністер таусылды. Ашыққан әрі тоңған адамдар аулаларынан қызғалдақ түйнектерін қазып алып, көкөніс қабықтарын жеді, кейін қайың қабығына, жапырақтар мен шөптерге көшті. Ақыр соңында, тамақ ішу күніне шамамен төрт жүз калорияға дейін төмендеді — бұл үш картопқа тең. «Адам тек асқазаннан және белгілі бір инстинкттерден тұрады», — деп жазды бір ер адам. Голландтықтардың ұлттық жадында мәңгі сақталған бұл кезең «Аштық қысы» немесе Hongerwinter деп аталады.

Аштық 1945 жылға дейін жалғасты. Ондаған мың ерлер, әйелдер мен балалар азық-түлік жетіспеушілігінен қайтыс болды; миллиондаған адам аман қалды. Тамақтанудағы бұл өзгеріс соншалықты өткір әрі кенет болғаны сонда, ол сұмдық «табиғи эксперимент» жасады: халық қыстан шыққан кезде, зерттеушілер кенеттен болған аштықтың белгілі бір адамдар тобына әсерін зерттей алды. Жүдеулік пен өсудің тежелуі сияқты кейбір белгілер күтілген еді. «Аштық қысынан» аман қалған балалар аштыққа байланысты созылмалы денсаулық мәселелерінен зардап шекті: депрессия, мазасыздық, жүрек аурулары, қызылиек аурулары, остеопороз және диабет. (Одри Хепберн, өте нәзік актриса, осындай аман қалғандардың бірі болды және ол өмір бойы көптеген созылмалы аурулармен күресті. )

Алайда, 1980 жылдары таңғажайып бір заңдылық байқалды: аштық кезінде жүкті болған әйелдерден туған балалар есейгенде, оларда да семіздік пен жүрек ауруларының жиілігі жоғары болды. Бұл нәтижені де болжауға болар еді. Ана құрсағында аштыққа ұшырау ұрықтың физиологиясында өзгерістер тудыратыны белгілі. Қоректік заттардан тарыққан ұрық калория жоғалтудан қорғану үшін майды көбірек жинауға бейімделіп, метаболизмін өзгертеді, бұл парадоксалды түрде кейінірек семіздік пен зат алмасудың бұзылуына әкеледі.

Бірақ «Аштық қысы» зерттеуінің ең таңқаларлық нәтижесі тағы бір ұрпақ ауысқанда, 1990 жылдары белгілі болды. Аштыққа ұшыраған ерлер мен әйелдердің немерелерін зерттегенде, оларда да семіздік пен жүрек ауруларының көрсеткіші жоғары екені анықталды. Өткір аштық кезеңі тек сол оқиғаға тікелей тап болғандардың гендерін ғана өзгертіп қоймаған; ақпарат олардың немерелеріне де берілген. Қандай да бір тұқым қуалайтын фактор немесе факторлар ашыққан адамдардың геномдарында таңбаланып, кем дегенде екі ұрпақтан өткен. «Аштық қысы» ұлттық жадыда ғана емес, генетикалық жадыда да із қалдырған. fn2

Бірақ «генетикалық жады» деген не? Гендердің өзінен тыс, бұл жады қалай кодталды? Уоддингтон «Аштық қысы» зерттеуі туралы білген жоқ — ол 1975 жылы кеңінен танылмай қайтыс болды. Бірақ генетиктер Уоддингтонның болжамы мен голландтық топтың ұрпақтан-ұрпаққа жалғасқан аурулары арасындағы байланысты байқады. Мұнда да «генетикалық жады» айқын көрінді: ашыққан адамдардың балалары мен немерелері зат алмасу ауруларына бейім болды, бұл олардың геномдары ата-әжелерінің аштық зардаптарын «есте сақтағандай» әсер қалдырды.

Бұл жерде де «жады» үшін жауапты фактор ген тізбегінің өзгеруі (мутация) болуы мүмкін емес еді: голландтық топтағы жүз мыңдаған адамдар үш ұрпақ ішінде гендерін мутацияға ұшыратуы мүмкін емес. Және мұнда да «гендер мен қоршаған ортаның» әрекеттесуі фенотипті (яғни ауруға бейімділікті) өзгертті. Геномға аштықтың әсерінен қандай да бір тұрақты, тұқым қуалайтын таңба басылып, ол енді ұрпақтар арқылы беріліп отырған.

Егер геномға мұндай ақпарат қабаты енгізілуі мүмкін болса, бұл бұрын-соңды болмаған салдарға әкелер еді. Біріншіден, бұл классикалық Дарвиндік эволюцияның (табиғи сұрыпталу арқылы даму) негізгі сипатына күмән келтіреді. Дарвиндік теорияның негізгі элементі — гендер ағзаның бастан кешкен тәжірибесін тұрақты, тұқым қуалайтын түрде есте сақтамайды және сақтай алмайды. Көпіш (антилопа) биік ағашқа жету үшін мойнын созғанда, оның гендері бұл талпынысты жазып алмайды және оның балалары керік болып туылмайды (бейімделудің тікелей тұқым қуалайтын белгіге айналуы Ламарктың эволюция теориясының — тіршілікте жинақталған қасиеттердің берілуі туралы қате ілімнің негізі болғанын есте сақтаңыз). Керісінше, керіктер кездейсоқ өзгергіштік пен табиғи сұрыпталу арқылы пайда болады: ағаштан жайылатын арғы текті аңдардың арасында мойны ұзын мутант пайда болады және аштық кезінде бұл мутант аман қалып, табиғи түрде сұрыпталады.

Август Вейсман қоршаған ортаның әсері гендерді тұрақты түрде өзгерте алатыны туралы идеяны тексеру үшін тышқандардың бес ұрпағының құйрығын кесіп тастады, бірақ алтыншы ұрпақтағы тышқандар мінсіз құйрықпен туылды. Эволюция мінсіз бейімделген ағзаларды жасай алады, бірақ ол мұны саналы түрде істемейді: ол Ричард Докинз атақты сипаттамасында айтқандай «соқыр сағатшы» ғана емес, сонымен бірге ұмытшақ сағатшы. Оның жалғыз қозғаушы күші — өмір сүру және сұрыпталу; оның жалғыз жады — мутация.

Дегенмен, «Аштық қысынан» өткендердің немерелері ата-әжелерінің аштық жадын қалай болса да иеленген — мутациялар мен сұрыпталу арқылы емес, тұқым қуалайтын хабарға айналған қоршаған орта хабарламасы арқылы. Мұндай формадағы генетикалық «жады» эволюция үшін «құрт тесігі» (ғарыштағы екі нүктені жалғайтын төте жол) сияқты қызмет етуі мүмкін. Керіктің арғы тегі мутацияның, өмір сүрудің және сұрыпталудың ауыр жолымен жүрмей-ақ, жай ғана мойнын созу және сол күштің жадын геномына таңбалау арқылы керікті жасай алар еді. Құйрығы кесілген тышқан сол ақпаратты гендеріне беру арқылы қысқа құйрықты тышқандарды туа алар еді. Жетілдірілген ортада өскен балалар неғұрлым жетілген балаларды дүниеге әкеле алар еді. Бұл идея Дарвиннің «геммула» тұжырымдамасын қайта жаңғырту еді: ағзаның белгілі бір тәжірибесі немесе тарихы тікелей оның геномына сигнал береді. Мұндай жүйе ағзаның бейімделуі мен эволюциясы арасындағы жылдам транзиттік жүйе ретінде қызмет етер еді. Бұл «сағатшының көзін ашар» еді.

Уоддингтон үшін бұл сұрақтың жауабында жеке мүддесі де болды. Марксизмнің алғашқы әрі қызу жақтаушысы ретінде ол геномдағы мұндай «жадыны бекітетін» элементтерді ашу тек адам эмбриологиясын түсіну үшін ғана емес, сонымен бірге оның саяси жобасы үшін де маңызды болуы мүмкін деп есептеді. Егер жасушаларды олардың гендік жадысын басқару арқылы идеологияға бейімдеу немесе одан арылту мүмкін болса, бәлкім, адамдарды да солай етуге болар (Лысенконың мұны бидай сұрыптарымен жасауға тырысқанын және Сталиннің диссиденттердің идеологиясын өшіруге талпыныстарын еске түсіріңіз). Мұндай процесс жасушалық бірегейлікті жойып, жасушаларға Уоддингтон ландшафтымен жоғары қарай домалауға мүмкіндік берер еді — ересек жасушадан эмбрионалдық жасушаға айналып, биологиялық уақытты кері айналдыру. Ол тіпті адам жадының, бірегейлігінің және таңдауының өзгермейтіндігін жоюы мүмкін еді.

1950 жылдардың соңына дейін эпигенетика шындықтан гөрі қиялға жақын болды: жасушаның өз тарихын немесе бірегейлігін геномынан жоғары қабат ретінде қалай орналастыратынын ешкім көрмеген еді. 1961 жылы бір-бірінен алты айдан аз уақыт аралығында және жиырма мильден аз қашықтықта жасалған екі эксперимент гендер туралы түсінікті өзгертіп, Уоддингтонның теориясына сенім ұялатты.

1958 жылдың жазында Оксфорд университетінің аспиранты Джон Гердон бақалардың дамуын зерттей бастады. Гердон ешқашан ерекше дарынды студент болған емес — бірде ол жаратылыстану емтиханында 250 адамның ішінен 250-ші орын алған. Бірақ оның өзі сипаттағандай, «істерді шағын ауқымда жасауға қабілеті» болды. Оның ең маңызды эксперименті ең кіші ауқымдарды қамтыды. Елуінші жылдардың басында Филадельфиядағы екі ғалым ұрықтанбаған бақа жұмыртқасының барлық гендерін алып тастап, ядросын сорып алып, жасушаның қабығын ғана қалдырды, содан кейін босаған жұмыртқаға басқа бақа жасушасының геномын енгізді. Бұл ұяны босатып, ішіне жасанды құсты орналастырып, сол құстың қалыпты дамып-дамымайтынын сұраумен бірдей еді. Өзінің барлық гендерінен айырылған «ұя», яғни жұмыртқа жасушасы басқа жасушадан енгізілген геномнан эмбрион жасау үшін барлық қажетті факторларға ие ме? Иә, ие екен.

Филадельфиялық зерттеушілер басқа жасушаның геномы енгізілген жұмыртқадан кейде шөмішбалықтар алды. Бұл паразитизмнің шектен шыққан түрі еді: жұмыртқа жасушасы қалыпты жасуша геномы үшін жай ғана ие немесе сауыт болып, сол геномның толыққанды ересек ағзаға айналуына мүмкіндік берді. Зерттеушілер өз әдістерін ядроны тасымалдау (бір жасушаның генетикалық материалын екінші жасушаға көшіру) деп атады, бірақ процесс өте тиімсіз болды. Соңында олар бұл тәсілден бас тартты.

Осы сирек жетістіктерге қызыққан Гердон бұл эксперименттің шекарасын кеңейтті. Филадельфиялық зерттеушілер бос жұмыртқаларға жас эмбриондардың ядроларын енгізген еді. 1961 жылы Гердон ересек бақаның ішегінен алынған жасуша геномын енгізу шөмішбалықтың пайда болуына әкеле ме, жоқ па, соны тексере бастады. Техникалық қиындықтар орасан зор болды. Алдымен Гердон ультракүлгін сәулелерінің кішкентай шоғырын пайдаланып, ұрықтанбаған бақа жұмыртқасының цитоплазмасын зақымдамай, оның ядросын тесуді үйренді. Содан кейін, суға сүңгігендей, ол жұмыртқа мембранасын отпен ұшталған инемен тесіп, бетін әрең қозғап, ересек бақа жасушасының ядросын кішкене сұйықтық тамшысымен ішке үрлеп жіберді.

Ересек бақа ядросын (яғни оның барлық гендерін) бос жұмыртқаға көшіру нәтиже берді: толыққанды жұмыс істейтін шөмішбалықтар дүниеге келді және осы шөмішбалықтардың әрқайсысы ересек бақа геномының дәл көшірмесін тасымалдады. Егер Гердон бір бақадан алынған бірнеше ересек жасушаның ядроларын бірнеше босатылған жұмыртқаға көшірсе, ол бір-бірінің және түпнұсқа донор бақаның дәл көшірмелері — клондарын ала алар еді. Бұл процесс шексіз қайталануы мүмкін еді: клондардан жасалған клондар, барлығы дәл бірдей генотипті тасымалдайды — бұл көбеюсіз қайта жаңғыру.

Гердонның эксперименті биологтардың қиялын қоздырды, өйткені бұл ғылыми фантастиканың өмірге келгені сияқты көрінді. Бір экспериментте ол бір бақаның ішек жасушаларынан он сегіз клон жасап шығарды. Он сегіз бірдей камераға орналастырылған олар он сегіз параллель ғаламда өмір сүрген он сегіз телқоңыр сияқты болды. Ортаға салынған ғылыми принцип те өте өршіл еді: толық жетілген ересек жасушаның геномы жұмыртқа жасушасының «эликсиріне» аз уақыт малынғаннан кейін, толық жаңарған эмбрион ретінде шықты.

Қысқасы, жұмыртқа жасушасында геномды даму уақыты бойынша кері қарай толыққанды эмбрионға дейін айдауға қажетті барлық реттеуші факторлар болған. Уақыт өте келе Гердон әдісінің нұсқалары басқа жануарларға да қолданыла бастады. Бұл әйгілі Долли қойының — көбеюсіз қайта жаңғыртылған жалғыз жоғары сатыдағы ағзаның клондалуына әкелді (биолог Джон Мейнард Смит кейінірек «жыныссыз жолмен пайда болған сүтқоректінің жалғыз бақыланған жағдайы Иисус Христос еді, бірақ ол толық сенімді емес» деп әзілдеген болатын). 2012 жылы Гердонға ядроны тасымалдауды ашқаны үшін Нобель сыйлығы берілді. fn3

Бірақ Гердон экспериментінің барлық таңғажайып ерекшеліктеріне қарамастан, оның сәтсіздіктері де маңызды болды. Ересек ішек жасушалары шөмішбалықтарға бастау бере алатын еді, бірақ Гердонның техникалық күш-жігеріне қарамастан, олар мұны үлкен құлықсыздықпен жасады: ересек жасушаларды шөмішбалыққа айналдырудың сәттілік көрсеткіші өте төмен болды. Бұл классикалық генетикадан тыс түсіндіруді талап етті. Ересек бақа геномындағы ДНҚ тізбегі эмбрион немесе шөмішбалықтың ДНҚ тізбегімен бірдей емес пе? Барлық жасушаларда бірдей геном болатыны және эмбрионның ересек ағзаға айналуын осы гендердің әртүрлі жасушаларда сигналдар негізінде қосылып-өшірілуі басқаратыны генетиканың негізгі принципі емес пе?

Бірақ егер гендер барлық жерде бірдей болса, онда неге ересек жасушаның геномын эмбрионға қарай кері қайтару соншалықты қиын болды? Және неге, басқалар анықтағандай, жас жануарлардың ядролары бұл жасты кері қайтаруға ескі жануарларға қарағанда икемді болды? Тағы да, «Аштық қысы» зерттеуіндегідей, ересек жасушаның геномында біртіндеп қандай да бір таңба — геномның даму уақыты бойынша кері жылжуын қиындататын өшпес белгі пайда болған болуы керек. Бұл белгі гендердің тізбегінде емес, олардан жоғары деңгейде жазылуы тиіс еді: ол эпигенетикалық болуы керек. Гердон Уоддингтонның сұрағына қайта оралды: егер әрбір жасуша өзінің геномында өз тарихы мен бірегейлігінің таңбасын — жасушалық жадының бір түрін тасымалдаса ше?

Гердон эпигенетикалық белгіні абстрактілі түрде елестетті, бірақ ол бақа геномында мұндай таңбаны көзбен көрген жоқ. 1961 жылы Уоддингтонның бұрынғы студенті Мэри Лайон жануар жасушасындағы эпигенетикалық өзгерістің көрінетін мысалын тапты. Мемлекеттік қызметші мен мектеп мұғалімінің қызы Лайон Кембриджде атақты әрі мінезі қиын Рон Фишермен бірге аспирантураны бастады, бірақ көп ұзамай дәрежесін аяқтау үшін Эдинбургке, содан кейін өз зерттеу тобын құру үшін Оксфордтан жиырма миль жердегі Harwell атты тыныш ағылшын ауылындағы зертханаға көшіп кетті.

Harwell-де Лайон хромосомаларды бояу үшін химиялық бояғыштарды пайдаланып, олардың биологиясын зерттеді. Оның таңқалысына орай, хромосомалық бояғыштармен боялған әрбір жұп хромосома бірдей көрінді — тек ұрғашылардағы екі Х хромосомасынан басқасы. Ұрғашы тышқандардың әр жасушасындағы екі Х хромосомасының бірі міндетті түрде күңгірт түске боялды. Күңгірт боялған хромосомадағы гендер өзгермеген еді: ДНҚ-ның нақты тізбегі екі хромосомада да бірдей болды.

Алайда, олардың белсенділігі өзгерген: сол кішірейген хромосомадағы гендер РНҚ түзбеді, сондықтан бүкіл хромосома «үнсіз» болды. Бір хромосома әдейі істен шығарылғандай — өшірілгендей болды. Лайон инактивтенген (белсенді емес) Х хромосомасы кездейсоқ таңдалатынын анықтады: бір жасушада ол әкесінен келген Х болуы мүмкін, ал көрші жасушада анасының Х хромосомасы өшірілуі мүмкін. Бұл заңдылық екі Х хромосомасы бар барлық жасушалардың — яғни ұрғашы денесіндегі әрбір жасушаның жалпы қасиеті болды.

Х хромосомасын инактивтеу қандай мақсатқа қызмет етеді? Ұрғашыларда екі Х хромосомасы, ал еркектерде тек біреу ғана болғандықтан, ұрғашы жасушалары екі Х хромосомасынан келетін гендердің «дозасын» теңестіру үшін біреуін өшіреді.

Х хромосомасының бұл кездейсоқ өшірілуінің маңызды биологиялық салдары бар: ұрғашы денесі — жасушалардың екі түрінен тұратын мозаика. Көбінесе Х хромосомасының бұл кездейсоқ «үнсіздігі» көрінбейді — егер Х хромосомаларының бірі (айталық, әкесінен келгені) көзге көрінетін белгі беретін ген вариантына ие болмаса. Ондай жағдайда бір жасуша сол вариантты көрсетсе, көрші жасушада ол функция болмайды, осылайша мозаика тәрізді әсер пайда болады. Мысалы, мысықтарда жүн түсінің бір гені Х хромосомасында орналасқан. Х хромосомасының кездейсоқ өшірілуі бір жасушада түсті пигменттің болуына, ал көрші жасушада басқа түстің болуына әкеледі. Генетика емес, эпигенетика ала мысықтардың (тортоишелл) жұмбағын шешеді. (Егер адамдарда тері түсінің гені Х хромосомасында болса, онда қара нәсілді және ақ нәсілді жұптан туған қыз баланың терісінде ақ және қара дақтар болар еді. )

Жасуша тұтас хромосоманы қалайша «үнсіз қалдыра» алады? Бұл процесс қоршаған ортаның белгісіне байланысты тек бір немесе екі геннің белсендірілуі немесе тежелуі ғана емес; мұнда тұтас хромосома — оның барлық гендерімен бірге — жасушаның бүкіл өміріне өшіріліп тасталады. 1970-ші жылдары ұсынылған ең қисынды болжам бойынша, жасушалар сол хромосомадағы ДНҚ-ға тұрақты химиялық таңбаны — молекулалық «жою белгісін» — бірдеңе қылып жабыстырып қойған. Гендердің өздері бүтін болғандықтан, мұндай таңба гендерден «жоғары» тұруы тиіс еді — яғни, эпигенетикалық.

1970-ші жылдардың соңында гендерді үнсіз қалдырумен (гендік силенсинг) айналысатын ғалымдар ДНҚ-ның кейбір бөліктеріне кішкене молекуланың — метил тобының (ДНҚ-ның белгілі бір бөліктеріне қосылып, геннің белсенділігін төмендететін шағын молекула) — қосылуы геннің өшірілуімен байланысты екенін анықтады. Кейінірек бұл процестің басты қозғаушыларының бірі XIST деп аталатын РНҚ молекуласы екені белгілі болды. Бұл РНҚ молекуласы хромосоманың бөліктерін «қаптап» алады және сол хромосоманың үнсіз қалуында шешуші рөл атқарады деп есептеледі. Бұл метил белгілері ДНҚ тізбектерін алқадағы бойтұмарлар сияқты безендіріп тұрды және олар белгілі бір гендер үшін жұмысты тоқтату сигналы ретінде танылды.

Метил белгілері ДНҚ алқасында ілулі тұрған жалғыз бойтұмарлар емес еді. 1996 жылы Нью-Йорктегі Рокфеллер университетінде жұмыс істейтін биохимик Дэвид Аллис гендерде тұрақты із қалдырудың тағы бір жүйесін тапты. fn4 Бұл екінші жүйе таңбаларды тікелей гендерге емес, гендердің орау материалы ретінде қызмет ететін гистондар (ДНҚ оралатын және оның тығыздығын реттейтін ақуыздар) деп аталатын ақуыздарға қойды.

Гистондар ДНҚ-ға тығыз жабысып, оны орамдар мен ілмектерге орап, хромосоманың қаңқасын құрайды. Қаңқа өзгерген кезде геннің белсенділігі де өзгеруі мүмкін — бұл материалдың қапталу тәсілін өзгерту арқылы оның қасиеттерін өзгертуге ұқсайды (шар тәрізді оралған жібек жіптің қасиеттері арқан сияқты созылған жіптің қасиеттерінен мүлдем басқаша болады). «Молекулалық жад» генге жанама түрде, сигналды ақуыздарға бекіту арқылы таңбалануы мүмкін (эпигенетика саласында кейбір гистондық модификациялар геннің белсенділігіне айтарлықтай әсер ете ме, әлде бұл өзгерістер жай ғана ген белсенділігінің «жанама» әсері ме деген үлкен пікірталас бар). Бұл гистондық белгілердің тұқым қуалаушылығы мен тұрақтылығы, сондай-ақ белгілердің қажетті гендерде қажетті уақытта пайда болуын қамтамасыз ететін механизм әлі де зерттелу үстінде — бірақ ашытқы мен құрттар сияқты қарапайым ағзалар бұл гистондық белгілерді бірнеше ұрпаққа бере алатын сияқты.

Жасушалардағы гендер симфониясының «бас дирижерлері» — ақуыз реттегіштері (транскрипциялық факторлар: гендердің оқылуын бақылайтын ақуыздар) арқылы гендерді үнсіз қалдыру және белсендіру 1950-ші жылдардан бастап дәлелденген. Бірақ бұл дирижерлер гендерге тұрақты химиялық іздер қалдыру үшін басқа ақуыздарды — оларды көмекшілер деп атайық — тарта алады. Олар тіпті геномда бұл белгілердің сақталуын қамтамасыз етеді. fn5 Осылайша, жасушадан немесе оның қоршаған ортасынан келген белгілерге жауап ретінде бұл белгілер қосылуы, өшірілуі, күшейтілуі, азайтылуы және қосылып-өшірілуі мүмкін. fn6

Бұл белгілер сөйлемнің үстіне жазылған ескертпелер немесе кітаптың жиегіне түсірілген жазбалар — қарындашпен сызылған сызықтар, асты сызылған сөздер, сызбалар, сызылған әріптер, төменгі индекстер және соңғы ескертпелер — сияқты қызмет етеді, олар нақты сөздерді өзгертпестен геномның контекстін өзгертеді. Ағзадағы әрбір жасуша бір кітапты мұраға алады, бірақ белгілі бір сөйлемдерді сызып тастап, басқаларын қосу арқылы, белгілі бір сөздерді «үнсіз қалдырып» және «белсендіріп», белгілі бір тіркестерге басымдық бере отырып, әрбір жасуша бірдей негізгі сценарийден бірегей роман жаза алады. Біз адам геномындағы гендерді оларға тіркелген химиялық белгілермен бірге былай елестете аламыз:

. . This . . . . the . . . . . . , , , . . . . . . . struc . . . ture , . . . . . . of . . . Your . . . . . . Gen . . . ome . . .

Бұрынғыдай, сөйлемдегі сөздер гендерге сәйкес келеді. Көпнүктелер мен тыныс белгілері интрондарды, ген аралық аймақтарды және реттеуші тізбектерді білдіреді. Қалың және бас әріптер мен асты сызылған сөздер — мағынаның соңғы қабатын қалыптастыру үшін геномға қосылған эпигенетикалық белгілер.

Гердон барлық эксперименттік әрекеттеріне қарамастан, ересек ішек жасушасын эмбрионалдық жасушаға, содан кейін толыққанды бақаға айналдыру үшін оны даму уақытында сирек кері қайтара алғанының себебі осы еді: ішек жасушасының геномы тым көп эпигенетикалық «ескертпелермен» таңбаланған болатын, сондықтан оны оңай өшіріп, эмбрион геномына айналдыру мүмкін болмады. Өзгерту әрекеттеріне қарамастан сақталатын адам естеліктері сияқты, геномға жазылған химиялық шимайларды өзгертуге болады — бірақ оңай емес. Бұл ескертпелер жасуша өзінің бірегейлігін бекітіп тастауы үшін тұрақты болуға арналған. Тек эмбрионалдық жасушалардың геномдары ғана көптеген әртүрлі бірегейліктерді қабылдауға жеткілікті дәрежеде иілгіш болады — сондықтан олар денедегі барлық жасуша түрлерін тудыра алады. Эмбрион жасушалары ішек жасушаларына немесе қан жасушаларына немесе жүйке жасушаларына айналып, тұрақты бірегейлікке ие болғаннан кейін, кері қайту мүмкіндігі өте сирек (сондықтан Гердон бақаның ішек жасушасынан шөмішбалық жасау кезінде қиындыққа тап болды). Эмбрионалдық жасуша бір сценарийден мың роман жаза алуы мүмкін. Бірақ «Жасөспірімдерге арналған фантастика» жазылып қойғаннан кейін, оны «Виктория дәуірінің романына» оңай өзгерту мүмкін емес.

Ген реттегіштері мен эпигенетика арасындағы өзара әрекеттесу жасушаның даралығы туралы жұмбақты ішінара шешеді — бірақ, бәлкім, ол жеке адамның даралығы туралы қиынырақ жұмбақты да шеше алатын шығар. Біз бұрын «Неліктен егіздер әртүрлі болады? » деп сұраған едік. Себебі ерекше оқиғалар олардың денелеріндегі ерекше белгілер арқылы жазылады. Бірақ қандай жолмен «жазылады»? Гендердің нақты тізбегінде емес: егер сіз бірдей егіздердің геномдарын елу жыл бойы әр он жыл сайын зерттесеңіз, сіз қайта-қайта бірдей тізбекті аласыз. Бірақ егер сіз егіздердің эпигеномын (геномның үстінен жазылған, гендердің жұмысын реттейтін химиялық белгілер жиынтығы) бірнеше онжылдық ішінде зерттесеңіз, сіз айтарлықтай айырмашылықтарды табасыз: қан жасушаларының немесе нейрондардың геномдарына бекітілген метил топтарының үлгісі эксперименттің басында егіздер арасында бірдей болады, бірінші онжылдықта баяу ажырай бастайды және елу жылдан кейін айтарлықтай ерекшеленеді.

Кездейсоқ оқиғалар — жарақаттар, инфекциялар, ғашық болулар; сол бір ерекше ноктюрнның естен кетпес әуені; Париждегі сол бір ерекше мадлен печеньесінің иісі — бір егізге әсер етеді, ал екіншісіне әсер етпейді. Осы оқиғаларға жауап ретінде гендер «қосылады» және «өшіріледі», ал эпигенетикалық белгілер біртіндеп гендердің үстіне қабаттаса береді. fn7 Бұл эпигенетикалық белгілер гендердің белсенділігіне функционалды түрде қалай әсер ететіні әлі де анықталуы керек — бірақ кейбір эксперименттер бұл белгілер транскрипциялық факторлармен бірге гендердің белсенділігін үйлестіруге көмектесетінін көрсетеді.

Аргентиналық жазушы Хорхе Луис Борхес өзінің «Есте сақтағыш Фунес» атты таңғажайып әңгімесінде жазатайым оқиғадан кейін «мінсіз» жадқа ие болғанын білген жас жігітті суреттейді. Фунес өміріндегі әрбір сәттің әрбір егжей-тегжейін, әрбір затты, әрбір кездесуді — «әрбір бұлттың пішінін... былғарыдан тігілген кітаптың мәрмәр түйіршіктерін» есіне түсіреді. Бұл ерекше қабілет Фунесті күштірек етпейді; ол оны сал қылып тастайды. Ол үнсіз қалдыра алмайтын естеліктерге толы; естеліктер оны үнсіз қалдыра алмайтын адамдар тобының тұрақты шуы сияқты басып қалады. Борхес Фунесті қараңғыда төсекте жатқан жерінен табады, ол ақпараттың қорқынышты ағынын сыйғыза алмайды және әлемнен оқшаулануға мәжбүр болады.

Өз геномының бөліктерін таңдамалы түрде үнсіз қалдыру қабілеті жоқ жасуша «Есте сақтағыш Фунеске» (немесе әңгімедегідей «Қауқарсыз Фунеске») айналады. Геномда әрбір ағзаның әрбір тініндегі әрбір жасушаны құруға қажетті жад бар — бұл жад соншалықты мол және әртүрлі, сондықтан таңдамалы тежеу және қайта белсендіру жүйесі жоқ жасуша оның астында қалар еді. Фунес сияқты, кез келген жадты функционалды түрде пайдалану қабілеті, парадоксальды түрде, жадты үнсіз қалдыру қабілетіне байланысты. Мүмкін, геномның жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін эпигенетикалық жүйе бар шығар. Бұл жүйе туралы әлі көп нәрсені ашу керек. Түрлі жасушалардағы әртүрлі геномдар түрлі тітіркендіргіштерге (соның ішінде қоршаған ортаға) жауап ретінде әртүрлі химиялық белгілермен өзгертілетін сияқты. Бірақ бұл белгілер гендердің белсенділігіне ықпал ете ме, олар мұны қалай жасайды — және олардың функциялары қандай болуы мүмкін — деген мәселе әлі де генетиктер арасында қызу, кейде тіпті қатал пікірталас тудыруда.

Жасушалық жадты қайта орнату үшін эпигенетикалық белгілермен әрекеттесетін басты реттеуші ақуыздардың күшін ең таңғажайып көрсетуі 2006 жылы жапондық дің жасушаларының биологы Шинья Яманака жүргізген эксперименттен туындады. Гердон сияқты, Яманака да жасушадағы гендерге бекітілген химиялық белгілер оның жасушалық бірегейлігінің жазбасы ретінде қызмет етуі мүмкін деген идеяға қызығушылық танытты. Егер ол бұл белгілерді өшіре алса ше? Ересек жасуша бастапқы күйіне оралып — эмбрион жасушасына айналып, уақытты кері айналдырып, тарихты жойып, пәктікке қайта оралар ма еді?

Гердон сияқты, Яманака да жасушаның бірегейлігін кері қайтару әрекетін ересек тышқанның қалыпты жасушасынан — толық өскен тышқанның терісінен бастады. Гердонның эксперименті жұмыртқада болатын факторлар — ақуыздар мен РНҚ — ересек жасуша геномының белгілерін өшіріп, сол арқылы жасушаның тағдырын өзгерте алатынын және бақа жасушасынан шөмішбалық шығара алатынын дәлелдеді. Яманака бұл факторларды жұмыртқа жасушасынан анықтап, бөліп ала аламын ба, содан кейін оларды жасуша тағдырының молекулалық «өшіргіштері» ретінде пайдалана аламын ба деп ойлады. Ондаған жылдарға созылған ізденістен кейін Яманака жұмбақ факторларды тек төрт генмен кодталған ақуыздарға дейін қысқартты. Содан кейін ол осы төрт генді ересек тышқанның тері жасушасына енгізді.

Яманаканың таңғалуына және кейіннен бүкіл әлем ғалымдарының таңданысына қарай, бұл төрт генді жетілген тері жасушасына енгізу жасушалардың аз ғана бөлігінің эмбрионалдық дің жасушасына ұқсас нәрсеге айналуына себеп болды. Бұл дің жасушасы теріні ғана емес, сонымен қатар бұлшықет, сүйек, қан, ішек және жүйке жасушаларын да тудыруы мүмкін еді. Шын мәнінде, ол бүкіл ағзада кездесетін барлық жасуша түрлерін тудыра алатын еді. Яманака мен оның әріптестері тері жасушасының эмбрионға ұқсас жасушаға дейінгі прогрессін (дәлірек айтқанда, регрессиясын) талдағанда, олар тізбекті оқиғаларды анықтады. Гендер тізбегі белсендірілді немесе тежелді. Жасушаның метаболизмі қайта орнатылды. Содан кейін эпигенетикалық белгілер өшіріліп, қайта жазылды. Жасуша пішіні мен көлемін өзгертті. Оның әжімдері жазылып, қатып қалған буындары икемді болып, жастығы қалпына келген жасуша енді Уоддингтон беткейімен жоғары көтеріле алатын еді. Яманака жасушаның жадын өшіріп, биологиялық уақытты кері қайтарды.

Бұл хикаяда бір күтпеген жағдай бар. Яманака жасушаның тағдырын кері қайтару үшін пайдаланған төрт геннің бірі c-myc деп аталады. Жас ерту факторы — Myc жай ғана ген емес: ол биологияда белгілі жасуша өсуі мен метаболизмінің ең күшті реттеушілерінің бірі. Ол қалыпсыз белсендірілсе, ересек жасушаны эмбрионға ұқсас күйге қайтара алады, осылайша Яманаканың жасуша тағдырын кері қайтару экспериментіне мүмкіндік береді (бұл функция Яманака тапқан басқа үш геннің бірлескен жұмысын қажет етеді). Бірақ myc сонымен қатар биологияда белгілі қатерлі ісік тудыратын ең күшті гендердің бірі; ол сондай-ақ лейкемия мен лимфомада, ұйқы безі, асқазан және жатыр қатерлі ісігінде белсендіріледі. Ежелгі өнегелі аңыз сияқты, мәңгілік жастыққа ұмтылу қорқынышты жанама шығынмен келетін сияқты. Жасушаның өлім мен кәріліктен арылуына мүмкіндік беретін дәл осы гендер оның тағдырын қатерлі мәңгілікке, тоқтаусыз өсуге және ескірмеуге — қатерлі ісіктің белгілеріне қарай бұруы мүмкін.

Енді біз Голланд аштық қысын (Hongerwinter) және оның көптеген ұрпаққа созылған әсерлерін геноммен әрекеттесетін гендер мен реттеуші ақуыздарды қамтитын механикалық тұрғыдан түсінуге тырыса аламыз. 1945 жылғы сол сұрапыл айлардағы ерлер мен әйелдердің қатты ашығуы метаболизм мен қор жинауға қатысатын гендердің экспрессиясын сөзсіз өзгертті. Алғашқы өзгерістер өтпелі болды — бәлкім, қоршаған ортадағы қоректік заттарға жауап беретін гендердің қосылуы мен өшірілуінен аспаған болар.

Бірақ метаболизм ландшафты ұзаққа созылған аштықтан қатып қалып, қайта орнатылған кезде — өтпелі кезең тұрақтылыққа айналған сайын — геномда төзімдірек өзгерістер таңбаланды. Гормондар мүшелер арасында таралып, тағамның ұзақ мерзімді тапшылығы туралы сигнал беріп, ген экспрессиясының кеңірек қайта форматталуын болжады. Ақуыздар жасушалардағы бұл хабарламаларды қабылдады. Гендер бірінен соң бірі өшіріліп, содан кейін оларды одан әрі жабу үшін ДНҚ-ға таңбалар басылды. Дауылдан қорғану үшін үйлерді жауып тастағандай, бүкіл гендік бағдарламалар бекітілді. Гендерге метилдену белгілері қосылды. Аштық туралы жадты жазып алу үшін гистондар химиялық түрде өзгертілген болуы мүмкін.

Жасуша сайын және мүше сайын дене тірі қалу үшін қайта бағдарламаланды. Сайып келгенде, тіпті жыныс жасушалары — сперматозоид пен жұмыртқа жасушасы — таңбаланды (біз сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушалары аштыққа жауап беру жадын қалай немесе неге таситынын білмейміз; мүмкін адам ДНҚ-сындағы ежелгі жолдар жыныс жасушаларындағы аштықты немесе тапшылықты жазып алатын шығар). Осы сперматозоидтар мен жұмыртқалардан балалар мен немерелер туған кезде, эмбриондар бұл белгілерді тасымалдауы мүмкін еді, нәтижесінде Голланд аштық қысынан кейін ондаған жылдар бойы олардың геномдарында сақталған метаболизмдегі өзгерістер пайда болды. Осылайша тарихи жад жасушалық жадқа айналды.

Ескерту: эпигенетика да қауіпті идеяға айналудың алдында тұр. Гендердің эпигенетикалық модификациялары жасушалар мен геномдарға тарихи және қоршаған орта туралы ақпаратты үстемелеуі мүмкін — бірақ бұл қабілет болжамды, шектеулі, ерекше және болжап болмайтын нәрсе: аштықты бастан өткерген ата-ана семіздік пен артық тамақтануы бар балаларды тудырады, ал, айталық, туберкулезді бастан өткерген әке туберкулезге жауабы өзгерген баланы тудырмайды. Көптеген эпигенетикалық «естеліктер» ежелгі эволюциялық жолдардың нәтижесі болып табылады және оларды балаларымызға қалаулы мұраларды қалдыруға деген құштарлығымызбен шатастыруға болмайды.

Жиырмасыншы ғасырдың басындағы генетика сияқты, эпигенетика да қазір жалған ғылымды негіздеу және қалыптылықтың тұншықтырғыш анықтамаларын енгізу үшін қолданылуда. Тұқым қуалаушылықты өзгертеді деген диеталар, әсерлер, естеліктер мен терапиялар Лысенконың шок терапиясын қолданып бидайды «қайта тәрбиелеу» әрекетін еске түсіреді. Генетикалық мутацияның нәтижесі болып табылатын баланың аутизмі оның ата-әжесінің жатыр ішіндегі әсерлеріне байланыстырылуда. Аналардан жүктілік кезінде мазасыздықты азайту сұралуда — әйтпесе олар барлық балаларын және олардың балаларын жарақаттанған митохондриялармен улайды-мыс. Ламарк жаңа Мендель ретінде қайта жаңғыртылуда.

Эпигенетика туралы бұл жеңіл-желпі түсініктерге күмәнмен қарау керек. Қоршаған орта туралы ақпарат геномға сөзсіз жазылуы мүмкін. Бірақ бұл іздердің көпшілігі жеке ағзалардың жасушалары мен геномдарында «генетикалық естеліктер» ретінде жазылады — олар ұрпақтан-ұрпаққа берілмейді. Жазатайым оқиғадан аяғынан айырылған адамның жасушаларында, жаралары мен тыртықтарында сол оқиғаның ізі қалады — бірақ оның аяғы қысқа балалары болмайды. Сондай-ақ менің отбасымның тамырынан ажыраған өмірі маған немесе менің балаларыма қандай да бір ауыр жатсыну сезімін жүктеген сияқты емес.

Менелайдың ескертулеріне қарамастан, әкелеріміздің қаны бізде жоғалады — және бақытымызға орай, олардың міндері мен күнәлары да. Бұл өкінгеннен гөрі тойлауға тұрарлық жағдай. Геномдар мен эпигеномдар жасушалар мен ұрпақтар арасында ұқсастықты, мұраны, жадты және тарихты жазу және тасымалдау үшін бар. Мутациялар, гендердің қайта топтасуы және естеліктердің өшірілуі бұл күштерді теңестіріп, ұқсамастыққа, өзгергіштікке, құбыжықтыққа, данышпандыққа және қайта жаңаруға — және ұрпақтан-ұрпаққа жалғасатын жаңа бастамалардың жарқын мүмкіндігіне жол ашады.

Гендер мен эпигендердің өзара әрекеттесуі адам эмбриогенезін үйлестіреді деп болжауға болады. Морганның мәселесіне қайта оралайық: бір жасушалы эмбрионнан көп жасушалы ағзаны құру. Ұрықтанудан бірнеше секунд өткен соң эмбрионда тіршілік белгілері басталады. Ақуыздар жасуша ядросына еніп, генетикалық қосқыштарды қосып-өшіре бастайды. Ұйықтап жатқан ғарыш кемесі жан бітіреді. Гендер белсендіріледі және тежеледі, ал бұл гендер, өз кезегінде, басқа гендерді белсендіретін және тежейтін басқа ақуыздарды кодтайды. Бір жасуша бөлініп екі, содан кейін төрт және сегіз жасуша түзеді. Жасушалардың тұтас қабаты түзіледі, содан кейін ол шардың сыртқы қабығына айналады. Метаболизмді, қозғалысты, жасушаның тағдыры мен бірегейлігін үйлестіретін гендер «қосылады». Қазандық қыза бастайды. Коридорларда шамдар жыпылықтап жанады. Домофоннан дыбыс шыға бастайды.

Енді басты реттеуші ақуыздардан басталған ақпараттың екінші қабаты — әрбір жасушада ген экспрессиясының бекітілуін қамтамасыз ету үшін іске қосылады, бұл әрбір жасушаның бірегейлікке ие болуына және оны бекітуіне мүмкіндік береді. Химиялық белгілер белгілі бір гендерге таңдамалы түрде қосылып, басқаларынан өшіріледі, бұл тек сол жасушадағы гендердің экспрессиясын реттейді. Метил топтары енгізіледі және өшіріледі, гистондар өзгертіледі.

Эмбрион кезең-кезеңімен дамиды. Алғашқы сегменттер пайда болады және жасушалар эмбрионның әртүрлі бөліктерінде өз орындарын алады. Аяқ-қолдар мен мүшелерді өсіруге бұйрық беретін жаңа гендер белсендіріледі және жеке жасушалардың геномдарына көбірек химиялық белгілер қосылады. Мүшелер мен құрылымдарды — алдыңғы аяқтарды, артқы аяқтарды, бұлшықеттерді, бүйректерді, сүйектерді, көздерді жасау үшін жасушалар қосылады. Кейбір жасушалар бағдарламаланған өліммен өледі. Функцияны, метаболизмді және қалпына келтіруді қамтамасыз ететін гендер қосылады. Жасушадан ағза пайда болады.

Бұл сипаттамаға алданып қалмаңыз. Құрметті оқырман, «Ойпырмай, бұл қандай күрделі рецепт! » деп ойлап, біреудің бұл рецептті түсінуді немесе бұзуды немесе оны саналы түрде басқаруды үйренбейтініне сенімді болмаңыз.

Ғалымдар күрделілікті жете бағаламағанда, олар күтпеген салдарлардың құрбаны болады. Мұндай ғылыми асыра сілтеудің мысалдары жақсы белгілі: зиянкестермен күресу үшін әкелінген жат жерлік жануарлар өздері зиянкестерге айналады; қаланың ластануын азайтуға арналған мұржаларды биіктету қатты қалдықтарды ауаның жоғары қабаттарына шығарып, ластануды күшейтеді; жүрек талмасының алдын алуға арналған қан түзілуін ынталандыру қанды қоюлатып, жүрекке қан ұю қаупін арттырады.

Бірақ ғалым емес адамдар күрделілікті асыра бағалағанда — «Бұл кодты ешкім аша алмайды» — олар болжанбаған салдарлардың тұзағына түседі. 1950-ші жылдардың басында кейбір биологтар арасында генетикалық код контекстке соншалықты тәуелді болады — белгілі бір ағзадағы белгілі бір жасушамен соншалықты анықталады және соншалықты шытырман болады — сондықтан оны ашу мүмкін болмайды деген пікір қалыптасты. Шындық мүлдем басқаша болып шықты: тек бір молекула кодты тасымалдайды және биологиялық әлемде тек бір код үстемдік етеді. Егер біз кодты білсек, біз оны ағзаларда, ал сайып келгенде адамдарда әдейі өзгерте аламыз. Сол сияқты, 1960-шы жылдары көптеген адамдар генді клондау технологиялары гендерді түрлер арасында оңай ауыстыра алатынына күмән келтірді. 1980 жылға қарай бактерия жасушасында сүтқоректілердің ақуызын немесе сүтқоректілер жасушасында бактерия ақуызын жасау тек мүмкін ғана емес; Бергтің сөзімен айтқанда, ол «күлкілі дәрежеде оңай» болды. Түрлер жалған еді. «Табиғи болу» көбінесе жай ғана кейіп еді.

- Ешқандай сөз блокталған жоқ - Html tag қолданылмады - Кітап мазмұны мен баспа мәліметтері аттап өтілді

Генетикалық нұсқаулардан адамның жаратылуы сөзсіз күрделі процесс, бірақ оның ешбір тұсы манипуляция жасауға немесе өзгертуге тыйым салмайды немесе шектеу қоймайды. Әлеуметтанушы ген мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуі (тек гендер ғана емес) форманы, функцияны және тағдырды анықтайды деп баса айтқанда, ол күрделі физиологиялық және анатомиялық күйлерді анықтау үшін шартсыз әрі дербес әрекет ететін басты реттеуші гендердің (басқа гендердің жұмысын бақылайтын гендер) қуатын тиісінше бағаламайды. Ал адам генетигі: «Генетиканы күрделі күйлер мен мінез-құлықты басқару үшін пайдалану мүмкін емес, өйткені оларды әдетте ондаған гендер бақылайды», – десе, ол генетик бір ғана геннің, мысалы, гендердің басты реттеушісінің бүкіл болмыс күйін «қайта жүктей» алатын қабілетін ескермейді. Егер төрт геннің белсендірілуі тері жасушасын плюрипотентті діңгекті жасушаға (кез келген ұлпаға айнала алатын жасуша) айналдыра алса, егер бір дәрі мидың сәйкестігін өзгерте алса және бір гендегі мутация жыныс пен гендерлік сәйкестікті ауыстыра алса, онда біздің геномдарымыз бен біздің болмысымыз біз елестеткеннен де әлдеқайда иілімді болғаны.

Технология, мен бұған дейін айтқанымдай, сызықтық және шеңберлік қозғалыс (дөңгелек) немесе нақты және виртуалды кеңістік (Интернет) арасындағы ауысуларды қамтамасыз еткенде ең қуатты болады. Ғылым, керісінше, әлемді көруге және жүйелеуге арналған линзалар ретінде әрекет ететін ұйымдастыру ережелерін — заңдарды — түсіндіргенде ең қуатты. Технологтар осы ауысулар арқылы бізді қазіргі шындықтың шектеулерінен босатуға тырысады. Ғылым болса, сол шектеулерді анықтап, мүмкіндік шекараларының сыртқы шегін сызады. Біздің ең ұлы технологиялық жаңалықтарымыз әлемге үстемдігімізді паш ететін атауларға ие: қозғалтқыш (ingenium немесе «тапқырлық» сөзінен) немесе компьютер (computare немесе «бірігіп есептеу» сөзінен). Біздің терең ғылыми заңдарымыз, керісінше, көбінесе адам білімінің шектеулерімен аталады: белгісіздік, салыстырмалылық, толық еместік, мүмкін еместік.

Биологияның заңсыздығы

Барлық ғылымдардың ішінде биология — ең заңсызы; мұнда басында ережелер аз, ал әмбебап ережелер одан да аз. Тірі тіршілік иелері, әрине, физика мен химияның іргелі ережелеріне бағынуы керек, бірақ өмір көбінесе осы заңдардың шегі мен саңылауларында өмір сүріп, оларды сыну шегіне дейін иіп отырады. Ғалам тепе-теңдікке ұмтылады; ол энергияны шашыратуды, ұйымдастыруды бұзуды және хаосты барынша арттыруды қалайды. Өмір осы күштермен күресуге арналған. Біз реакцияларды баяулатамыз, заттарды шоғырландырамыз және химикаттарды бөлімдерге жинаймыз; біз сәрсенбі күндері кір жуамыз. Джеймс Глейк: «Кейде энтропияны (жүйедегі ретсіздік өлшемі) тежеу біздің ғаламдағы қияли мақсатымыз сияқты көрінеді», — деп жазды. Біз табиғи заңдардың бос саңылауларында өмір сүріп, жеңілдіктер, ерекшеліктер мен сылтаулар іздейміз. Табиғат заңдары әлі де рұқсат етілген шекараның сыртқы жиегін белгілейді, бірақ өмір өзінің барлық ерекше, ессіз оғаштығымен жолдар арасынан оқу арқылы гүлденеді. Тіпті піл де термодинамика заңын бұза алмайды — дегенмен оның тұмсығы, сөзсіз, энергияны пайдаланып затты қозғалтудың ең ерекше тәсілдерінің бірі болып табылады.

Биологиялық ақпараттың айналымы

Image segment 1552

Бұл — биологиядағы санаулы ұйымдастыру ережелерінің бірі. Әрине, бұл ақпарат ағынының бағытында ерекшеліктер бар (ретровирустар — РНҚ-дан ДНҚ-ға кері бағытта ақпарат таси алатын вирустар — РНҚ-дан ДНҚ-ға «артқа қарай» жүре алады). Және тірі жүйелердегі ақпарат ағынының ретін немесе құрамдас бөліктерін өзгерте алатын биологиялық әлемде әлі ашылмаған механизмдер де бар (мысалы, қазір РНҚ-ның гендерді реттеуге әсер ете алатыны белгілі). Бірақ биологиялық ақпараттың шеңберлік ағыны концептуалды түрде сызып көрсетілген.

Бұл ақпарат ағыны біздегі биологиялық заңға ең жақын нәрсе. Осы заңды басқару технологиясы игерілгенде, біз тарихымыздағы ең терең ауысулардың бірінен өтеміз. Біз өзімізді, өз болмысымызды оқуды және жазуды үйренеміз.

Бірақ геномның болашағына секірмес бұрын, оның өткеніне қысқаша тоқталуға рұқсат етіңіздер. Біз гендердің қайдан келгенін немесе олардың қалай пайда болғанын білмейміз. Биологиядағы барлық басқа мүмкін әдістердің ішінен неліктен ақпаратты беру және деректерді сақтаудың дәл осы әдісі таңдалғанын да біле алмаймыз. Бірақ біз сынауықта гендердің алғашқы шығу тегін қайта құруға тырыса аламыз. Гарвардта Джек Шостак есімді байсалды биохимик жиырма жылдан астам уақытын сынауықта өздігінен көбейетін генетикалық жүйені жасауға — осылайша гендердің пайда болуын қайта құруға жұмсады.

Шостақтың тәжірибесі ежелгі атмосферада болғаны белгілі негізгі химикаттарды араластыру арқылы «алғашқы сорпаны» қайнатуға тырысқан көреген химик Стэнли Миллердің жұмысына негізделді. 1950 жылдары Чикаго университетінде жұмыс істеген Миллер шыны колбаны герметизациялап, бірнеше саңылаулар арқылы колбаға метан, көмірқышқыл газы, аммиак, оттегі және сутегін айдады. Ол ежелгі әлемнің құбылмалы жағдайларын қайталау үшін ыстық бу қосып, найзағай разрядтарын модельдеу үшін электр ұшқынын орнатты, содан кейін колбаны циклді түрде қыздырып және салқындатты. От пен күкірт, жұмақ пен тозақ, ауа мен су бір химиялық стақанға жиналды.

Үш аптадан кейін Миллердің колбасынан ешқандай ағза өрмелеп шыққан жоқ. Бірақ көмірқышқыл газы, метан, су, аммиак, оттегі, сутегі, жылу және электр энергиясының шикі қоспасынан Миллер аминқышқылдарының — белоктардың құрылыс блоктарының — іздерін және қарапайым қанттардың аз мөлшерін тапты. Миллер тәжірибесінің кейінгі нұсқаларында саз, базальт және жанартау жыныстары қосылып, липидтердің, майлардың, тіпті РНҚ мен ДНҚ-ның химиялық құрылыс блоктарының бастапқы элементтері алынды.

Шостак гендер осы «сорпадан» екі екіталай серіктестің кездейсоқ кездесуі нәтижесінде пайда болды деп есептейді. Біріншіден, сорпа ішінде пайда болған липидтер бір-бірімен бірігіп, мицеллаларды (сұйықтық ішіндегі шар тәрізді майлы құрылымдар) — ішіне сұйықтық жинайтын және жасушалардың сыртқы қабаттарына ұқсайтын қуыс сфералық мембраналарды құрады. Зертханалық тәжірибелерде Шостак мұндай мицеллалардың протожасушалар (алғашқы жасушалар) сияқты әрекет ете алатынын көрсетті: егер оларға көбірек липидтер қоссаңыз, бұл қуыс «жасушалардың» көлемі ұлғая бастайды. Олар кеңейеді, қозғалады және жасушалардың бүрмелі мембраналарына ұқсайтын жұқа өсінділер шығарады. Соңында олар бөлініп, бір мицелладан екі мицелла түзіледі.

Екіншіден, өздігінен жиналатын мицеллалар түзіліп жатқанда, нуклеозидтердің (А, Ц, Г, У немесе олардың химиялық ата-бабалары) өзара қосылуынан РНҚ тізбектері пайда болды. Бұл РНҚ тізбектерінің басым көпшілігінің репродуктивті қабілеті болмады: олардың өздерінің көшірмелерін жасау мүмкіндігі болған жоқ. Бірақ көбеймейтін миллиардтаған РНҚ молекулаларының арасында кездейсоқ түрде өзінің бейнесін жасауға немесе дәлірек айтсақ, өзінің айнадағы бейнесін пайдаланып көшірме жасауға қабілетті бірегей молекула пайда болды (естеріңізде болса, РНҚ мен ДНҚ-ның айнадағы молекулаларды жасауға мүмкіндік беретін ішкі химиялық құрылымы бар). Бұл РНҚ молекуласы химиялық қоспадан нуклеозидтерді жинап, оларды жаңа РНҚ көшірмесін жасау үшін біріктіруге қабілетті болды. Бұл өздігінен көбейетін химикат еді.

Келесі қадам «ыңғайлы неке» болды. Жердің бір жерінде — Шостак бұл тоғанның немесе батпақтың шетінде болуы мүмкін деп ойлайды — өздігінен көшірілетін РНҚ молекуласы өздігінен бөлінетін мицелламен соқтығысты. Тұжырымдамалық тұрғыдан алғанда, бұл жарылыс сияқты оқиға болды: екі молекула кездесті, бір-біріне «ғашық» болды және ұзақ мерзімді бірлескен тіршілікті бастады. Өздігінен көбейетін РНҚ бөлініп жатқан мицелланың ішіне қоныстана бастады. Мицелла РНҚ-ны оқшаулап, қорғады, оның қауіпсіз көпіршігінде арнайы химиялық реакциялардың жүруіне жағдай жасады. Өз кезегінде, РНҚ молекуласы тек өзінің ғана емес, бүкіл РНҚ-мицелла бірлігінің өздігінен таралуына пайдалы ақпаратты кодтай бастады. Уақыт өте келе РНҚ-мицелла кешенінде кодталған ақпарат осындай РНҚ-мицелла кешендерінің көбірек таралуына мүмкіндік берді.

Шостак: «РНҚ негізіндегі протожасушалардың кейін қалай дамығанын көру салыстырмалы түрде оңай», — деп жазды. «Метаболизм біртіндеп пайда болуы мүмкін еді, өйткені... [протожасушалар] қарапайым және мол бастапқы материалдардан іштей қоректік заттарды синтездеуді үйренді. Содан кейін ағзалар өздерінің химиялық айла-тәсілдеріне ақуыз синтезін қосқан болуы мүмкін». РНҚ «прото-гендері» аминқышқылдарын тізбектер құруға «көндіруді» және осылайша ақуыздарды — метаболизмді, өздігінен көбеюді және ақпарат беруді әлдеқайда тиімді ете алатын әмбебап молекулалық машиналарды құруды үйренген болуы мүмкін.

РНҚ тізбегінде жеке «гендер» — ақпарат модульдері — қашан және неліктен пайда болды? Гендер ең басында-ақ модульдік формада болды ма, әлде ақпаратты сақтаудың аралық немесе балама түрі болды ма? Бұл сұрақтарға жауап беру іс жүзінде мүмкін емес, бірақ ақпарат теориясы маңызды тұспал бере алады. Үздіксіз, модульдік емес ақпараттың мәселесі — оны басқарудың өте қиындығында. Ол шашырауға, бұзылуға, шатасуға, сұйылуға және ыдырауға бейім келеді. Бір ұшынан тартсаң, екінші ұшы шешіліп кетеді. Егер ақпарат ақпаратқа сіңіп кетсе, оның бұрмалану қаупі әлдеқайда жоғары болады: ортасында бір сызаты бар винил пластинкасын елестетіңіз. Керісінше, «цифрланған» ақпаратты жөндеу және қалпына келтіру әлдеқайда оңай. Біз бүкіл кітапхананы қайта құрмай-ақ, кітаптағы бір сөзді тауып, өзгерте аламыз. Гендер де дәл осы себепті пайда болған болуы мүмкін: РНҚ-ның бір тізбегіндегі дискретті, ақпарат тасымалдаушы модульдер жеке және дербес функцияларды орындауға арналған нұсқауларды кодтау үшін пайдаланылды.

Ақпараттың үзілмелі (дискретті) сипаты қосымша артықшылық әкелер еді: мутация бір генге ғана әсер етіп, басқа гендерді зақымдамай қалдыра алады. Енді мутациялар ағзаның жұмысын тұтастай бұзбай, ақпараттың жеке модульдеріне әсер ете алды — осылайша эволюцияны жеделдетті. Бірақ бұл артықшылықтың өз қаупі де болды: мутация тым көп болса, ақпарат зақымдалады немесе жоғалады. Мүмкін, түпнұсқаны қорғау немесе зақымдалған жағдайда прототипті қалпына келтіру үшін резервтік көшірме — айнадағы бейне — қажет болған шығар. Бәлкім, бұл қос тізбекті нуклеин қышқылын жасаудың басты себебі болған шығар. Бір тізбектегі деректер екіншісінде толық көрініс тауып, зақымдалған нәрсені қалпына келтіру үшін пайдаланылуы мүмкін еді; инь яньды қорғайтын болды. Осылайша өмір өзінің жеке қатты дискісін ойлап тапты.

Уақыт өте келе бұл жаңа көшірме — ДНҚ — негізгі көшірмеге айналды. ДНҚ РНҚ әлемінің туындысы еді, бірақ ол көп ұзамай ген тасымалдаушы ретінде РНҚ-ны ығыстырып, тірі жүйелердегі генетикалық ақпараттың негізгі иесіне айналды. fn8 Тағы бір көне миф — әкесін жеген бала немесе Зевс тарапынан тақтан тайдырылған Кронос туралы хикая — біздің геномдарымыздың тарихында таңбаланып қалған.

fn1 Уоддингтон бастапқыда эмбрионның бір жасушадан даму процесін сипаттау үшін «эпигенез» терминін зат есім емес, етістік ретінде қолданды («эпигенез» эмбрионның алғашқы ұрықтанған жасушадан кезекпен пайда болатын жасушалардың әртүрлі түрлері — нейрондар, тері жасушалары — арқылы қалыптасуын білдірді). Алайда, уақыт өте келе «эпигенетика» термині жасушалардың немесе ағзалардың гендер тізбегін өзгертпей-ақ сипаттарға ие болу жолдарын, яғни гендерді реттеуді білдіру үшін қолданыла бастады. Қазіргі заманғы қолданыс ДНҚ тізбегін өзгертпей, гендердің реттелуіне әсер ететін ДНҚ-дағы химиялық немесе физикалық өзгерістерге қатысты. Кейбір ғалымдар «эпигенетика» тек тұқым қуалайтын, яғни жасушадан жасушаға немесе ағзадан ағзаға берілетін өзгерістерге қатысты ғана қолданылуы керек деп есептейді. «Эпигенетика» сөзінің өзгермелі мағыналары бұл салада үлкен түсініспеушілік тудырды.

fn2 Кейбір ғалымдар голландтық ашаршылықты зерттеу жұмысының іштей бұрмаланғанын алға тартады: метаболикалық бұзылыстары бар (мысалы, семіздік) ата-аналар балаларының диеталық таңдауын өзгертуі немесе әдеттерін генетикалық емес жолмен өзгертуі мүмкін. Сыншылардың пікірінше, ұрпақтан ұрпаққа берілетін фактор — генетикалық сигнал емес, мәдени немесе диеталық таңдау.

fn3 Гердонның әдісі — жұмыртқа жасушасын босатып, толық ұрықтанған ядроны енгізу — қазірдің өзінде жаңа клиникалық қолданыс тапты. Кейбір әйелдер митохондриялық гендердегі мутацияларды тасымалдайды, яғни жасуша ішінде өмір сүретін энергия өндіруші органоидтар — митохондриялар ішінде болатын гендер. Барлық адам эмбриондары өз митохондрияларын тек аналық жұмыртқа жасушасынан, яғни аналарынан мұра ететінін естеріңізге түсіріңіз (сперматозоид митохондрия бермейді). Егер анасы митохондриялық генде мутация тасымалдаса, онда оның барлық балалары сол мутацияның зардабын тартуы мүмкін; көбінесе энергия метаболизміне әсер ететін бұл гендердегі мутациялар бұлшықеттің әлсіреуіне, жүрек ақауларына және өлімге әкелуі мүмкін. 2009 жылы бірқатар эксперименттерде генетиктер мен эмбриологтар осы аналық митохондриялық мутациялармен күресудің батыл жаңа әдісін ұсынды. Жұмыртқа жасушасы әкенің сперматозоидымен ұрықтанғаннан кейін, ядро сау донордың зақымдалмаған («қалыпты») митохондриялары бар жұмыртқа жасушасына енгізілді. Митохондриялар донордан алынғандықтан, аналық митохондриялық гендер сау болды және туылған нәрестелер енді аналық мутацияларды тасымалдамайтын болды. Осы процедура арқылы туылған адамдардың үш ата-анасы болады. «Анасы» мен «әкесінің» (1 және 2 ата-аналар) қосылуынан түзілген ұрықтанған ядро іс жүзінде бүкіл генетикалық материалды береді. Үшінші ата-ана, яғни жұмыртқа доноры тек митохондриялар мен митохондриялық гендерді береді. 2015 жылы ұзаққа созылған ұлттық пікірталастардан кейін Британия бұл процедураны заңдастырды және қазір «үш ата-аналы балалардың» алғашқы топтары дүниеге келуде. Бұл балалар адам генетикасының (және болашақтың) зерттелмеген шекарасын білдіреді. Әрине, табиғи әлемде бұған ұқсас жануарлар жоқ.

fn4 Гистондардың гендерді реттеуі мүмкін деген идеяны бастапқыда 1960 жылдары Рокфеллер университетінің биохимигі Винсент Оллфри ұсынған болатын. Отыз жылдан кейін — және шеңберді тұйықтағандай дәл сол мекемеде — Аллистің тәжірибелері Оллфридің «гистондық гипотезасын» растады.

fn5 Басты реттеуші ген өзінің нысаналы гендеріне әсерін «оң кері байланыс» деп аталатын механизм арқылы негізінен дербес түрде сақтай алады.

fn6 Генетик Тим Бестор және оның кейбір әріптестері ДНҚ-ның <span data-term="true">метилдену</span> (ДНҚ молекуласына метил тобының қосылуы) таңбалары негізінен адам геномында көміліп жатқан ежелгі вирус тәрізді элементтерді инактивтендіру, Х хромосомаларының бірін инактивтендіру (Лайон әдісі бойынша) және сперматозоидтардағы кейбір гендерді жұмыртқа жасушаларынан өзгеше таңбалау (немесе керісінше) үшін қолданылады деп есептейді, осылайша ағза қай гендердің әкесінен, қайсысы анасынан келгенін біледі және «есте сақтайды» — бұл құбылыс «импринтинг» деп аталады.

fn7 Эпигенетикалық таңбалардың тұрақтылығы мен осы таңбалар арқылы жазылған жадтың табиғатына генетик Марк Пташне күмән келтірді. Пташне мен басқа да бірнеше генетиктердің пікірінше, бұрын молекулалық «қосу» және «өшіру» қосқыштары ретінде сипатталған басты реттеуші ақуыздар гендердің белсендірілуін немесе тежелуін басқарады. Эпигенетикалық таңбалар гендердің белсендірілуі немесе тежелуінің салдары ретінде пайда болады және гендердің белсендірілуі мен тежелуін реттеуде қосымша рөл атқаруы мүмкін, бірақ гендер экспрессиясының негізгі басқарылуы осы басты реттеуші ақуыздардың арқасында жүзеге асады.

fn8 Кейбір вирустар әлі күнге дейін өз гендерін РНҚ түрінде тасымалдайды.

АЛТЫНШЫ БӨЛІМ

ПОСТ-ГЕНОМ

Тағдыр мен Болашақ Генетикасы

(2015– …)

Жер бетінде жұмақ орнатуға уәде бергендер тозақтан басқа ештеңе жасаған жоқ. — Карл Поппер

Болашаққа да иелік еткісі келетін тек біз, адамдармыз. — Том Стоппард, Утопия жағалауы

Болашақтың болашағы

Мүмкін, ДНҚ туралы ғылымның ішінде бір мезгілде гендік терапия (зақымдалған гендерді емдеу немесе ауыстыру) сияқты үміт сыйлайтын, қайшылықты, асыра дәріптелген және тіпті қауіпті болуы мүмкін басқа сала жоқ шығар. — Джина Смит, Геномика дәуірі

Ауаны тазарт! Аспанды тазарт! Желді жу! Тасты тастан ажырат, қолдың терісін сыпыр, Бұлшықетті сүйектен ал да, оларды жу. Тасты жу, сүйекті жу, миды жу, жанды жу, Оларды жу, оларды жу! — Т. С. Элиот, Собордағы қастандық

КЕЛІҢІЗДЕР, бір сәтке бекініс қабырғасындағы әңгімеге оралайық. 1972 жылдың соңы. Біз Сицилияда, генетика бойынша ғылыми конференциядамыз. Түн ортасы ауған кез, Пол Берг пен бір топ студент қала оттарына қарап тұрған төбеге шықты. Бергтің жаңалығы — ДНҚ-ның екі бөлігін біріктіріп, «рекомбинантты ДНҚ» жасау мүмкіндігі туралы хабар конференцияға қатысушылар арасында таңданыс пен үрей туғызды. Конференцияда студенттер мұндай жаңа ДНҚ фрагменттерінің қауіптілігіне алаңдаулы: егер қате ген қате ағзаға енгізілсе, эксперимент биологиялық немесе экологиялық апатқа әкелуі мүмкін. Бірақ Бергтің сұхбаттасушылары тек патогендерге ғана алаңдаған жоқ. Олар, студенттерге тән әдетпен, мәселенің мәніне үңілді: олар адамның гендік инженериясының перспективалары туралы — адам геномына тұрақты түрде жаңа гендердің енгізілуі туралы білгісі келді. Гендер арқылы болашақты болжау және содан кейін генетикалық манипуляция арқылы сол тағдырды өзгерту туралы не айтуға болады? Берг кейін маған: «Олар бірнеше қадам алға ойлап үлгерген еді», — деді. «Мен болашақ туралы алаңдасам, олар болашақтың болашағы туралы алаңдады».

Біраз уақыт бойы «болашақтың болашағы» биологиялық тұрғыдан шешілмейтіндей көрінді. 1974 жылы, рекомбинантты ДНҚ технологиясы ойлап табылғаннан кейін небәрі үш жыл өткен соң, гені өзгертілген SV40 вирусы тышқанның ерте эмбрионалды жасушаларын жұқтыру үшін пайдаланылды. Жоспар өте батыл болды. Вирус жұққан эмбрионалды жасушалар қалыпты эмбрион жасушаларымен араластырылып, жасушалардың қоспасы — эмбриологиялық «химера» жасалды. Бұл аралас эмбриондар тышқандарға имплантацияланды. Эмбрионның барлық мүшелері мен жасушалары — қан, ми, ішек, жүрек, бұлшықеттер және ең бастысы, сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушалары сол жасушалар қоспасынан пайда болды. Егер вирус жұққан эмбрионалды жасушалар жаңа туған тышқандардың сперматозоидтары мен жұмыртқа жасушаларының бір бөлігін құраса, онда вирустық гендер кез келген басқа ген сияқты ұрпақтан ұрпаққа тігінен берілетін болады. Вирус, Троя тұлпары сияқты, гендерді жануардың геномына бірнеше ұрпақ бойына тұрақты түрде енгізіп, нәтижесінде алғашқы генетикалық түрлендірілген жоғары сатыдағы ағзаның пайда болуына әкелуі мүмкін еді.

Эксперимент басында сәтті болды, бірақ оған екі күтпеген әсер кедергі келтірді. Біріншіден, вирустық гендерді тасымалдайтын жасушалар тышқанның қанында, бұлшықетінде, миында және жүйкелерінде анық көрінгенімен, вирустық гендердің сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларына жеткізілуі өте тиімсіз болды. Ғалымдар қанша тырысса да, гендердің ұрпақтан ұрпаққа тиімді «тігінен» берілуіне қол жеткізе алмады. Екіншіден, тышқан жасушаларында вирустық гендер болса да, гендердің экспрессиясы (белсенділігі) толығымен тоқтатылып, нәтижесінде РНҚ немесе ақуыз түзбейтін инертті ген пайда болды. Көптеген жылдар өткен соң ғалымдар вирустық гендерді үнсіз қалдыру үшін оларға эпигенетикалық таңбалар қойылғанын анықтады. Қазір біз жасушаларда вирустық гендерді танитын және олардың белсендірілуін болдырмау үшін күшін жою белгілері сияқты химиялық таңбалар басатын ежелгі детекторлар бар екенін білеміз.

Геном оны өзгерту әрекеттерін алдын ала болжаған сияқты еді. Бұл нағыз тығырық болды. Сиқыршылар арасында ескі мәтел бар: бір нәрсені жоғалтуды үйренбес бұрын, оны қайта пайда қылдыруды үйрену керек. Гендік терапевтер осы сабақты қайтадан меңгеріп жатты. Генді жасушаға немесе эмбрионға байқатпай енгізу оңай болды. Нағыз қиындық оны қайтадан көрінетін ету еді.

Осы алғашқы зерттеулердің сәтсіздігінен гендік терапия саласы тағы он жылдай тоқтап қалды, кейін биологтар маңызды жаңалықты ашқанша: эмбрионалды діңгекті жасушалар немесе ЭДЖ. Адамдардағы гендік терапияның болашағын түсіну үшін біз ЭДЖ-ны ескеруіміз керек. Ми немесе тері сияқты мүшені алайық. Жануар қартайған сайын оның терісінің бетіндегі жасушалар өседі, өледі және сыдырылып түседі. Жасуша өлімінің бұл толқыны тіпті апатты болуы мүмкін — мысалы, күйіктен немесе ауыр жарақаттан кейін. Осы өлі жасушаларды ауыстыру үшін мүшелердің көпшілігінде өз жасушаларын қалпына келтіру әдістері болуы керек.

Бағаналы жасушалар — әсіресе жасушалардың жаппай жойылуынан кейін регенерация қызметін атқарады. Бағаналы жасуша — екі негізгі қасиетімен анықталатын бірегей жасуша түрі. Ол дифференциация (жасушалардың мамандану процесі) арқылы жүйке немесе тері жасушалары сияқты басқа функционалды жасуша түрлерін бастау ала алады. Сондай-ақ, ол өзін-өзі жаңарта алады, яғни көбірек бағаналы жасушаларды түзеді, олар өз кезегінде мүшенің функционалды жасушаларын қалыптастыру үшін жіктеледі. Бағаналы жасуша — өзінің ұрпақты болу қабілетін жоғалтпай, ұрпақ артынан ұрпақ — балалар, немерелер мен шөберелерді дүниеге әкеле беретін ата сияқты. Бұл — ұлпа немесе мүше үшін регенерацияның (қайта қалпына келудің) сарқылмас қоры.

Бағаналы жасушалардың көпшілігі нақты мүшелер мен ұлпаларда орналасады және жасушалардың шектеулі жиынтығын ғана тудырады. Мысалы, жілік майындағы бағаналы жасушалар тек қан жасушаларын түзеді. Ішектің қатпарларында (крипталарында) ішек жасушаларын шығаруға арналған арнайы бағаналы жасушалар болады. Бірақ жануар эмбрионының ішкі қабығынан пайда болатын эмбриондық бағаналы жасушалар (немесе ЭБ жасушалары) әлдеқайда қуатты; олар ағзадағы кез келген жасуша түрін — қан, ми, ішек, бұлшықет, сүйек, теріні тудыра алады. Биологтар ЭБ жасушаларының бұл қасиетін сипаттау үшін плюрипотентті (кез келген ұлпаға айналу қабілеті бар) деген сөзді қолданады.

ЭБ жасушаларының тағы бір ерекше үшінші қасиеті бар — бұл табиғаттың сыйы. Оларды ағзаның эмбрионынан бөліп алып, зертханадағы Петри табақшаларында өсіруге болады. Жасушалар қоректік ортада үздіксіз өседі. Микроскоп астында ұя тәрізді иірімдерге жиналатын кішкентай, мөлдір сфералар қалыптасып жатқан ағзадан гөрі, еріп бара жатқан мүшеге көбірек ұқсайды. Шынында да, сегізенші жылдардың басында Англияның Кембридж қаласындағы зертханада бұл жасушалар тышқан эмбриондарынан алғаш рет алынғанда, генетиктер арасында үлкен қызығушылық тудырмады. «Менің жасушаларыма ешкім қызығушылық танытпайтын сияқты», — деп шағымданды эмбриолог Мартин Эванс.

Бірақ ЭБ жасушасының нағыз күші тағы да ауысу процесінде жатыр: ДНҚ, гендер және вирустар сияқты, бұл жасушаны қуатты биологиялық құралға айналдыратын нәрсе — оның тіршілігінің ішкі екіұдайлығы. Эмбриондық бағаналы жасушалар ұлпалар культурасындағы басқа эксперименттік жасушалар сияқты әрекет етеді. Оларды Петри табақшаларында өсіруге болады; оларды құтыларда мұздатып, кейін қайтадан ерітіп, тірілтуге болады. Жасушаларды сұйық сорпада ұрпақтар бойы көбейтуге болады және олардың геномына гендерді енгізу немесе одан гендерді алып тастау салыстырмалы түрде оңай.

Дегенмен, дәл осы жасушаны дұрыс орта мен дұрыс контекстке қойсаңыз, одан нағыз өмір бастау алады. Ерте эмбрион жасушаларымен араластырып, тышқанның жатырына салғанда, жасушалар бөлініп, қабаттар түзеді. Олар әртүрлі жасушаларға жіктеледі: қан, ми, бұлшықет, бауыр, тіпті шәует пен жұмыртқа жасушаларына айналады. Бұл жасушалар, өз кезегінде, мүшелерге бірігеді, содан кейін ғажайып түрде көп қабатты, көп жасушалы ағзаға — нақты тышқанға айналады. Петри табақшасында жасалған әрбір эксперименттік манипуляция осылайша тышқанның бойына беріледі. Табақшадағы жасушаның генетикалық модификациясы жатырдағы ағзаның генетикалық модификациясына «айналады». Бұл — зертхана мен өмір арасындағы ауысу (көпір).

Эмбриондық бағаналы жасушалар берген эксперименттік жеңілдік екінші, анағұрлым күрделі мәселені де шешті. Гендерді жасушаларға жеткізу үшін вирустарды қолданғанда, геннің геномның қай жеріне енгізілгенін бақылау іс жүзінде мүмкін емес. 3 миллиард негіз жұбынан тұратын адам геномы көптеген вирус геномдарынан шамамен елу мың немесе жүз мың есе үлкен. Вирустық ген геномға ұшақтан Атлант мұхитына тасталған кәмпит қағазы сияқты түседі: оның қай жерге қонатынын болжау мүмкін емес. Генді интеграциялауға қабілетті АИВ немесе SV40 сияқты барлық дерлік вирустар өз гендерін адам геномының кез келген жеріне кездейсоқ бекітеді. Гендік терапия үшін бұл кездейсоқ интеграция — нағыз кедергі. Вирустық гендер геномның «үнсіз» жарығына түсіп қалуы мүмкін, сонда олар ешқашан көрінбейді (экспрессияланбайды). Гендер хромосоманың жасуша тарапынан белсенді түрде бұғатталған аймағына түсуі мүмкін. Немесе одан да сорақысы, интеграция маңызды генді бұзуы немесе қатерлі ісік тудыратын генді іске қосуы мүмкін, бұл апатты зардаптарға әкелуі ықтимал.

Алайда, ЭБ жасушаларының көмегімен ғалымдар генетикалық өзгерістерді кездейсоқ емес, геномның нысаналы позицияларында, соның ішінде гендердің ішінде жасауды үйренді. Сіз инсулин генін өзгертуді таңдап, кейбір қарапайым, бірақ тапқыр эксперименттік манипуляциялар арқылы жасушаларда тек инсулин генінің өзгертілуін қамтамасыз ете аласыз. Және гені өзгертілген ЭБ жасушалары, негізінде, толық тышқанның барлық жасуша түрлерін тудыра алатындықтан, сіз дәл сол өзгертілген инсулин гені бар тышқанның дүниеге келетініне сенімді бола аласыз. Шынында да, егер гені өзгертілген ЭБ жасушалары ересек тышқандарда шәует пен жұмыртқа жасушаларын шығарса, онда ген тышқаннан тышқанға ұрпақтар арқылы беріледі, осылайша вертикальды тұқым қуалау (ата-анадан ұрпаққа берілу) жүзеге асады.

Бұл технологияның салдары терең болды. Табиғи әлемде гендегі бағытталған немесе мақсатты өзгеріске қол жеткізудің жалғыз жолы — кездейсоқ мутация және табиғи сұрыптау. Егер сіз жануарды рентген сәулелеріне ұшыратсаңыз, генетикалық өзгеріс геномда тұрақты түрде қалуы мүмкін — бірақ рентген сәулесінің назарын бір нақты генге шоғырландыру мүмкін емес. Табиғи сұрыптау ағзаның тіршілік етуіне ең жақсы мүмкіндік беретін мутацияны таңдап алуы керек, осылайша ол мутация гендік қорда кеңінен таралады. Бірақ бұл схемада мутацияның да, эволюцияның да ешқандай мақсаттылығы немесе бағыттылығы жоқ. Табиғатта генетикалық өзгерістерді қозғайтын қозғалтқыштың тізгінінде ешкім отырған жоқ. Ричард Докинз еске салғандай, эволюцияның «сағатшысы» табиғатынан соқыр.

Алайда, ЭБ жасушаларын қолдана отырып, ғалым кез келген таңдалған генді мақсатты түрде манипуляциялай алады және сол генетикалық өзгерісті жануардың геномына тұрақты түрде енгізе алады. Бұл мутация мен сұрыптаудың бір қадамда жүзеге асуы — зертханалық табақшадағы жеделдетілген эволюция еді. Технологияның өзгертуші күші соншалықты, бұл ағзаларды сипаттау үшін жаңа сөз ойлап табуға тура келді: олар трансгенді (геномына бөгде ДНҚ енгізілген) жануарлар деп аталды. 1990 жылдардың басына қарай гендердің қызметін анықтау үшін бүкіл әлемдегі зертханаларда трансгенді тышқандардың жүздеген түрлері жасалды. Бір тышқанның геномына медуза гені енгізілді, бұл оған қараңғыда көк шамдардың астында жарқырауға мүмкіндік берді. Өсу гормоны генінің нұсқаларын тасымалдайтын басқа тышқандар қалыпты тышқандардан екі есе үлкен болып өсті. Генетикалық өзгерістердің арқасында Альцгеймер ауруына, эпилепсияға немесе мезгілсіз қартаюға мәжбүр болған тышқандар пайда болды. Белсендірілген қатерлі ісік гендері бар тышқандарда ісіктер тез дамыды, бұл биологтарға бұл тышқандарды адамдағы қатерлі ісік ауруларының моделі ретінде пайдалануға мүмкіндік берді. 2014 жылы зерттеушілер мидағы нейрондар арасындағы байланысты бақылайтын генінде мутациясы бар тышқанды жасап шығарды. Бұл тышқандардың жады айтарлықтай жақсарған және когнитивті (танымдық) функциялары жоғары. Олар кеміргіштер әлемінің білгірлері (саванттары): олар естеліктерді тезірек жинайды, ұзағырақ сақтайды және жаңа тапсырмаларды қалыпты тышқандарға қарағанда екі есе дерлік тез үйренеді.

Эксперименттер күрделі этикалық сұрақтарды туындатты. Бұл әдісті приматтарда қолдануға бола ма? Адамдарда ше? Трансгенді жануарларды жасауды кім реттейді? Қандай гендерді енгізуге болады? Трансгендердің шегі қайда?

Бақытымызға орай, этикалық бейберекетсіздік басталмай тұрып, техникалық кедергілер араласты. ЭБ жасушалары бойынша алғашқы жұмыстардың көпшілігі, соның ішінде трансгенді ағзаларды алу, тышқан жасушаларын қолдану арқылы жүзеге асырылған болатын. 1990 жылдардың басында адамның бірнеше эмбриондық бағаналы жасушалары ерте адам эмбриондарынан алынғанда, ғалымдар күтпеген кедергіге тап болды. Эксперименттік манипуляцияларға оңай көнетін тышқан ЭБ жасушаларына қарағанда, адамның ЭБ жасушалары зертханалық ортада басқаша әрекет етті. «Бұл осы саланың жағымсыз құпиясы болуы мүмкін: адамның ЭБ жасушалары тышқанның ЭБ жасушалары сияқты қабілеттерге ие емес», — деді биолог Рудольф Йениш. «Сіз оларды клондей алмайсыз. Оларды гендік нысаналау (targeting) үшін қолдана алмайсыз. … Олар бәрін жасай алатын тышқан эмбриондық бағаналы жасушаларынан мүлдем өзгеше».

Трансгенез «жыны» уақытша болса да қамауда қалғандай көрінді.

Жеңілдетілген гендік терапия

Адам эмбриондарының трансгендік модификациясы біраз уақытқа мүмкін болмады, бірақ егер гендік терапевттер радикалы аз мақсатқа тоқталса ше? Вирустарды адамның репродуктивті емес жасушаларына — яғни нейрондарға, қан немесе бұлшықет жасушаларына гендерді жеткізу үшін қолдануға бола ма? Геномға кездейсоқ интеграциялану мәселесі қала береді — және ең бастысы, гендердің бір ағзадан екіншісіне вертикальды берілуі жүрмейді. Бірақ егер вирус арқылы жеткізілген гендерді дұрыс жасушаларға салуға болса, олар бәрібір өздерінің емдік мақсатына жете алады. Тіпті бұл мақсаттың өзі адам медицинасының болашағына жасалған үлкен секіріс болар еді. Бұл — гендік терапияның жеңілдетілген нұсқасы болар еді.

1988 жылы Огайо штатындағы Солтүстік Олмстед қаласында тұратын екі жасар Ашанти ДеСилваның (немесе қысқаша Аши) бойында оғаш белгілер пайда бола бастады. Кез келген ата-ана білетіндей, нәресте кезде балалар көптеген өтпелі дерттермен ауырады, бірақ Ашидің аурулары мен симптомдары айтарлықтай қалыпсыз еді: біртүрлі пневмониялар мен жазылмайтын инфекциялар, жазылмайтын жаралар және үнемі қалыпты деңгейден төмен болатын ақ қан жасушаларының (лейкоциттер) саны. Ашидің балалық шағының көп бөлігі ауруханада өтті: екі жасында қарапайым вирустық инфекция бақылаудан шығып, өмірге қауіп төндіретін ішкі қан кетуге және ұзақ уақыт ауруханаға жатуға мәселе болды.

Біраз уақыт бойы дәрігерлер оның симптомдарына таңғалып, оның мерзімді ауруларын иммундық жүйенің толық жетілмегендігімен байланыстырды, ол уақыт өте келе қалыпқа келеді деп ойлады. Бірақ Аши үш жасқа толғанда да симптомдар басылмаған соң, ол көптеген сынақтардан өтті. Оның иммундық тапшылығы гендеріне — 20-хромосомадағы ADA деп аталатын геннің екі көшірмесіндегі сирек кездесетін, кездейсоқ мутацияларға байланысты болды. Ол кезге дейін Аши бірнеше рет өлім аузынан қалған еді. Оның денесіне түскен салмақ өте ауыр болды, бірақ оның басынан өткерген эмоционалды азабы одан да қатты еді: бірде таңертең төрт жасар қыз оянып, анасына: «Анашым, сен мен сияқты баланы дүниеге әкелмеуің керек еді», — деді.

ADA гені — «аденозиндезаминаза» деген сөздің қысқаша нұсқасы — дененің табиғи химиялық заты аденозинді зиянсыз инозинге айналдыратын ферментті кодтайды. ADA гені болмаған жағдайда, детоксикация реакциясы жүрмейді және дене аденозин метаболизмінің улы жанама өнімдерімен ластанады. Ең қатты уланатын жасушалар — инфекциямен күресетін T-жасушалары, ал олар болмаған жағдайда иммундық жүйе тез арада істен шығады. Бұл ауру өте сирек кездеседі — 150 000 баланың біреуі ғана ADA тапшылығымен туылады — бірақ одан да сирек нәрсе, бұл аурумен туған барлық балалар шетінеп кетеді. ADA тапшылығы ауыр аралас иммундық тапшылық немесе SCID (иммунитеттің мүлдем жоқтығы) деп аталатын әйгілі аурулар тобына жатады. Ең танымал SCID пациенті Дэвид Веттер есімді бала өмірінің барлық он екі жылын Техастағы ауруханада пластик камерада өткізген. Бұқаралық ақпарат құралдары «Көпіршік ішіндегі бала» деп атаған Дэвид 1984 жылы жілік майын ауыстырудың сәтсіз әрекетінен кейін өзінің стерильді пластик көпіршігінде көз жұмды.

Дэвид Веттердің өлімі ADA тапшылығын емдеу үшін жілік майын трансплантациялауды қолдануға үміттенген дәрігерлерді ойландырып тастады. Сегізенші жылдардың ортасында ерте клиникалық сынақтардан өтіп жатқан жалғыз басқа дәрі PEG-ADA деп аталды — бұл сиырдан алынған және қанда ұзақ сақталуы үшін майлы химиялық қабыққа оралған тазартылған фермент (қалыпты ADA ақуызы тиімді болу үшін тым қысқа өмір сүреді). Бірақ тіпті PEG-ADA иммундық тапшылықты әрең түзетті. Оны денеде ыдырайтын ферментті ауыстыру үшін ай сайын қанға егіп тұру керек болды. Ең қауіптісі, PEG-ADA өзіне қарсы антиденелердің түзілу қаупін тудырды — бұл фермент деңгейін одан сайын төмендетіп, толық апатқа әкелуі мүмкін еді, яғни шешім бастапқы мәселеден де сорақы болуы ықтимал еді.

Гендік терапия ADA тапшылығын түзете ала ма? Қалай болғанда да, тек бір ғана генді түзету қажет болды және ол ген анықталып, бөлініп алынған болатын. Гендерді адам жасушаларына жеткізуге арналған көлік немесе вектор (тасымалдаушы) да белгілі болды. Бостонда вирусолог және генетик Ричард Маллиган ретровирустың (АИВ-тың «туысы») ерекше штаммын жасап шығарды, ол кез келген генді кез келген адам жасушасына салыстырмалы түрде қауіпсіз жеткізе алатын. Ретровирустарды жасушалардың көптеген түрлерін жұқтыру үшін жасауға болады; олардың ерекше қабілеті — өз геномын жасуша геномына енгізе алуы, осылайша өздерінің генетикалық материалын жасушаға тұрақты түрде бекітуі. Технологияны жетілдіре отырып, Маллиган жасушаларды жұқтыратын және олардың геномына кірігетін, бірақ инфекцияны жасушадан жасушаға таратпайтын ішінара «мүгедек» вирустарды жасады. Вирус ішке кіреді, бірақ сыртқа шықпайды. Ген геномға түседі, бірақ ешқашан қайтып шықпайды.

1986 жылы Бетесдадағы Ұлттық денсаулық сақтау институтында (NIH) Уильям Френч Андерсон мен Майкл Блаез бастаған гендік терапевттер тобы Маллиган векторларының нұсқаларын ADA тапшылығы бар балаларға ADA генін жеткізу үшін қолдануды ұйғарды. Андерсон ADA генін басқа зертханадан алып, оны ретровирустық жеткізу векторына енгізді. 1980 жылдардың басында Андерсон мен Блаез ретровирустық векторларды қолданып адамның ADA генін тышқандар мен маймылдардың қан түзуші бағаналы жасушаларына жеткізуге бағытталған кейбір алдын ала сынақтар жүргізген болатын. Андерсон осы бағаналы жасушаларға құрамында ADA гені бар вирус жұқтырғаннан кейін, олар қанның барлық элементтерін, соның ішінде ең бастысы — қазір жұмыс істеп тұрған ADA гені жеткізілген Т-жасушаларын түзеді деп үміттенді.

Нәтижелер көңіл көншітпеді: генді жеткізу деңгейі өте төмен болды. Емделген бес маймылдың тек біреуінде ғана — Робертс есімді маймылда — вирустық геннен адамның ADA ақуызының ұзақ мерзімді өндірісін көрсеткен қан жасушалары болды. Бірақ Андерсон алған бетінен қайтпады. «Адам денесіне жаңа гендер енгенде не болатынын ешкім білмейді», — деп дәлелдеді ол. «Кім не айтса да, бұл — толықтай «қара жәшік». … Пробиркадағы және жануарлардағы зерттеулер бізге шектеулі ақпарат береді. Соңында оны адамда сынап көру керек».

1987 жылы 24 сәуірде Андерсон мен Блаез NIH-ке өздерінің гендік терапия хаттамасын бастауға рұқсат алу үшін өтініш берді. Олар ADA тапшылығы бар балалардан жілік майының бағаналы жасушаларын алып, зертханада жасушаларға вирус жұқтыруды және модификацияланған жасушаларды пациенттерге қайта трансплантациялауды ұсынды. Бағаналы жасушалар қанның барлық элементтерін, соның ішінде В және Т жасушаларын түзететіндіктен, ADA гені ең қажет жерге — Т-жасушаларына барар еді.

Ұсыныс Рекомбинантты ДНҚ бойынша консультативтік комитетке (RAC) жіберілді. Қатаң қадағалауымен танымал бұл комитет рекомбинантты ДНҚ-мен байланысты барлық эксперименттердің «қақпашысы» болды (комитет сондай қиын болғаны сонша, зерттеушілер оның мақұлдауын алуды «тірекке таңылу» (taken through the Rack) деп атаған). Күткендей, RAC жануарлар бойынша деректердің нашарлығын, бағаналы жасушаларға геннің жеткізілу деңгейінің өте төмендігін және егжей-тегжейлі эксперименталды негіздеменің жоқтығын алға тартып, бұған дейін адам денесіне генді тасымалдау әрекеті жасалмағанын ескеріп, хаттаманы бірден қабылдамай тастады.

Андерсон мен Блаез өз хаттамаларын қайта қарау үшін зертханаға оралды. Олар амалсыздан RAC-тың шешімі дұрыс екенін мойындады. Ген тасымалдаушы вирус арқылы жілік майының бағаналы жасушаларының жұқтырылу көрсеткішінің төмендігі анық мәселе еді. Бірақ бағаналы жасушаларды қолдану мүмкін болмаса, гендік терапия қалай сәтті болады деп үміттенуге болады? Бағаналы жасушалар — денедегі өзін-өзі жаңарта алатын жалғыз жасушалар, сондықтан олар гендік тапшылықты ұзақ мерзімді шешуді қамтамасыз етеді. Өзін-өзі жаңартатын немесе ұзақ өмір сүретін жасушалар көзі болмаса, сіз адам денесіне гендерді енгізе аласыз, бірақ гендері бар жасушалар ақыр соңында өледі және жоғалады. Гендер болады, бірақ терапия болмайды.

Сол қыста мәселені ойлап отырып, Блаез ықтимал шешім тапты. Егер олар гендерді қан түзуші бағаналы жасушаларға жеткізудің орнына, ADA пациенттерінің қанынан Т-жасушаларын алып, вирусты сол жасушаларға салса ше? Бұл бағаналы жасушаларға вирус салу сияқты радикалды немесе тұрақты эксперимент болмас еді, бірақ ол әлдеқайда аз улы және клиникалық тұрғыдан қол жеткізу оңайырақ болар еді. Т-жасушаларын жілік майынан емес, шеткі қаннан жинауға болады және жасушалар ADA ақуызын жасап, тапшылықты түзетуге жететіндей уақыт өмір сүруі мүмкін. Т-жасушалары уақыт өте келе қаннан жоғалып кетсе де, процедураны қайта-қайта қайталауға болады. Бұл түпкілікті гендік терапияға жатпайды, бірақ ол бәрібір принциптің дәлелі — гендік терапияның «екі есе жеңіл» нұсқасы болар еді.

Андерсон қарсы болды; егер ол адам гендік терапиясының алғашқы сынағын бастайтын болса, ол медицина тарихында тұрақты із қалдыратын нақты сынақты қалады. Ол басында қарсылық білдірді, бірақ соңында Блаездің логикасына көніп, келісті. 1990 жылы Андерсон мен Блаез комитетке тағы да жүгінді. Тағы да қатты келіспеушілік туындады: Т-жасушасы хаттамасында тіпті бастапқыға қарағанда да қолдаушы деректер аз болды. Андерсон мен Блаез түзетулер мен түзетулерге қосымша түзетулер енгізді. Айлар бойы шешім шықпады. 1990 жылдың жазында, ұзақ пікірталастардан кейін комитет оларға сынақты жалғастыруға рұқсат берді. «Дәрігерлер бұл күнді мың жыл күтті», — деді RAC төрағасы Джерард МакГаррити. Комитеттегі басқалардың көбі сәттілікке онша сеніммен қарамады.

Андерсон мен Блаез өз сынақтары үшін ADA тапшылығы бар балаларды табу мақсатында бүкіл елдегі ауруханаларды іздеді. Олар Огайодан генетикалық ақауы бар бар болғаны екі пациентті тапты. Бірі — Синтия Катшалл есімді ұзын бойлы, қара шашты қыз. Екіншісі — Ашанти ДеСилва, Шри-Ланкадан келген химик пен медбикенің төрт жасар қызы.

1990 жылы қыркүйекте Бетесдадағы бұлтты таңда Ашидің ата-анасы Ван мен Раджа ДеСилва қыздарын NIH-ке алып келді. Аши қазір төрт жаста еді — ол бірден күлкісімен жарқырай кететін, кекіл қойған ұялшақ, тартыншақ қыз болатын. Бұл оның Андерсонмен және Блаезбен алғашқы кездесуі еді. Олар жақындағанда, ол теріс қарап кетті. Андерсон оны аурухананың сыйлықтар дүкеніне апарып, өзіне жұмсақ ойыншық таңдауын сұрады. Ол қоянды таңдады.

Клиникалық орталыққа оралған соң, Андерсон Ашидің тамырларының біріне катетер салып, оның қанынан үлгілер жинап, зертханаға апарды. Келесі төрт күн ішінде 200 миллион ретровирус Ашидің қанынан алынған 200 миллион Т-жасушасымен араластырылды. Жұқтырылғаннан кейін жасушалар Петри табақшаларында өсіп, жаңа жасушалардың қалың қабатын құрады. Олар Клиникалық орталықтың 10-ғимаратындағы дымқыл инкубаторда күні-түні көбейді — бұл жер Маршалл Ниренберг жиырма бес жыл бұрын генетикалық кодты шешкен зертханадан бірнеше жүз фут жерде орналасқан еді.

Аши ДеСильваның гені өзгертілген Т-жасушалары 1990 жылдың 14 қыркүйегінде дайын болды. Сол күні таңертең Андерсон таң ата үйінен атып шығып, толқығаннан жүрегі айнып, таңғы асын да ішпестен үшінші қабаттағы зертханаға қарай жүгірді. ДеСильва отбасы оны күтіп отырған еді; Аши тіс дәрігерінің тексеруін күткендей, шынтағын отырған анасының тізесіне тіреп тұрды. Таңертеңгі уақыт қосымша зерттеулер жүргізумен өтті. Емхана іші тып-тыныш, тек зерттеуші медбикелердің анда-санда жүгіріп өткен аяқ дыбыстары ғана естіледі. Аши төсегінде сары халат киіп отырғанда, оның көктамырына ине салынды. Ол сәл сескеніп қалғанымен, тез басылды: оның көктамырларына бұған дейін де талай рет катетер (сұйықтық енгізуге арналған түтікше) қойылған болатын.

Күндізгі сағат 12:52-де құрамында ADA гені бар ретровирус жұқтырылған 1 миллиардқа жуық Т-жасушаларының лайсаң қоспасы толтырылған винил қапшық жоғары қабатқа жеткізілді. Медбикелер қапшықты көктамырына жалғап жатқанда, Аши оған үрейлене қарады. Жиырма сегіз минуттан кейін қапшық босап, оның соңғы тамшылары Ашидің денесіне енді. Ол төсегінде сары жұмсақ доппен ойнап отырды. Оның өмірлік көрсеткіштері қалыпты болды. Ашидің әкесі төменгі қабаттағы автоматтан тәтті сатып алу үшін бір уыс тиынмен жіберілді. Андерсонның жеңілдеп қалғаны жүзінен көрініп тұрды. «Ғаламат сәт ешқандай айтарлықтай белгісіз өте шықты», — деп жазды бір бақылаушы. Бұл оқиға түрлі-түсті M&M’s кәмпиттерімен ерекше стильде атап өтілді.

«Бірінші нөмір», — деді Андерсон трансфузия (қан немесе оның компоненттерін құю) аяқталғаннан кейін Ашиді дәліз бойымен арбамен алып бара жатып, оны мақтанышпен көрсетіп. Ұлттық денсаулық сақтау институттарындағы (NIH) бірнеше әріптесі гені өзгертілген жасушалар құйылған алғашқы адамды көру үшін есік алдында күтіп тұрған еді, бірақ топ тез тарап, ғалымдар өз зертханаларына қайта оралды. «Бұл Манхэттен орталығындағы адамдардың айтатыны сияқты», — деп кейіді Андерсон. «Тіпті Иса Мәсіхтің өзі жанынан өтіп бара жатса да, ешкім байқамас еді». Келесі күні Ашидің отбасы Огайодағы үйіне оралды.

Андерсонның гендік терапия (ауруды емдеу үшін гендерді өзгерту немесе енгізу әдісі) тәжірибесі сәтті болды ма? Біз мұны білмейміз және мүмкін ешқашан білмейтін де шығармыз. Андерсонның хаттамасы қауіпсіздіктің тұжырымдамалық дәлелі (әдістің іс жүзінде мүмкін екенін көрсету) ретінде жасалған болатын, яғни ретровирус жұқтырылған Т-жасушаларын адам ағзасына қауіпсіз жеткізуге бола ма? Ол тиімділікті тексеруге арналмаған еді: бұл хаттама ADA тапшылығын тіпті уақытша болса да емдей ала ма? Зерттеудің алғашқы екі пациенті Аши ДеСильва мен Синтия Катшалл гені өзгертілген Т-жасушаларын алды, бірақ оларға PEG-ADA жасанды ферментімен емделуді жалғастыруға рұқсат берілді. Осылайша, гендік терапияның кез келген әсері сол дәрінің әсерімен араласып кетті.

Соған қарамастан, ДеСильва мен Катшаллдың ата-аналары емнің көмектескеніне сенімді болды. «Бұл үлкен жақсару емес», — деп мойындады Синтия Катшаллдың анасы. «Бірақ мысал келтірер болсам, ол жақында ғана суық тиюден айықты. Әдетте оның суық тиюі өкпе қабынуымен аяқталатын. Бұл жолы олай болған жоқ... Бұл ол үшін үлкен жетістік». Ашидің әкесі Раджа ДеСильва бұл пікірді құптады: «PEG арқылы біз айтарлықтай жақсаруды көрдік. Бірақ тіпті [PEG-ADA] қолданғанда да оның мұрны үнемі пысылдап, суық тиіп жүретін, үнемі антибиотик ішетінбіз. Бірақ желтоқсандағы екінші ген құюдан кейін жағдай өзгере бастады. Біз мұны майлық қораптарының бұрынғыдай тез таусылмайтынынан байқадық».

Андерсонның жігеріне және отбасылардың айтқан деректеріне қарамастан, гендік терапияның көптеген жақтастары, соның ішінде Маллиган да Андерсонның сынағы жай ғана жарнамалық айладан басқа ештеңе емес екеніне сенімді болмады. Сынақтың алғашқы күнінен бастап ең қатты сыншысы болған Маллиган деректер жеткіліксіз бола тұра, табысқа жеттік деген мәлімдемелерге ерекше ашуланды. Егер адамдарда жасалған ең өршіл гендік терапия сынағы мұрынның пысылдауы мен Kleenex майлықтарының санымен өлшенетін болса, онда бұл осы сала үшін масқара болар еді. «Бұл жай ғана көзбояушылық», — деді Маллиган хаттама туралы сұраған журналистке. Мақсатты генетикалық өзгерістерді адам жасушаларына енгізуге болатынын және бұл гендердің қалыпты функцияны қауіпсіз әрі тиімді түрде қамтамасыз ететінін тексеру үшін, ол мұқият әрі ешқандай қоспасыз сынақ жүргізуді — өзі айтқандай «таза, мінсіз гендік терапияны» ұсынды.

Бірақ ол кезде гендік терапевттердің амбициясы соншалықты асқынып кеткендіктен, «таза, мінсіз», мұқият тәжірибелер жасау іс жүзінде мүмкін болмай қалды. NIH-тегі Т-жасушалық сынақтар туралы есептерден кейін гендік терапевттер муковисцидоз және Гентингтон ауруы сияқты генетикалық ауруларды емдеудің жаңа әдістерін елестетті. Гендерді кез келген жасушаға жеткізу мүмкін болғандықтан, кез келген жасушалық ауру гендік терапияға үміткер болды: жүрек ауруы, психикалық ауытқулар, қатерлі ісік. Бұл сала алға қарай қарқынды ұмтылуға дайындалып жатқанда, Маллиган сияқты дауыстар сақтық пен ұстамдылыққа шақырды, бірақ олар елеусіз қалды. Бұл асқан жігердің құны ауыр болмақ еді: ол гендік терапия саласын және адам генетикасын апаттың аз-ақ алдына, өзінің ғылыми тарихындағы ең төменгі, ең қараңғы нүктесіне алып келді.

1999 жылдың 9 қыркүйегінде, Аши ДеСильваға генетикалық өзгертілген ақ қан жасушаларымен ем жасалғаннан кейін тура тоғыз жыл өткенде, Джесси Гелсингер есімді бала гендік терапияның кезекті сынағына қатысу үшін Филадельфияға ұшып келді. Гелсингер он сегіз жаста болатын. Мотоцикл тебу мен күресті жақсы көретін, ақкөңіл, алаңсыз мінезді Гелсингер де, Аши ДеСильва мен Синтия Катшалл сияқты, метаболизмге жауапты бір геннің мутациясымен дүниеге келген. Гелсингердің жағдайында бұл ген орнитин-транскарбамилаза немесе ОТК (бауырда фермент түзетін ген) деп аталды. Фермент болып табылатын ОТК ақуыздардың ыдырауында маңызды рөл атқарады. Бұл фермент болмаған жағдайда, ақуыз метаболизмінің қосалқы өнімі — аммиак ағзада жиналады. Тазартқыш сұйықтықтарда кездесетін химиялық зат — аммиак қан тамырлары мен жасушаларды зақымдайды, гематоэнцефалдық бөгет арқылы өтіп, соңында мидағы нейрондардың баяу улануына әкеледі. ОТК мутациясы бар пациенттердің көбі балалық шақтан аман өтпейді. Тіпті қатаң ақуызсыз диета ұстаса да, олар өскен сайын өз жасушаларының ыдырауынан уланады.

Бақытсыз дертпен туған балалардың арасында Гелсингер өзін бақыттымын деп санауы мүмкін еді, өйткені оның ОТК тапшылығының нұсқасы жеңіл болды. Оның геніндегі мутация әкесінен немесе анасынан берілмеген, ол жатырда жатқанда, шамасы эмбрион кезінде оның жасушаларының бірінде стихиялы түрде пайда болған. Генетикалық тұрғыдан Гелсингер сирек құбылыс — адам-химера (генетикалық тұрғыдан әртүрлі жасушалардан тұратын ағза), яғни кейбір жасушаларында ОТК ферменті жоқ, ал кейбіреуінде жұмыс істеп тұрған гені бар құрақ көрпе сияқты болды. Соған қарамастан, оның ақуыздарды қорыту қабілеті айтарлықтай нашар еді. Гелсингер қатаң есептелген диетамен өмір сүрді — әрбір калория мен үлес өлшеніп, есепке алынатын — және аммиак деңгейін бақылауда ұстау үшін күніне отыз екі таблетка ішетін. Осындай төтенше сақтық шараларына қарамастан, Гелсингер бірнеше рет өміріне қауіп төндіретін жағдайларды бастан өткерді. Төрт жасында ол арахис майы жағылған сэндвичті сүйсіне жеп, соның салдарынан комета түскен еді.

1993 жылы Гелсингер он екі жаста болғанда, Пенсильваниядағы екі педиатр, Марк Батшоу мен Джеймс Уилсон, ОТК тапшылығы бар балаларды емдеу үшін гендік терапиямен тәжірибе жасай бастады. Бұрынғы колледж деңгейіндегі футболшы Уилсон өршіл адам тәжірибелеріне қызығатын, тәуекелге бел буғыш адам еді. Ол Genova деп аталатын гендік терапия компаниясын және Пенсильвания университетінде Адам гендік терапиясы институтын құрды. Уилсонды да, Батшоуды да ОТК тапшылығы қызықтырды. ADA тапшылығы сияқты, ОТК-ның да бір геннің бұзылуынан туындауы бұл ауруды гендік терапия үшін таптырмас сынақ жағдайына айналдырды. Бірақ Уилсон мен Батшоу жоспарлаған гендік терапия түрі әлдеқайда радикалды болды: жасушаларды бөліп алып, оларды генетикалық түрде өзгертіп, қайтадан балаларға құюдың орнына (Андерсон мен Близ сияқты), Батшоу мен Уилсон түзетілген генді вирус арқылы тікелей ағзаның ішіне енгізуді ойлады. Бұл жеңілдетілген гендік терапия болмайтын еді: олар құрамында ОТК гені бар вирус жасап, оны қан ағымы арқылы бауырға жеткізіп, вирусты жасушаларды in situ (тікелей орнында) жұқтыруға қалдыратын болды.

Вирус жұқтырылған бауыр жасушалары ОТК ферментін синтездей бастайды, осылайша фермент тапшылығы жойылады деп есептеді Батшоу мен Уилсон. Оның белгісі қандағы аммиактың азаюы болуы тиіс еді. «Бұл оншалықты күрделі емес еді», — деп еске алады Уилсон. Генді жеткізу үшін Уилсон мен Батшоу аденовирусты (әдетте суық тиюді тудыратын вирустар тобы) таңдады, бұл вирус әдетте суық тиюді тудырады, бірақ ешқандай ауыр аурумен байланысты емес. Бұл қауіпсіз, ақылға қонымды таңдау сияқты көрінді — онжылдықтың ең батыл адам генетикалық тәжірибелерінің бірі үшін көлік ретінде ең зиянсыз вирус қолданылды.

1993 жылдың жазында Батшоу мен Уилсон өзгертілген аденовирусты тышқандар мен маймылдарға еге бастады. Тышқандарға жасалған тәжірибелер күтілгендей нәтиже берді: вирус бауыр жасушаларына жетіп, генді шығарды және жасушаларды функционалды ОТК ферментін шығаратын микроскопиялық зауыттарға айналдырды. Бірақ маймылдармен жасалған тәжірибелер күрделірек болды. Вирустың жоғары дозаларында кейбір маймылдарда вирусқа қарсы күшті иммундық жауап пайда болып, бұл қабынуға және бауырдың істен шығуына әкелді. Бір маймыл қан кетіп өлді. Уилсон мен Батшоу вирусты өзгертіп, оны қауіпсіз ген жеткізу құралына айналдыру үшін иммунитетті тудыруы мүмкін көптеген вирустық гендерді алып тастады. Олар сондай-ақ вирустың қауіпсіздігін екі есе қамтамасыз ету үшін адамға қолданылатын ықтимал дозаны он жеті есе азайтты. 1997 жылы олар барлық гендік терапия тәжірибелерін қадағалайтын Рекомбинантты ДНҚ жөніндегі консультативтік комитетке (RAC) адамдарда сынақ жүргізуге рұқсат алу үшін өтініш берді. Комитет басында қарсылық танытты, бірақ ол да өзгерген еді: ADA сынағы мен Уилсонның сынағы арасындағы он жыл ішінде рекомбинантты ДНҚ-ның бір кездегі қатал қорғаушысы адам гендік терапиясының жалынды қолдаушысына айналды. Құлшыныс лебі тіпті комитет шеңберінен де асып кетті. Комитеттің сұрауы бойынша Уилсонның сынағына түсініктеме берген биоэтика мамандары ОТК тапшылығы асқынған балаларды емдеу «мәжбүрлеуге» әкелуі мүмкін деп мәлімдеді: өліп бара жатқан баласына көмектесуі мүмкін жаңа емді қолданып көруден қандай ата-ана бас тартады? Оның орнына этика мамандары сынақты қалыпты еріктілер мен Джесси Гелсингер сияқты ОТК-ның жеңіл түрімен ауыратын пациенттерге жүргізуді ұсынды.

Аризонада Гелсингер болса диетасы мен дәрі-дәрмектеріне қойылған қатаң шектеулерден шаршап жүрген еді («Барлық жасөспірімдер бүлік шығарады», — деді маған Джессинің әкесі Пол, бірақ жасөспірімдік бүлік «гамбургер мен бір стақан сүтке» қатысты болса, ол ерекше өткір сезілуі мүмкін). 1998 жылдың жазында, ол он жеті жаста болғанда, Гелсингер Пенсильвания университетіндегі ОТК сынағы туралы білді. Гелсингерді гендік терапия туралы ой баурап алды. Ол өзінің бірсарынды өмірінен демалыс алғысы келді. «Бірақ оны одан да қатты жігерлендіргені, — деп еске алады әкесі, — мұны сәбилер үшін жасап жатқаны туралы ой еді. Бұған қалай "жоқ" деп айтасың? »

Гелсингер сынаққа қатысуға асықты. 1999 жылдың маусымында ол сынаққа жазылу үшін жергілікті дәрігерлері арқылы Пенсильвания тобымен байланысқа шықты. Сол айда Пол мен Джесси Гелсингер Уилсон мен Батшоумен кездесу үшін Филадельфияға ұшып барды. Джесси мен Пол екеуі де таңғалды. Бұл сынақ Пол Гелсингерге «керемет, тамаша нәрсе» болып көрінді. Олар аурухананы аралап, содан кейін толқыныс пен үміт құшағында қаланы шарлады. Джесси Spectrum Arena сыртындағы Рокки Бальбоаның қола мүсінінің алдына тоқтады. Пол ұлын боксшының жеңіс сәтіндегідей қолын жоғары көтеріп тұрған кезінде суретке түсіріп алды.

9 қыркүйекте Джесси Университет ауруханасында сынақты бастау үшін киім-кешек, кітаптар мен күрес туралы видеотаспалар толтырылған сөмкесімен Филадельфияға оралды. Джесси қаладағы ағасы мен туыстарының үйінде тұрып, белгіленген күні таңертең ауруханаға жататын болды. Процедураның тез әрі ауырсынусыз болатыны соншалық, Пол терапия аяқталғаннан кейін бір аптадан соң ұлын алып кетіп, оны коммерциялық рейспен үйіне қайтаруды жоспарлады.

Вирус егу күні болып белгіленген 13 қыркүйекте таңертең Гелсингердің аммиак деңгейі литріне жетпіс микромоль шамасында болды — бұл қалыпты деңгейден екі есе жоғары және сынаққа рұқсат етілген шекті мәннің ең жоғарғы шегі еді. Медбикелер зертханалық көрсеткіштердің ауытқуы туралы хабарды Уилсон мен Батшоуға жеткізді. Ол кезде хаттама толық қарқынмен жүріп жатқан еді. Операция бөлмелері дайын тұрды. Вирустық сұйықтық ерітіліп, пластик қапшықта жылтырап жатты. Уилсон мен Батшоу Гелсингердің сынаққа жарамдылығын талқылады, бірақ оны жалғастыру клиникалық тұрғыдан қауіпсіз деп шешті; өйткені бұған дейінгі он жеті пациент егуді жақсы көтерген болатын. Сағат 9:30 шамасында Гелсингерді интервенциялық радиология бөліміне алып барды. Оған тыныштандыратын дәрі беріліп, бауырға жақын артерияға жету үшін аяқтары арқылы екі үлкен катетер өткізілді. Сағат 11:00 шамасында хирург концентрацияланған аденовирусқа толы қапшықтан отыз миллилитрдей алып, вирусты Гелсингердің артериясына екті. ОТК генін тасымалдайтын жүздеген миллион көрінбейтін инфекциялық бөлшектер бауырға қарай ағылды. Түскі уақытта процедура аяқталды.

Түстен кейінгі уақыт тыныш өтті. Сол күні кешке аурухана бөлмесінде Гелсингердің қызуы 104 градусқа (40°C) дейін көтерілді. Оның беті қызарып кетті. Уилсон мен Батшоу бұл белгілерге аса мән бермеді. Басқа пациенттер де уақытша қызу көтерілуін бастан өткерген болатын. Джесси Аризонадағы Полға телефон соғып, «Мен сені жақсы көремін» деді де, тұтқаны қойып, көрпесін жамылып жатты. Ол түн бойы мазасыз ұйықтады.

Келесі күні таңертең медбике Джессидің көз жанарларының ақшыл сары түске айналғанын байқады. Тексеру нәтижесінде бауырда түзілетін және қызыл қан жасушаларында сақталатын билирубин өнімінің қанға жайылып жатқаны расталды. Билирубиннің жоғарылауы екі нәрсенің бірін білдіретін: не бауыр зақымдалған, не қан жасушалары бұзылған. Бұл екеуі де жаман белгі еді. Кез келген басқа адамда жасушалардың ыдырауы немесе бауырдың шамалы істен шығуына мән берілмеуі мүмкін еді. Бірақ ОТК тапшылығы бар пациентте бұл екі зақымданудың тіркесуі «нағыз апатқа» әкелуі мүмкін: қан жасушаларынан бөлінген артық ақуыз қорытылмайды, ал ақуыз метаболизмі тіпті жақсы кезінде де нашар болатын зақымдалған бауыр артық ақуызды өңдеуге мүлдем қауқарсыз болады. Ағза өз уына өзі тұншығады. Түске қарай Гелсингердің аммиак деңгейі литріне 393 микромольге дейін көтерілді — бұл қалыпты деңгейден он есеге жуық жоғары еді. Пол Гелсингер мен Марк Батшоуға ескерту жасалды. Джеймс Уилсон хабарды катетерді салып, вирусты еккен хирургтен естіді. Пол Пенсильванияға түнгі рейспен билет алды, ал дәрігерлер тобы комені болдырмау үшін диализ (қанды жасанды тазарту) бастау үшін жансақтау бөліміне (ICU) асықты.

Келесі күні таңғы сағат сегізде Пол Гелсингер ауруханаға жеткенде, Джессидің тынысы жиілеп, есі ауыса бастаған еді. Оның бүйректері істен шығып жатты. Жансақтау тобы оның тыныс алуын тұрақтандыру үшін өкпені жасанды желдету аппаратын қолдану мақсатында оны ұйықтатып тастады. Сол түні кешкісін оның өкпелері қабыну реакциясынан сұйықтыққа толып, қатая бастады және істен шықты. Желдету аппараты жеткілікті оттегін айдай алмағандықтан, Джесси оттегін тікелей қанға жіберетін құрылғыға қосылды. Оның ми қызметі де нашарлады. Оны тексеруге шақырылған невропатолог Джессидің көзінің төмен қарап қалғанын байқады — бұл мидың зақымдалғанының белгісі еді.

Келесі күні таңертең Шығыс жағалауға «Флойд» дауылы соғып, Пенсильвания мен Мэриленд жағалауларын қатты жел мен нөсер жаңбыр астында қалдырды. Батшоу ауруханаға бара жатқан пойызда қалып қойды. Ол ұялы телефонының заряды таусылғанша медбикелермен және дәрігерлермен сөйлесіп, кейін тас қараңғыда үрей құшағында отырды. Түстен кейін Джессидің жағдайы қайтадан нашарлады. Оның бүйректері тоқтады. Кома тереңдеді. Қонақ үйінде қамалып қалған, айналада ешқандай такси көрінбегендіктен, Пол Гелсингер жансақтау бөліміндегі Джессиді көру үшін ысқырған дауыл астында бір жарым миль жаяу жүріп ауруханаға жетті. Ол ұлын танымай қалды — комада, ісінген, көгерген, сарғайған, денесін ондаған түтікшелер мен катетерлер торлап жатты. Желдету аппараты оның қабынған өкпесіне оттегі айдауға тырысып, суға соққан желдің дыбысындай күңгірт дыбыс шығарады. Бөлмеде ауыр физиологиялық күйзелістегі баланың баяу сөніп бара жатқанын тіркейтін жүздеген аспаптар шырылдап, дыбыс беріп тұрды.

Жұма күні, 17 қыркүйекте таңертең, ген құйылғаннан кейінгі төртінші күні Джессидің миы өлгені анықталды. Пол Гелсингер өмірді қолдау аппараттарын ажырату туралы шешім қабылдады. Аурухана бөлмесіне діни қызметкер келіп, қолын Джессидің басына қойып, оған май жағып, «Әкеміз» дұғасын оқыды. Машиналар бірінен соң бірі ажыратылды. Бөлме ішінде Джессидің соңғы ауыр тынысынан басқа дыбыс қалмады, тыныштық орнады. Сағат 14:30-да Джессидің жүрегі тоқтады. Оның өлгені ресми түрде жарияланды.

«Осындай керемет нәрсе қалайша осыншалықты жаман аяқталуы мүмкін? » 2014 жылдың жазында Пол Гелсингермен сөйлескенімде, ол әлі де осы сұраққа жауап іздеп жүрген еді. Бірнеше апта бұрын мен Полға Джессинің тарихына қызығушылық танытатыным туралы электронды хат жазған болатынмын. Гелсингер менімен телефон арқылы сөйлесіп, кейін Аризона штатындағы Скоттсдейлде өткен генетика мен қатерлі ісіктің болашағы туралы ашық форумдағы баяндамамнан кейін кездесуге келісті. Дәріс аяқталған соң аудитория фойесінде тұрғанымда, үстіне гавайлық жейде киген, Джессидікіне ұқсайтын дөңгелек жүзді — мен интернеттегі суреттерден жақсы білетін бейне — бір адам топты жарып өтіп, маған қолын созды.

Джессидің өлімінен кейін Пол клиникалық тәжірибелердің шектен шығуына қарсы күресушіге айналды. Ол медицинаға немесе инновацияға қарсы емес. Ол гендік терапияның болашағына сенеді. Бірақ ол соңында ұлының өліміне әкеп соққан шектен тыс құлшыныс пен адасушылық атмосферасына күмәнмен қарайды. Халық азайған кезде, Пол кетуге ыңғайланды. Арамызда бір түсіністік орнады: медицина мен генетиканың болашағы туралы жазып жүрген дәрігер мен тарихы сол өткен шақта қалып қойған адам. Оның дауысында шексіз қайғы мұңы бар еді. «Олар әлі істің мән-жайын толық түсінбеген еді», — деді ол. «Олар оны тым тез қолданып көрді. Дұрыс жасамай тұрып сынап көрді. Олар асықты. Шынымен асығыстық жасады».

«Осыншалықты жаман» аяқталған тәжірибенің «мәйітіне сараптама жасау» 1999 жылдың қазан айында Пенсильвания университеті ОТК сынағы бойынша тергеу бастаған кезде басталды. Қазан айының соңына қарай Washington Post газетінің зерттеуші журналисі Гелсингердің өлімі туралы хабарды іліп алып, қоғамда үлкен шу көтерілді. Қараша айында АҚШ Сенаты, Өкілдер палатасы және Пенсильвания округтік прокуроры Джесси Гелсингердің өлімі бойынша тәуелсіз тыңдаулар өткізді. Желтоқсанға қарай RAC және FDA Пенсильвания университетін тергеуге кірісті. Гелсингердің медициналық карталары, сынақ алдындағы жануарларға жасалған тәжірибелер, келісім формалары, процедура жазбалары, зертханалық сынақтар және гендік терапия сынағына қатысқан барлық басқа пациенттердің жазбалары Университет ауруханасының жертөлесінен алынды. Федералдық реттеушілер баланың өліміне не себеп болғанын анықтау үшін үйілген қағаздарды мұқият ақтара бастады.

Бастапқы талдау білімдегі іргелі олқылықтармен ұштасқан біліксіздіктің, өрескел қателіктер мен немқұрайлылықтың жойқын көрінісін ашты. Біріншіден, аденовирустың (адамда респираторлық ауру тудыратын вирустар тобы) қауіпсіздігін анықтау үшін жүргізілген жануарларға жасалған сынақтар асығыс орындалған. Вирустың ең жоғары дозасы егілген бір маймыл өліп қалған, бұл өлім NIH (Ұлттық денсаулық сақтау институттары) ұйымына хабарланып, адамдарға берілетін доза азайтылғанымен, Гелсингер отбасына берілген құжаттарда бұл туралы ешқандай мәлімет болмаған. «Келісім формаларында, — деп еске алады Пол Гелсингер, — емнің зиян тигізуі мүмкін екендігі туралы ешқандай ишара болған жоқ. Ол тек пайда әкелетін, ешқандай тәуекелі жоқ керемет мүмкіндік ретінде көрсетілді». Екіншіден, Джессиге дейін емделген емделушілерде де жанама әсерлер байқалған, тіпті кейбіреулері сынақты тоқтатуға немесе хаттаманы қайта қарауға негіз болатындай ауыр болды. Дене қызуының көтерілуі, қабыну реакциялары және бауыр жеткіліксіздігінің алғашқы белгілері тіркелген, бірақ бұл деректер де толық айтылмады немесе ескерусіз қалды. Уилсонның осы гендік терапия тәжірибесінен пайда көретін биотехнологиялық компанияда қаржылық мүддесінің болуы сынақтың орынсыз ынталандырулармен ұйымдастырылғаны туралы күдікті одан әрі тереңдете түсті.

Немқұрайлылықтың көрінісі соншалықты айқын болғанымен, ол сынақтың ең маңызды ғылыми сабақтарын көлегейлеп қалдыра жаздады. Тіпті дәрігерлер өздерінің салғырттығы мен асығыстығын мойындаса да, Гелсингердің өлімі әлі де жұмбақ болып қалды: неліктен қалған он жеті емделушіде болмаған вирусқа деген мұндай ауыр иммундық реакция дәл Джесси Гелсингерде орын алғанын ешкім түсіндіре алмады. Анықталғаны, аденовирустық вектор (генді жасушаға жеткізу үшін қолданылатын зиянсыз вирус) — тіпті иммуногендік ақуыздарынан арылған «үшінші буын» вирусы да — кейбір емделушілерде ауыр жеке-дара реакция тудыруға қабілетті екен. Гелсингердің денесін сою нәтижесі оның физиологиясы осы иммундық жауаптың астында қалғанын көрсетті. Оның қанына талдау жасалғанда, вирус инъекциясына дейін де болған, вирусқа қарсы жоғары белсенді антиденелер табылды. Гелсингердің шектен тыс иммундық реакциясы, сірә, бұрын ұқсас аденовирус штамымен, мүмкін жай суық тиюмен кездесуіне байланысты болса керек. Патогендермен жанасу ондаған жылдар бойы айналымда болатын антиденелерді тудыратыны белгілі (бұл, сайып келгенде, вакциналардың көпшілігінің жұмыс істеу принципі). Джессидің жағдайында бұл бұрынғы жанасу белгісіз себептермен бақылаудан шығып кеткен шамадан тыс иммундық жауапты қоздырған болуы мүмкін. Өкінішке орай, гендік терапия үшін алғашқы вектор ретінде «зиянсыз», қарапайым вирусты таңдау сынақтың басты сәтсіздігіне айналды.

Гендік терапияның тоқырауы

Олай болса, гендік терапия үшін қолайлы вектор қандай болуы керек? Гендерді адамдарға қауіпсіз жеткізу үшін вирустың қандай түрін қолдануға болады? Және қай мүшелер тиісті нысана болып табылады? Гендік терапия саласы өзінің ең қызықты ғылыми мәселелерімен бетпе-бет келе бастаған кезде, бүкіл пәнге қатаң мораторий (белгілі бір әрекетке уақытша тыйым салу) жарияланды. ОТК сынағында анықталған қиындықтар тізбегі тек сол сынақпен ғана шектелмеді. 2000 жылдың қаңтарында FDA басқа жиырма сегіз сынақты тексергенде, олардың жартысына жуығы дереу түзету шараларын қажет етті. Орынды алаңдаушылық білдірген FDA барлық дерлік сынақтарды тоқтатты. «Гендік терапияның бүкіл саласы құлдырауға ұшырады», — деп жазды бір журналист. «Уилсонға бес жыл бойы FDA бақылайтын адамдарға арналған клиникалық сынақтармен айналысуға тыйым салынды. Ол Адам гендік терапиясы институтының басшысы қызметінен кетіп, Пенн университетінде профессор болып қалды. Көп ұзамай институттың өзі жабылды. 1999 жылдың қыркүйегінде гендік терапия медицинадағы серпіліс қарсаңында тұрғандай көрінген еді. 2000 жылдың аяғында ол ғылыми шектен шығушылықтың сақтандыру хикаясына ұқсап қалды». Немесе биоэтика маманы Рут Маклин кесіп айтқандай: «Гендік терапия әлі терапия емес».

Ғылымда «ең әдемі теорияны сұрықсыз факт өлтіруі мүмкін» деген танымал афоризм бар. Медицинада бұл афоризм басқаша формада болады: әдемі терапияны сұрықсыз клиникалық сынақ өлтіруі мүмкін. Өткенге көз жүгіртсек, ОТК сынағы сұрықсыздықтан басқа ештеңе емес еді — асығыс жобаланған, нашар жоспарланған, нашар бақыланған және өте нашар орындалған. Қаржылық қақтығыстар оны екі есе жиіркенішті етті; «пайғамбарлар» пайда үшін келген еді. Бірақ сынақтың негізгі тұжырымдамасы — генетикалық ақауларды түзету үшін адам ағзасына немесе жасушаларына гендерді жеткізу — ондаған жылдар бойы айтылып келгендей, концептуалды түрде дұрыс болды. Принцип бойынша, вирустарды немесе басқа гендік векторларды қолданып жасушаларға гендерді жеткізу мүмкіндігі, егер гендік терапияның ерте жақтаушыларының ғылыми және қаржылық амбициялары кедергі келтірмегенде, жаңа қуатты медициналық технологияларға алып келуі керек еді.

Гендік терапия ақыр соңында терапияға айналады. Ол алғашқы сынақтардың сұрықсыздығынан айығып, «ғылыми шектен шығушылықтың сақтандыру хикаясындағы» адамгершілік сабақтарын үйренеді. Бірақ бұл ғылымның кедергілерден өтуі үшін тағы бір онжылдық және әлдеқайда көп білім қажет болады.

fn1 Кеннет Калвер де осы бастапқы топтың маңызды мүшесі болды.

fn2 1980 жылы Мартин Клайн есімді UCLA ғалымы адамдарда алғашқы белгілі гендік терапияны жасауға әрекеттенді. Гематолог Клайн бета-талассемияны (гемоглобиннің бір бөлігін кодтайтын жалғыз геннің мутациясы ауыр анемияны тудыратын генетикалық ауру) зерттеуді таңдады. Сынақтарын адамдарда рекомбинантты ДНҚ-ны қолдану аз шектелген және реттелген шет елдерде жүргізе аламын деп есептеген Клайн өз ауруханасының шолу кеңесіне ескертпей, Израил мен Италияда екі талассемиямен ауыратын емделушіге сынақ жүргізді. Клайнның әрекеттерін NIH пен UCLA анықтады. Ол NIH тарапынан санкцияға ұшырап, федералдық ережелерді бұзғаны анықталды және соңында өз бөлімінің төрағасы қызметінен кетті. Оның тәжірибесінің толық деректері ешқашан ресми түрде жарияланбады.

Генетикалық диагностика: «Превайверлер»

Адамның бар болмысы — Тек қана күрделіліктер. — У. Б. Йейтс, «Византия»

Антидетерминистер ДНҚ-ны кішігірім қосалқы көрініс дегісі келеді, бірақ біздегі әрбір ауру ДНҚ-дан туындайды. Және [әрбір ауруды] ДНҚ арқылы түзетуге болады. — Джордж Черч

Геномды оқу және жазу

1990 жылдардың соңында адамның гендік терапиясы өзінің ғылыми тундрасында қаңғыруға мәжбүр болған кезде, адамның генетикалық диагностикасы таңғажайып қайта өрлеуді бастан кешті. Бұл қайта өрлеуді түсіну үшін біз Берг шәкірттерінің Сицилия қамалының қабырғасында елестеткен «болашақтың болашағына» оралуымыз керек. Олар елестеткендей, адам генетикасының болашағы екі негізгі элементке негізделетін еді. Біріншісі — «генетикалық диагностика» — гендерді ауруды, тұлғаны, таңдауды және тағдырды болжау немесе анықтау үшін қолдануға болады деген идея. Екіншісі — «генетикалық өзгерту» — аурулардың, таңдаудың және тағдырдың болашағын өзгерту үшін гендерді өзгертуге болады деген идея.

Бұл екінші жоба — гендерді әдейі өзгерту («геномды жазу») — гендік терапия сынақтарына кенеттен тыйым салынуымен тоқтап қалғаны анық. Бірақ біріншісі — гендер арқылы болашақ тағдырды болжау («геномды оқу») — тек күш ала түсті. Джесси Гелсингердің өлімінен кейінгі онжылдықта генетиктер адамның ең күрделі және жұмбақ ауруларымен — гендер бұрын ешқашан негізгі себеп ретінде қарастырылмаған дерттермен байланысты ондаған гендерді анықтады. Бұл жаңалықтар ауруды алдын ала анықтауға мүмкіндік беретін аса қуатты жаңа технологияларды дамытуға жол ашты. Бірақ олар генетика мен медицинаны өз тарихындағы ең терең медициналық және моральдық жұмбақтармен бетпе-бет келуге мәжбүр етті. «Генетикалық тесттер, — деп сипаттады медициналық генетик Эрик Тополь, — сонымен қатар моральдық тесттер болып табылады. Сіз «болашақ тәуекелді» тексеруге шешім қабылдағанда, еріксіз түрде өзіңізден: мен болашақтың қандай түрімен тәуекел етуге дайынмын? — деп сұрайсыз».

«Болашақ тәуекелді» болжау үшін гендерді пайдаланудың күші мен қаупін үш кейс зерттеуі көрсетеді. Біріншісі BRCA1 сүт безі қатерлі ісігі геніне қатысты. 1970 жылдардың басында генетик Мэри-Клэр Кинг үлкен отбасылардағы сүт безі және аналық без қатерлі ісігінің тұқым қуалауын зерттей бастады. Математик мамандығы бойынша білім алған Кинг Берклидегі Калифорния университетінде «Митохондриялық Ева» идеясын ойлап тапқан адам — Аллан Уилсонмен кездесіп, гендерді зерттеуге және генетикалық шежірелерді қалпына келтіруге ауысты. (Кингтің Уилсон зертханасында жүргізген алғашқы зерттеулері шимпанзелер мен адамдардың 90 пайыздан астам генетикалық ұқсастығы бар екенін көрсетті).

Аспирантурадан кейін Кинг генетикалық тарихтың басқа түріне көшті: адам ауруларының шежіресін қалпына келтіру. Әсіресе, сүт безі қатерлі ісігі оны қатты қызықтырды. Отбасыларды ондаған жылдар бойы мұқият зерттеу сүт безі қатерлі ісігінің екі формада болатынын көрсетті: спорадикалық және отбасылық. Спорадикалық (кездейсоқ) сүт безі қатерлі ісігінде ауру отбасылық тарихы жоқ әйелдерде пайда болады. Отбасылық сүт безі қатерлі ісігінде қатерлі ісік бірнеше ұрпақ бойы отбасы мүшелерінде кездеседі. Типтік шежіреде әйел, оның әпкесі, қызы және немересі зардап шегуі мүмкін — бірақ әр адам үшін диагноз қойылған нақты жас және қатерлі ісік сатысы әртүрлі болуы мүмкін. Осы отбасылардың кейбірінде сүт безі қатерлі ісігінің жиілеуі көбінесе аналық без қатерлі ісігінің де айтарлықтай жиілеуімен қатар жүреді, бұл қатерлі ісіктің екі түріне де ортақ мутация бар екенін көрсетеді.

1978 жылы Ұлттық қатерлі ісік институты сүт безі қатерлі ісігімен ауыратын науқастарға сауалнама жүргізгенде, аурудың себебі туралы кең таралған келіспеушіліктер болды. Қатерлі ісік сарапшыларының бір тобы сүт безі қатерлі ісігі ауызша контрацептивтерді шектен тыс қолданудан туындаған созылмалы вирустық инфекциядан болады деп есептеді. Басқалары стресс пен диетаны кінәлады. Кинг сауалнамаға екі сұрақ қосуды сұрады: «Науқастың отбасында сүт безі қатерлі ісігі болған ба? Аналық без қатерлі ісігінің отбасылық тарихы болған ба? » Сауалнама соңында генетикалық байланыс анық көрінді: ол сүт безі және аналық без қатерлі ісігінің терең тарихы бар бірнеше отбасыны анықтады. 1978-1988 жылдар аралығында Кинг өз тізіміне осындай жүздеген отбасыларды қосып, сүт безі қатерлі ісігімен ауыратын әйелдердің үлкен шежірелерін құрастырды. 150-ден астам мүшесі бар бір отбасынан ол осы дертке шалдыққан 30 әйелді тапты.

Барлық шежірелерді мұқият талдау отбасылық жағдайлардың көбіне бір ғана ген жауапты екенін көрсетті — бірақ генді анықтау оңай болған жоқ. Кінәлі ген тасымалдаушылар арасында қатерлі ісік қаупін он еседен астам арттырғанымен, генді мұраға алғандардың бәрі бірдей қатерлі ісікпен ауырмаған. Кинг сүт безі қатерлі ісігі генінің «толық емес пенетранттылыққа» (мутацияланған геннің әсері әр адамда көрініс бермеуі) ие екенін анықтады: тіпті ген мутацияланған болса да, оның әсері әрқашан әрбір адамда симптом тудыру үшін толық «өтпейтін» еді.

Пенетранттылықтың шатастырушы әсеріне қарамастан, Кингтің жинақтаған жағдайлары соншалықты көп болды, ол геннің орналасуын 17-ші хромосомаға дейін тарылту үшін бірнеше ұрпақты қамтитын, көптеген отбасылар бойынша ілінісу талдауын (геннің хромосомадағы орнын анықтау әдісі) қолдана алды. 1988 жылға қарай ол генді одан әрі дәлірек анықтады: ол оны 17-ші хромосомадағы 17q21 деп аталатын аймаққа орналастырды. «Ген әлі де гипотеза еді, — деді ол, — бірақ ең болмағанда оның адам хромосомасында физикалық бар екені белгілі болды». Ол генді әлі оқшауламаса да, оны BRCA1 деп атады.

BRCA1 хромосомалық орнының тарылуы генді анықтау үшін қызу бәсекелестік тудырды. Тоқсаныншы жылдардың басында бүкіл әлем бойынша генетиктер топтары, соның ішінде Кинг те BRCA1 генін клондауға кірісті. Полимеразды тізбекті реакция (ПТР) (ДНҚ-ның белгілі бір үзіндісін бірнеше есе көбейту әдісі) сияқты жаңа технологиялар зерттеушілерге пробиркада геннің миллиондаған көшірмесін жасауға мүмкіндік берді. Бұл әдістер генді клондау, секвенирлеу және картаға түсірудің шебер тәсілдерімен ұштасып, хромосомалық позициядан генге жылдам ауысуға мүмкіндік берді. 1994 жылы Юта штатындағы Myriad Genetics атты жеке компания BRCA1 генінің оқшауланғанын жариялады. 1998 жылы Myriad-қа BRCA1 тізбегіне патент берілді — бұл адам генінің тізбегіне берілген алғашқы патенттердің бірі болды.

Myriad үшін BRCA1-дің клиникалық медицинадағы нақты қолданылуы генетикалық тестілеу болды. 1996 жылы, тіпті генге патент берілмей тұрып, компания BRCA1-ге арналған генетикалық тестті сатылымға шығарды. Тест қарапайым болды: қауіп тобындағы әйелді генетикалық кеңесші тексереді. Егер отбасылық тарихы сүт безі қатерлі ісігін көрсетсе, оның аузынан алынған жағынды орталық зертханаға жіберіледі. Зертхана ПТР көмегімен оның BRCA1 генінің бөліктерін көбейтіп, тізбегін анықтайды және мутацияланған гендерді табады. Содан кейін «қалыпты», «мутант» немесе «анықталмаған» (кейбір ерекше мутациялар сүт безі қатерлі ісігі қаупі бойынша әлі толық жіктелмеген) деген нәтиже береді.

2008 жылдың жазында мен отбасында сүт безі қатерлі ісігі болған бір әйелмен кездестім. Джейн Стерлинг Массачусетстің Солтүстік жағалауында тұратын отыз жеті жастағы медбике еді. Оның отбасының тарихы Мэри-Клэр Кингтің мұрағатынан алынғандай: жас кезінде сүт безі қатерлі ісігімен ауырған арғы әжесі; қырық бес жасында қатерлі ісікке байланысты радикалды мастэктомия (сүт безін алып тастау отасы) жасатқан әжесі; алпыс жасында екі жақты сүт безі қатерлі ісігіне шалдыққан анасы. Стерлингтің екі қызы бар еді. Ол BRCA1 тестілеуі туралы он жылға жуық білетін. Бірінші қызы туылғанда ол тест туралы ойланған, бірақ соңына дейін жеткізбеген. Екінші қызы дүниеге келгенде және жақын досына сүт безі қатерлі ісігі диагнозы қойылғанда, ол гендік тест тапсыруға бел буды.

Стерлингте BRCA1 мутациясы оң нәтиже көрсетті. Екі аптадан кейін ол клиникаға сұрақтар жазылған бір бума қағазбен оралды. Өз диагнозы туралы біліммен ол не істейді? BRCA1 мутациясы бар әйелдерде өмір бойы сүт безі қатерлі ісігіне шалдығу қаупі 80 пайызды құрайды. Бірақ генетикалық тест әйелге қатерлі ісіктің қашан дамитыны немесе оның қандай түрі болатыны туралы ештеңе айтпайды. BRCA1 мутациясының пенетранттылығы толық емес болғандықтан, мутациясы бар әйелде отыз жасында операция жасауға келмейтін, агрессивті, терапияға төзімді сүт безі қатерлі ісігі дамуы мүмкін. Немесе елу жасында терапияға сезімтал түрі, не болмаса жетпіс бес жасында баяу дамитын түрі пайда болуы мүмкін. Немесе ол мүлдем қатерлі ісікпен ауырмауы да мүмкін.

Ол қыздарына диагноз туралы қашан айтуы керек? «Осы әйелдердің кейбіреулері [BRCA1 мутациясы бар] өз аналарын жек көреді», — деп жазды өзі де тесттен оң нәтиже алған бір жазушы (аналарды жек көрудің өзі генетиканы созылмалы түсінбеушілікті және оның адам психикасына тигізетін әлсіретуші әсерін көрсетеді; мутантты BRCA1 гені анадан қалай берілсе, әкеден де солай берілуі мүмкін). Стерлинг әпкелеріне хабарлай ма? Тәтелеріне ме? Екінші дәрежелі туыстарына ше?

Нәтиже туралы белгісіздік емдеу әдісін таңдаудағы белгісіздікпен ұштасты. Стерлинг ештеңе істемеуді — бақылап, күтуді таңдай алады. Ол сүт безі мен аналық без қатерлі ісігінің қаупін күрт төмендету үшін екі жақты мастэктомия және/немесе аналық безді алып тастауды таңдай алады — BRCA1 мутациясы бар бір әйел сипаттағандай, бұл «гендеріне өшігіп, төсін кесіп тастау». Ол қатерлі ісікті ерте анықтау үшін маммография, өзін-өзі тексеру және МРТ арқылы қарқынды скринингтен өте алады. Немесе ол сүт безі қатерлі ісігінің кейбір түрлерінің (бірақ бәрі емес) қаупін азайтатын тамоксифен сияқты гормоналды дәрілерді қабылдауды таңдай алады.

Нәтижелердің мұндай үлкен айырмашылығының бір себебі BRCA1-дің іргелі биологиясын көрсетеді. Бұл ген зақымдалған ДНҚ-ны жөндеуде маңызды рөл атқаратын ақуызды кодтайды. Жасуша үшін үзілген ДНҚ тізбегі — бұл болашақтағы апат. Ол ақпараттың жоғалуын — дағдарысты білдіреді. ДНҚ зақымдалғаннан кейін көп ұзамай BRCA1 ақуызы саңылауды жөндеу үшін үзілген жиектерге жиналады. Қалыпты гені бар емделушілерде ақуыз тізбекті реакцияны іске қосып, үзілген геннің жиегіне ондаған ақуызды жинайды да, ақауды тез арада түзетеді. Алайда мутацияланған гені бар емделушілерде мутантты BRCA1 тиісті түрде жиналмайды және үзілістер жөнделмейді. Осылайша, мутация көбірек мутацияларға жол береді — бұл өрттің өртті өршітуі сияқты — соңында жасушаның өсуін реттеу және метаболикалық бақылаулары бұзылып, сүт безі қатерлі ісігіне алып келеді. Сүт безі қатерлі ісігі, тіпті BRCA1 мутациясы бар науқастарда да, бірнеше қоздырғышты қажет етеді. Қоршаған орта да маңызды рөл атқарады: рентген сәулелерін немесе ДНҚ-ны зақымдайтын агентті қоссаңыз, мутация жылдамдығы одан да жоғарылайды. Кездейсоқтық та рөл атқарады, өйткені жиналатын мутациялар кездейсоқ болады. Және басқа гендер BRCA1 әсерін тездетеді немесе бәсеңдетеді — бұл ДНҚ-ны жөндеуге немесе BRCA1 ақуызын үзілген тізбекке жинауға қатысатын гендер.

Осылайша, BRCA1 мутациясы болашақты болжайды, бірақ муковисцидоз (ішкі секреция бездерінің зақымдалуымен сипатталатын тұқым қуалайтын ауру) гені немесе Гентингтон ауруы гені болашақты болжайтындай мағынада емес. BRCA1 мутациясын тасымалдаушы әйелдің болашағы осы біліммен іргелі түрде өзгереді — соған қарамастан ол дәл солай белгісіз болып қала береді. Кейбір әйелдер үшін генетикалық диагноз бүкіл өмірін қамтиды; олардың өмірі мен күш-жігері әлі дамымаған аурудан қалай аман қалуды елестетуге жұмсалатындай болады. Мұндай әйелдерді сипаттау үшін Оруэллдің шығармаларындағыдай естілетін жаңа сөз ойлап табылды: превайверлер (previvors — pre-survivors, яғни «ауруға дейін аман қалушылар»).

Шизофренияның жұмбағы

Генетикалық диагностиканың екінші кейс зерттеуі шизофрения мен биполярлық бұзылысқа қатысты; бұл бізді әңгімеміздің басына қайта әкеледі. 1908 жылы швейцариялық-германдық психиатр Эйген Блейлер когнитивті дезинтеграцияның (ойлаудың күйреуі) қорқынышты түрімен сипатталатын бірегей психикалық ауруы бар науқастарды сипаттау үшін шизофрения (ойлау жүйесінің ыдырауымен сипатталатын психикалық ауру) терминін енгізді. Бұрын dementia praecox («ерте алжасу») деп аталған шизофрениктер көбінесе когнитивтік қабілеттерінің біртіндеп, бірақ қайтымсыз бұзылуын бастан кешіретін жас жігіттер болды. Олар іштен шығатын, оларға оғаш әрекеттер жасауды бұйыратын елес дауыстарды естіді (Монидің: «Осында си; осында си», — деп қайталай беретін ішкі дауысын еске түсіріңіз). Елес бейнелер пайда болып, жоғалып кетіп отырды. Ақпаратты ұйымдастыру немесе мақсатты тапсырмаларды орындау қабілеті күйреді, ойдың түпкір-түпкірінен жаңа сөздер, қорқыныштар мен мазасыздықтар туындады. Соңында бүкіл жүйелі ойлау ыдырай бастап, шизофреникті психикалық үйінділердің лабиринтіне қамап тастады. Блейлер аурудың негізгі сипаты когнитивті мидың бөлінуі немесе бытырауы екенін алға тартты. Бұл құбылыс «бөлінген ми» деген мағынаны беретін шизо-френия сөзінің тууына себеп болды.

Көптеген басқа генетикалық аурулар сияқты, шизофрения да екі формада болады — отбасылық және спорадикалық. Шизофрениясы бар кейбір отбасыларда бұл бұзылыс бірнеше ұрпақ бойы жалғасады. Кейде шизофрениясы бар кейбір отбасыларда биполярлық бұзылысы бар мүшелер де болады (Мони, Джагу, Раджеш). Ал спорадикалық немесе de novo (жаңадан пайда болған) шизофренияда, керісінше, ауру аяқ астынан пайда болады: ешқандай тарихы жоқ отбасынан шыққан жас жігіт кенеттен, көбінесе алдын ала ескертусіз когнитивтік күйреуді бастан кешуі мүмкін. Генетиктер бұл заңдылықтарды түсінуге тырысты, бірақ бұзылыстың моделін құра алмады. Бір аурудың спорадикалық және отбасылық формалары қалай болуы мүмкін? Және мидың бір-біріне мүлдем қатысы жоқ сияқты көрінетін екі бұзылысы — биполярлық бұзылыс пен шизофренияның арасында қандай байланыс бар?

Шизофренияның этиологиясы (пайда болу себебі) туралы алғашқы мәліметтер егіздерді зерттеуден алынды. 1970 жылдары жүргізілген зерттеулер егіздер арасындағы сәйкестіктің таңғажайып дәрежесін көрсетті. Бір жұмыртқалы егіздер арасында екінші егіздің шизофрениямен ауыру ықтималдығы 30-дан 50 пайызға дейін болса, әртүрлі жұмыртқалы егіздерде бұл көрсеткіш 10-нан 20 пайызға дейін болды. Егер шизофрения анықтамасы жеңілірек әлеуметтік және мінез-құлық бұзылыстарын қамтитындай кеңейтілсе, бір жұмыртқалы егіздер арасындағы сәйкестік 80 пайызға дейін көтерілді.

Генетикалық себептерге нұсқайтын осындай қызықты айғақтарға қарамастан, 1970-жылдары психиатрлар арасында «шизофрения — бұл жыныстық мазасыздықтың тежелген түрі» деген идея үстемдік етті. Фрейд параноидтық сандырақты «санадан тыс гомосексуалды импульстермен» байланыстырған, бұл импульстер үстем аналар мен әлсіз әкелердің әсерінен пайда болады деп есептелді. 1974 жылы психиатр Сильвано Ариети бұл ауруды «баланың өзін көрсетуіне еш мүмкіндік бермейтін үстемшіл, мазасыз және қас ниетті ананың» кінәсі деп түсіндірді. Нақты зерттеулер мұндай ештеңені көрсетпесе де, Ариетидің идеясы өте тартымды болды — сексизм, сексуалдылық және психикалық аурудың қоспасынан асқан не болуы мүмкін? — бұл идея оған көптеген марапаттар мен атақтарды, соның ішінде ғылым саласындағы Ұлттық кітап сыйлығын алып берді.

Есі ауысқандықты зерттеуге парасаттылықты тек адам генетикасының толық күш-қуаты ғана әкелді. 1980-жылдар бойы егіздерді зерттеудің көптеген нәтижелері шизофренияның генетикалық себебі туралы дәлелдерді нығайта түсті. Бір зерттеуден соң екіншісінде бір жұмыртқалы егіздер арасындағы конкорданттық (екеуінің де ауруға шалдығуы) екі жұмыртқалы егіздермен салыстырғанда сондай таңқаларлық деңгейде жоғары болды, сондықтан генетикалық себепті жоққа шығару мүмкін болмады. Менің отбасым сияқты шизофрения мен биполярлы бұзылыстың нақты тарихы бар әулеттер бірнеше ұрпақ бойы құжатталып, тағы да генетикалық негізді дәлелдеді.

Гендерді іздеу: Технологиялық серпіліс

Бірақ бұған нақты қандай гендер қатысты? 1990-жылдардың соңынан бастап ДНҚ-ны анықтаудың жаңа әдістері — massively parallel DNA sequencing немесе next-generation sequencing (келесі ұрпақ секвенирлеуі — ДНҚ тізбегін бір мезгілде миллиондаған фрагменттер түрінде анықтау әдісі) — генетиктерге кез келген адам геномынан жүздеген миллион негізгі жұптарды тізбектеуге мүмкіндік берді. Массивті параллельді секвенирлеу стандартты әдістің орасан зор кеңейтілген түрі болып табылады: адам геномы ондаған мың сынықтарға бөлінеді, бұл ДНҚ фрагменттері бір уақытта (яғни параллельді) анықталады және тізбектер арасындағы сәйкестіктерді табу үшін компьютерлер көмегімен геном «қайта жиналады». Бұл әдісті бүкіл геномды анықтау үшін (бүкіл геномдық секвенирлеу) немесе геномның таңдалған бөліктеріне, мысалы, ақуызды кодтайтын exons (экзондар) үшін қолдануға болады.

Массивті параллельді секвенирлеу гендерді іздеуде, әсіресе бір-біріне жақын геномдарды салыстыру кезінде өте тиімді. Егер отбасының бір мүшесі ауырып, қалғандары сау болса, генді табу едәуір жеңілдейді. Ген іздеу орасан зор масштабтағы «артық адамды тап» ойынына айналады: жақын туыстардың генетикалық тізбектерін салыстыра отырып, тек ауру адамда кездесетін, ал сау туыстарда жоқ мутацияны табуға болады.

Шизофренияның спорадикалық (кездейсоқ) нұсқасы бұл тәсілдің күшін тексеруге тамаша мүмкіндік берді. 2013 жылы жүргізілген ауқымды зерттеу ата-аналары мен бауырлары сау, бірақ өздері шизофрениямен ауыратын 623 жас ер мен әйелді анықтады. Осы отбасыларға гендік секвенирлеу жүргізілді. Геномның көп бөлігі кез келген отбасы мүшелерінде ортақ болғандықтан, тек «кінәлі» гендер ғана ерекшеленіп көрінді.

Осындай 617 жағдайда балада ата-анасының ешқайсысында жоқ мутация табылды. Орташа алғанда, әр балада тек бір мутация болды, дегенмен кейбірінде көбірек кездесті. Мутациялардың қатарынан 80 пайызы әкесінен берілген хромосомада болды және әкенің жасы басты қауіп факторы болып шықты, бұл мутациялардың спермиогенез (шәуеттің түзілуі) кезінде, әсіресе егде жастағы еркектерде жүретінін көрсетеді. Бұл мутациялардың көбі жүйкелер арасындағы синапстарға немесе жүйке жүйесінің дамуына әсер ететін гендерді қамтыды. 617 жағдайда жүздеген гендерде жүздеген мутациялар кездескенімен, кейде бірнеше тәуелсіз отбасыларда бірдей мутантты ген табылды, бұл оның аурумен байланысын нығайта түсті. Анықтама бойынша, бұл мутациялар спорадикалық немесе de novo (жаңадан пайда болған) — яғни олар бала біткен кезде пайда болған. Спорадикалық шизофрения — бұл жүйке жүйесінің дамуын анықтайтын гендердің өзгеруінен туындаған нейрондық дамудың бұзылу салдары. Бір қызығы, бұл зерттеуде табылған көптеген гендер кездейсоқ аутизм мен биполярлы бұзылыста да кездеседі.

Тұқым қуалайтын шизофренияның жұмбағы

Ал тұқым қуалайтын шизофрения гендері ше? Алғашында бұл нұсқаның гендерін табу оңайырақ болып көрінуі мүмкін. Ұрпақтан ұрпаққа жалғасатын шизофрения жиі кездеседі, ал пациенттерді табу мен бақылау оңай. Бірақ, керісінше, күрделі тұқым қуалайтын ауруларда гендерді анықтау әлдеқайда қиын болып шықты. Аурудың спорадикалық немесе кездейсоқ нұсқасын тудыратын генді табу — шөп арасынан ине іздегенмен бірдей. Сіз екі геномды салыстырып, кішкене айырмашылықтарды табуға тырысасыз және деректер мен есептеу қуаты жеткілікті болса, мұндай айырмашылықтарды анықтауға болады. Бірақ тұқым қуалайтын ауруды тудыратын бірнеше гендік нұсқаларды іздеу — шөп арасынан шөп іздегенмен бірдей. «Шөптің» қай бөліктері — яғни гендік нұсқалардың қай комбинациясы — қауіпті арттырады, ал қай бөліктері зиянсыз? Ата-аналар мен балалар геномның бөліктерін табиғи түрде бөліседі, бірақ сол ортақ бөліктердің қайсысы тұқым қуалайтын ауруға қатысты? Бірінші мәселе — «ерекшеленетінді табу» — есептеу қуатын қажет етеді. Екіншісі — «ұқсастықты ажырату» — концептуалды нәзіктікті талап етеді.

Осы кедергілерге қарамастан, генетиктер хромосомалардағы гендердің орналасуын картаға түсіру үшін линкаждық талдауды, аурумен байланысты гендерді анықтау үшін ауқымды ассоциациялық зерттеулерді және мутацияларды табу үшін келесі ұрпақ секвенирлеуін қоса алғанда, бірнеше әдісті қолдана отырып, мұндай гендерді жүйелі түрде іздей бастады. Геномдарды талдау негізінде шизофрениямен байланысты кем дегенде 108 ген (дәлірек айтсақ, генетикалық аймақтар) бар екенін білеміз — бірақ біз бұл «кінәлілердің» тек бірнешеуін ғана танимыз. Айта кетерлігі, бірде-бір ген жалғыз қауіп драйвері ретінде ерекшеленбейді. Бұл жағдайды сүт безі қатерлі ісігімен салыстыру көп нәрсені аңғартады. Тұқым қуалайтын сүт безі қатерлі ісігіне де бірнеше ген қатысады, бірақ BRCA1 сияқты жекелеген гендер қауіпті тудыруға жеткілікті күшті (BRCA1 гені бар әйелдің қашан ауыратынын болжай алмасақ та, оның өмір бойғы қаупі 70–80 пайызды құрайды). Шизофренияда, әдетте, аурудың мұндай күшті жалғыз драйверлері немесе болжаушылары жоқ сияқты. «Геном бойынша шашыраңқы көптеген шағын, жалпы генетикалық әсерлер бар... », — деді бір зерттеуші. «Оған көптеген түрлі биологиялық процестер қатысады».

Осылайша, тұқым қуалайтын шизофрения (интеллект пен мінез-құлық сияқты қалыпты адам ерекшеліктері сияқты) жоғары деңгейде heritable (тұқым қуалауға бейім), бірақ орташа деңгейде ғана inheritable (тікелей берілетін) болып табылады. Басқаша айтқанда, гендер — тұқым қуалайтын детерминанттар — аурудың болашақ дамуы үшін өте маңызды. Егер сізде гендердің белгілі бір комбинациясы болса, аурудың даму мүмкіндігі өте жоғары: бір жұмыртқалы егіздер арасындағы таңқаларлық сәйкестік осыдан туады. Екінші жағынан, аурудың ұрпақтан ұрпаққа берілуі күрделі. Гендер әр ұрпақта араласып, қайта құрылатындықтан, әкеңізден немесе анаңыздан дәл сол нұсқалардың жиынтығын мұраға алу мүмкіндігі әлдеқайда төмен. Кейбір отбасыларда, мүмкін, гендік нұсқалар аз, бірақ олардың әсері күшті — бұл аурудың ұрпақтар бойы қайталануын түсіндіреді. Басқа отбасыларда гендердің әсері әлсіз болуы мүмкін және оларға тереңірек модификаторлар мен триггерлер (қоздырғыштар) қажет — бұл сирек тұқым қуалауды түсіндіреді. Тағы бір отбасыларда, ұрықтану алдында шәует немесе жұмыртқа жасушаларында жалғыз, жоғары пенетрантты ген кездейсоқ мутацияға ұшырап, спорадикалық шизофрения жағдайларына әкеледі.

Болжаудың қиындығы

Шизофренияға генетикалық тест жасауды елестете аламыз ба? Бірінші қадам барлық қатысушы гендердің жинағын жасауды қамтиды — бұл адам геномикасы үшін орасан зор жоба. Бірақ тіпті мұндай жинақ та жеткіліксіз болар еді. Генетикалық зерттеулер кейбір мутациялар ауруды тудыру үшін тек басқа мутациялармен бірлесіп әрекет ететінін анық көрсетеді. Біз нақты қауіпті болжайтын гендердің комбинациясын анықтауымыз керек.

Келесі қадам — толық емес пенетранттылық пен өзгермелі экспрессивтілікпен күресу. Бұл гендік секвенирлеу зерттеулерінде penetrance (пенетранттылық — гені бар адамдарда белгінің көріну жиілігі) және expressivity (экспрессивтілік — белгінің көріну қарқындылығы) нені білдіретінін түсіну маңызды. Шизофрениямен ауыратын баланың геномын тізбектеп, оны сау бауырымен немесе ата-анасымен салыстырған кезде, сіз: «Шизофрения диагнозы қойылған балалардың генетикалық жағынан «қалыпты» балалардан айырмашылығы неде? » — деп сұрайсыз. Бірақ сіз мына сұрақты қоймайсыз: «Егер балада мутацияланған ген болса, оның шизофрения немесе биполярлы бұзылыспен ауыру мүмкіндігі қандай? »

Осы екі сұрақтың арасындағы айырмашылық өте маңызды. Адам генетикасы генетикалық бұзылыстың «кері каталогын» — артқа қарайтын айнасын — жасауға бірте-бірте дағдыланды: балада синдром бар екенін біле отырып, қандай гендер мутацияға ұшыраған? Бірақ пенетранттылық пен экспрессивтілікті бағалау үшін бізге «алға қарайтын каталог» жасау керек: егер балада мутантты ген болса, оның синдромға шалдығу мүмкіндігі қандай? Әрбір ген қауіпті толық болжай ала ма? Бірдей гендік нұсқа немесе гендер комбинациясы адамдарда әртүрлі фенотиптерді тудыра ма — бірінде шизофрения, екіншісінде биполярлы бұзылыс, ал үшіншісінде гипоманияның жеңіл түрі? Кейбір нұсқалар комбинациясына сол қауіпті шектен шығару үшін басқа мутациялар немесе триггерлер қажет пе?

Диагноз қоюдың осы жұмбағының соңғы бір бұрылысы бар — оны суреттеу үшін бір оқиғаға тоқталайын. 1946 жылдың бір түнінде, қайтыс боларынан бірнеше ай бұрын, Раджеш колледжден бір жұмбақ, математикалық есеп алып келді. Үш інісі оған бірден жабысып, оны арифметикалық футбол добы сияқты бір-біріне лақтырды. Оларды бауырлар арасындағы бәсекелестік, жасөспірімдік нәзік мақтаныш, босқындардың төзімділігі және кешірімсіз қаладағы сәтсіздіктен қорқу сезімі алға итермеледі. Мен олардың үшеуін — жиырма бір, он алты, он үш жаста — тар бөлменің үш бұрышына жайғасып, әрқайсысы қиял-ғажайып шешімдер ойлап тауып, мәселеге өзіндік стратегиямен шабуыл жасап жатқанын елестетемін. Менің әкем: қатал, мақсатты, қыңыр, әдіскер, бірақ шабыты жетіспейді. Джагу: дәстүрлі емес, жанама ойлайтын, таптаурыннан тыс, бірақ оны бағыттайтын тәртібі жоқ. Раджеш: тиянақты, шабытты, тәртіпті, жиі менмен.

Түн батты, бірақ жұмбақ әлі шешілмеді. Түнгі сағат он бірлер шамасында ағайындылар біртіндеп ұйқыға кетті. Бірақ Раджеш түні бойы отырды. Ол бөлмеде ары-бері жүріп, шешімдер мен баламаларды жазып шықты. Таң атқанда ол оны ақыры шешті. Келесі күні таңертең ол шешімді төрт параққа жазып, інілерінің бірінің аяқ жағына қалдырып кетті.

Оқиғаның осы бөлігі менің отбасымның аңыздары мен естеліктерінде таңбаланған. Одан кейін не болғаны көпшілікке белгілі емес. Көп жылдар өткен соң, әкем маған сол оқиғадан кейінгі қорқынышты апта туралы айтып берді. Раджештің бірінші ұйқысыз түні екінші ұйқысыз түнге, сосын үшіншіге ұласты. Түні бойы жұмыс істеу оны қатты манияға (асқынған көңіл-күй) итермеледі. Немесе, бәлкім, бірінші мания келіп, мәселені шешудің түнгі марафонына түрткі болған шығар. Қалай болғанда да, ол келесі бірнеше күнде жоғалып кетті және оны табу мүмкін болмады. Оны іздеуге інісі Ратан жіберіліп, Раджешті үйге күштеп алып келуге тура келді. Болашақтағы күйзелістердің алдын алуға үміттенген әжем үйге жұмбақтар мен ойындарды әкелуге тыйым салды (ол өмір бойы ойындарға күмәнмен қарап өтті. Бала кезімізде біз үйдегі ойындарға салынған қатаң мораториймен өстік). Раджеш үшін бұл болашақтың белгісі болды — алдағы көптеген осындай күйзелістердің алғашқысы.

Әкем тұқым қуалаушылықты Abhed — «бөлінбейтін» деп атаған. Поп-мәдениетте «жынды данышпан», есі ауысқандық пен данышпандық арасында бөлінген, бір қосқышты басқанда екі күйдің арасында ауытқып тұратын ақыл-ой туралы ескі троп бар. Бірақ Раджеште ешқандай қосқыш болған жоқ. Онда бөліну немесе тербеліс, маятник болмады. Сиқыр мен мания бір-бірімен мүлдем іргелес болды — төлқұжатсыз өтетін шекаралас патшалықтар сияқты. Олар бір бүтіннің бөлігі, бөлінбейтін еді.

«Біздің кәсіптегілердің бәрі жынды», — деп жазды «жындылардың» жоғарғы діни қызметкері Лорд Байрон. «Кейбіреулері көңілділікке, басқалары мұңға бой алдырады, бірақ бәріне азды-көпті әсер етеді». Бұл оқиғаның нұсқалары биполярлы бұзылыспен, шизофренияның кейбір нұсқаларымен және аутизмнің сирек жағдайларымен қайта-қайта айтылып келеді; бәрі де «азды-көпті әсер алғандар». Психотикалық ауруды романтикалауға азғырылу оңай, сондықтан мен мынаны баса айтқым келеді: осы психикалық бұзылыстары бар ерлер мен әйелдер олардың өмірін тас-талқан ететін сал ауыруындай когнитивті, әлеуметтік және психологиялық бұзылуларды бастан кешіреді. Бірақ кейбір пациенттерде бұл синдромдармен қатар ерекше және ерекше қабілеттер де болатыны сөзсіз. Биполярлы бұзылыстың қызуқандылығы ежелден ерекше шығармашылықпен байланыстырылған; кейде жоғары шығармашылық импульс мания кезінде айқын көрінеді.

Психолог-жазушы Кей Редфилд Джемисон есі ауысқандық пен шығармашылық арасындағы байланысты зерттейтін «Отпен жанасқандар» (Touched with Fire) атты беделді зерттеуінде «азды-көпті әсер алғандардың» тізімін жасады, ол мәдениет пен өнер майталмандарының анықтамалығы сияқты оқылады: Байрон (әрине), Ван Гог, Вирджиния Вулф, Сильвия Плат, Энн Секстон, Роберт Лоуэлл, Джек Керуак — және тағы басқалар. Бұл тізімді ғалымдармен (Исаак Ньютон, Джон Нэш), музыканттармен (Моцарт, Бетховен) және депрессия мен суицидке бой алдырмас бұрын маниядан бүкіл бір жанр жасаған әртіспен (Робин Уильямс) толықтыруға болады. Аутизмі бар балаларды алғаш сипаттаған психологтардың бірі Ганс Аспергер оларды бекерден-бекер «кішкентай профессорлар» деп атамаған. Тұйық, әлеуметтік жағынан ебедейсіз немесе тіпті тілінде мүкісі бар, «қалыпты» әлемде әрең жұмыс істейтін балалар фортепианода Сатидің «Gymnopédies» туындысының ең нәзік нұсқасын орындауы немесе жеті секундта он сегіздің факториалын есептеп шығуы мүмкін.

Генотип және қоршаған орта

Мәселе мынада: егер сіз психикалық аурудың фенотипін шығармашылық импульстерден бөле алмасаңыз, онда сіз психикалық аурудың генотипі мен шығармашылық импульсті де бөле алмайсыз. Бірін тудыратын гендер (биполярлы бұзылыс) екіншісін де тудырады (шығармашылық қызуқандылық). Бұл жұмбақ бізді Виктор Маккьюсиктің ауруды түсінуіне әкеледі — ауру абсолютті мүгедектік емес, генотип пен қоршаған орта арасындағы салыстырмалы сәйкессіздік ретінде қарастырылады. Аутизмнің жоғары функционалды түрі бар бала бұл әлемде қабілетсіз болуы мүмкін, бірақ басқа әлемде — айталық, күрделі арифметикалық есептеулерді орындау немесе заттарды түстердің ең нәзік градациялары бойынша сұрыптау өмір сүру немесе табысқа жету үшін талап етілетін әлемде — ол аса функционалды болуы мүмкін.

Онда шизофренияға арналған сол бұлдыр генетикалық диагноз туралы не деуге болады? Болашақта ұрықтарды генетикалық тесттер арқылы тексеріп, мұндай жүктілікті тоқтату арқылы шизофренияны адамзаттың гендік қорынан жойып жіберуді елестете аламыз ба? Әлі шешілмеген ауыр белгісіздіктерді мойындамайынша бұл мүмкін емес. Біріншіден, шизофренияның көптеген нұсқалары жалғыз гендердегі мутациялармен байланысты болса да, оған жүздеген гендер қатысады — кейбіреулері белгілі, кейбіреулері әлі белгісіз. Біз кейбір гендер комбинациясының басқаларына қарағанда патогендірек екенін білмейміз.

Екіншіден, тіпті біз барлық қатысушы гендердің толық каталогын жасай алсақ та, белгісіз факторлардың кең әлемі қауіптің нақты сипатын әлі де өзгертуі мүмкін. Біз кез келген жеке геннің пенетранттылығы қандай екенін немесе белгілі бір генотипте қауіпті не өзгертетінін білмейміз.

Ақырында, шизофренияның немесе биполярлы бұзылыстың кейбір нұсқаларында анықталған кейбір гендер іс жүзінде белгілі бір қабілеттерді арттырады. Егер психикалық аурудың ең патологиялық нұсқаларын жоғары функционалды нұсқалардан тек гендер немесе гендік комбинациялар арқылы бөліп алуға немесе ажыратуға болатын болса, онда біз мұндай тестке үміт арта аламыз. Бірақ мұндай тесттің ішкі шектеулері болуы әлдеқайда ықтимал: бір жағдайда ауруды тудыратын гендердің көбі басқа жағдайда жоғары функционалды шығармашылықты тудыратын гендер болуы мүмкін. Эдвард Мунк айтқандай: «[Менің қиындықтарым] менің және менің өнерімнің бір бөлігі. Олар менен ажырағысыз және [емдеу] менің өнерімді жояды. Мен ол азаптарды сақтап қалғым келеді». Осы «азаптардың» өзі ХХ ғасырдың ең танымал бейнелерінің біріне — психотикалық дәуірге соншалықты батқандықтан, оған тек психотикалық айқаймен ғана жауап бере алатын адамның бейнесіне жауапты болғанын өзімізге еске сала аламыз.

Шизофрения мен биполярлы бұзылыстың генетикалық диагностикасының болашағы белгісіздік, қауіп және таңдау табиғаты туралы іргелі сұрақтармен бетпе-бет келуді талап етеді. Біз азапты жойғымыз келеді, бірақ сонымен бірге «сол азаптарды сақтап қалғым» келеді. Сьюзан Зонтагтың ауруды «өмірдің түнгі жағы» ретінде тұжырымдауын түсіну оңай. Бұл тұжырымдама аурудың көптеген түрлеріне сәйкес келеді, бірақ бәріне емес. Қиындық ымырттың қай жерде аяқталып, таңның қай жерде ататынын анықтауда. Бір жағдайдағы аурудың анықтамасы екінші жағдайда ерекше қабілеттің анықтамасына айналатыны көмектеспейді. Жер шарының бір жағындағы түн көбінесе басқа континентте жарқыраған және керемет күн болып табылады.

2013 жылдың көктемінде мен Сан-Диегоға өмірімдегі ең қызықты кездесулердің біріне ұшып бардым. «Геномдық медицинаның болашағы» деп аталған кездесу Ла-Хойядағы Скриппс институтында, мұхитқа қарайтын конференция орталығында өтті. Бұл орын модернизмнің ескерткіші іспетті — ақшыл ағаш, бұрышты бетон, болат жақтаулар. Судағы жарық көзді қарықтыратындай керемет еді. Пост-адамдық денелері бар жүгірушілер жағалауда сымбатты жүгіріп жүрді. Популяциялық генетик Дэвид Голдштейн «Балалық шақтағы диагноз қойылмаған жағдайларды секвенирлеу» туралы сөйлеп, массивті параллельді гендік секвенирлеуді диагноз қойылмаған балалар ауруларына дейін кеңейту әрекеті туралы айтты. Физик-биолог Стивен Куэйк «Туылмағандардың геномикасы» тақырыбын қозғап, ана қанына табиғи түрде түсетін ұрық ДНҚ-сының үлгілерін алу арқылы өсіп келе жатқан ұрықтағы әрбір мутацияны диагностикалау перспективасын талқылады.

Конференцияның екінші күні таңертең сахнаға анасы он бес жасар қызды — мен оны Эрика деп атайын — арбамен шығарды. Эриканың үстінде ақ шілтерлі көйлек, иығында шарф болды. Оның айтар оқиғасы бар еді — гендер, бірегейлік, тағдыр, таңдау және диагноз туралы. Эрикада ауыр, үдемелі дегенеративті ауруды тудырған генетикалық жағдай бар. Симптомдар ол бір жарым жаста болғанда басталды — бұлшықеттерінің кішкене дірілдеуі. Төрт жасқа келгенде, діріл қатты күшейіп, ол бұлшықеттерін әрең қозғалтпай ұстай алды. Ол әр түнде жиырма-отыз рет оянып, терге малынған және тоқтаусыз дірілден азап шегетін. Ұйқы симптомдарды нашарлататын сияқты көрінді, сондықтан ата-анасы әр түнде онымен бірге кезектесіп ояу отырып, оны жұбатып, бірнеше минут болса да демалдыруға тырысты.

Дәрігерлер сирек кездесетін генетикалық синдром бар деп күдіктенді, бірақ барлық белгілі генетикалық тесттер ауруды анықтай алмады. Содан кейін 2011 жылдың маусымында Эриканың әкесі NPR радиосын тыңдап отырып, Калифорниядағы Алексис пен Ноа Бири есімді егіздер туралы естіді, оларда да бұлшықет проблемаларының ұзақ тарихы болған екен. Егіздер гендік секвенирлеуден өтіп, соңында сирек кездесетін жаңа синдром диагнозы қойылған. Осы генетикалық диагноз негізінде 5-hydroxytryptamine немесе 5-HT (5-гидрокситриптамин) химиялық затын қосымша қабылдау егіздердің моторлық симптомдарын айтарлықтай азайтқан.

Эрика да сондай нәтиже болады деп үміттенді. 2012 жылы ол өзінің геномын секвенирлеу (ДНҚ тізбегін оқу) арқылы ауруын анықтауға тырысқан клиникалық зерттеуге қатысқан алғашқы пациент болды. 2012 жылдың жазында нәтижесі дайын болды: Эриканың геномында бір емес, екі мутация бар екен. Бірі — ADCY5 (жүйке жасушаларының сигнал беру қабілетіне жауап беретін ген) деп аталатын генде, ол жүйке жасушаларының бір-біріне сигнал жіберу қабілетін өзгерткен. Екіншісі — бұлшықеттердің үйлесімді қозғалысын қамтамасыз ететін жүйке сигналдарын басқаратын DOCK3 генінде болды. Осы екеуінің қосындысы бұлшықеттің семуіне және тремор тудыратын синдромға әкеп соқтырған. Бұл нағыз генетикалық «ай тұтылуы» сияқты еді — бір-бірінің үстіне қабаттасқан екі сирек синдром, өте сирек кездесетін ауруды тудырған.

Эриканың сөзінен кейін көрермендер залдан фойеге шыға бастағанда, мен Эрика мен оның анасына жолықтым. Эрика өте сүйкімді — қарапайым, ойлы, салмақты әрі ащы әзілге жақын қыз екен. Ол сынғаннан кейін қайта бітіп, нығая түскен сүйектің даналығын бойына сіңіргендей көрінді. Ол бір кітап жазып шыққан, енді екіншісін жазып жатыр екен. Ол блог жүргізеді, зерттеулерге миллиондаған доллар жинауға көмектеседі және мен кездестірген жасөспірімдердің ішіндегі ең шешен, өз-өзіне есеп бере алатын тұлғалардың бірі болды. Мен оның жағдайы туралы сұрағанымда, ол бұл аурудың отбасына әкелген ауыртпалығы туралы ашық айтты. «Оның ең үлкен қорқынышы — біз ештеңе таба алмай қаламыз ба деген қауіп еді. Ештеңе білмеу — ең жаманы болар еді», — деген еді әкесі бірде.

Бірақ «білу» бәрін өзгертті ме? Эриканың қорқынышы сейілді, бірақ мутантты гендерге немесе олардың бұлшықеттеріне тигізетін әсеріне қатысты жасалатын нәрсе өте аз. 2012 жылы ол бұлшықеттің тартылуын жеңілдететін Диамокс (ацетазоламид дәрісі) препаратын қолданып көрді және қысқа уақытқа жеңілдік сезінді. Он сегіз түн бойы тыныш ұйықтады — өмірінде бір түн толық ұйықтап көрмеген жасөспірім үшін бұл тұтас бір ғұмырға тең еді — бірақ кейін ауру қайта басталды. Тремор қайта оралды. Бұлшықеттер әлі де семіп жатыр. Ол әлі де мүгедектер арбасында.

Егер біз бұл ауруға пренаталдық (туғанға дейінгі) тест ойлап тапсақ ше? Стивен Куэйк жаңа ғана ұрық геномын секвенирлеу — «туылмағандардың генетикасы» туралы баяндамасын аяқтаған болатын. Жақында әрбір ұрық геномын барлық ықтимал мутацияларға сканерлеп, оларды ауырлығы мен пенетранттылығына (геннің сырттай көріну деңгейі) қарай реттеу мүмкін болады. Біз Эриканың генетикалық ауруының барлық егжей-тегжейін білмейміз — бәлкім, қатерлі ісіктің кейбір генетикалық формалары сияқты, оның геномында басқа да жасырын «ынтымақтас» мутациялар бар шығар — бірақ генетиктердің көбі оның белгілеріне осы екі жоғары пенетрантты мутация себеп деп есептейді.

Ата-аналарға өз балаларының геномын толық секвенирлеуге және осындай ауыр генетикалық мутациялар анықталған жағдайда жүктілікті тоқтатуға рұқсат беруді қарастыруымыз керек пе? Біз Эриканың мутациясын адамзаттың гендік қорынан жояр едік — бірақ сонымен бірге Эриканы да жоятын едік. Мен Эриканың немесе оның отбасының шеккен зардабын жоққа шығармаймын, бірақ бұл жерде үлкен жоғалту бар екені даусыз. Эриканың қасіретін түсінбеу — біздің жанашырлығымыздың (эмпатия) кемістігін көрсетеді. Бірақ бұл таңдаудың құнын мойындаудан бас тарту — керісінше, біздің адамгершілігіміздің кемістігін білдіреді.

Эрика мен оның анасының айналасында адамдар көп жиналды, мен жағажайға қарай бет алдым, онда сэндвичтер мен сусындар дайындалып жатыр еді. Эриканың баяндамасы оптимизмге толы конференцияда салмақты ой салды: сіз нақты мутацияларды жеңілдететін дәрілер табу үшін геномдарды секвенирлей аласыз, бірақ бұл өте сирек кездесетін нәтиже. Мұндай сирек кездесетін ауыр аурулар үшін пренаталдық диагностика мен жүктілікті тоқтату әлі де ең оңай таңдау болып қала береді — бірақ сонымен бірге бұл этикалық тұрғыдан ең қиын мәселе. «Технология дамыған сайын біз белгісіз аумаққа көбірек енеміз. Бізге өте қиын таңдаулар жасауға тура келетініне күмән жоқ», — деді конференция ұйымдастырушысы Эрик Топол маған. «Жаңа геномикада тегін түскі ас өте аз».

Шынында да, түскі ас аяқталды. Қоңырау соғылып, генетиктер болашақтың болашағы туралы ойлану үшін залға оралды. Эриканың анасы оны конференция орталығынан арбамен шығарып әкеле жатты. Мен оған қол бұлғадым, бірақ ол мені байқамады. Ғимаратқа кіре бергенде, оның арбамен тұрақтан өтіп бара жатқанын көрдім, оның шәлісі желмен желбіреп, эпилог сияқты көрінді.

Мен осы жерде сипатталған үш жағдайды — Джейн Стерлингтің сүт безі қатерлі ісігін, Раджештің биполярлы бұзылысын және Эриканың нейробұлшықеттік ауруын — таңдап алдым, себебі олар генетикалық аурулардың кең спектрін қамтиды және генетикалық диагностиканың ең өткір қайшылықтарын көрсетеді. Стерлингте ортақ ауруға әкелетін бір ғана кінәлі генде (BRCA1) анықталатын мутация бар. Мутация жоғары пенетранттылыққа ие — тасымалдаушылардың 70-80 пайызында ақыры сүт безі қатерлі ісігі дамиды — бірақ пенетранттылық толық емес (100 пайыз емес), және болашақта аурудың нақты формасы, оның уақыты мен қауіп деңгейі белгісіз және бәлкім, оны білу мүмкін емес. Профилактикалық емдеу әдістері — мастэктомия (сүт безін алып тастау), гормоналды терапия — барлығы физикалық және психологиялық азапқа әкеледі және өз алдына қауіп төндіреді.

Шизофрения мен биполярлы бұзылыс, керісінше, пенетранттылығы әлдеқайда төмен, көптеген гендерден туындайтын аурулар. Профилактикалық ем де, толық жазылу да жоқ. Екеуі де сананы улап, отбасының берекесін алатын созылмалы, қайталанатын аурулар. Дегенмен, осы ауруларды тудыратын гендер сирек жағдайларда аурудың өзімен іргелес шығармашылық шабыттың тылсым түрін тудыруы мүмкін.

Ал Эриканың нейробұлшықеттік ауруы — геномдағы бір немесе екі өзгерістен туындаған, жоғары пенетрантты, мүгедектікке әкелетін және емделмейтін сирек генетикалық ауру. Медициналық терапия мүмкін емес емес, бірақ оның табылуы екіталай. Егер ұрық геномын секвенирлеу жүктілікті тоқтатумен (немесе осы мутацияларға тексерілген эмбриондарды іріктеп имплантациялаумен) ұштасса, онда мұндай генетикалық аурулар анықталып, адамзаттың гендік қорынан жойылуы мүмкін. Аз ғана жағдайларда геномды секвенирлеу медициналық терапияға немесе болашақта гендік терапияға жауап бере алатын жағдайды анықтауы мүмкін (2015 жылдың күзінде әлсіздігі, треморы, үдемелі соқырлығы және сілекей ағуы бар он бес айлық сәби — қате диагнозбен «аутоиммундық ауру» деп аталған — Колумбия университетінің генетика клиникасына жіберілді. Геномды секвенирлеу дәрумендер метаболизміне байланысты гендегі мутацияны анықтады. Қатты жетіспейтін В2 дәруменімен толықтырылғаннан кейін, қыздың неврологиялық функцияларының көп бөлігі қалпына келді).

Стерлинг, Раджеш және Эрика — барлығы «превиворлар» (ауру белгілері әлі басталмаған, бірақ генетикалық бейімділігі бар адамдар). Олардың болашақ тағдыры геномдарында жасырын жатты, бірақ олардың превиворлық тарихы мен таңдаулары әртүрлі. Біз бұл ақпаратпен не істейміз? «Менің нақты түйіндемем (резюмем) — жасушаларымда», — дейді GATTACA ғылыми-фантастикалық фильмінің жас кейіпкері Джером. Бірақ адамның генетикалық түйіндемесінің қаншалықты бөлігін біз оқып, түсіне аламыз? Кез келген геномда жазылған тағдырды пайдалы түрде шеше аламыз ба? Және қандай жағдайда біз араласа аламыз немесе араласуымыз керек?

Геномды оқудың шектеулері

Бірінші сұраққа оралайық: Адам геномының қаншалықты бөлігін біз болжамды мағынада «оқи» аламыз? Осы уақытқа дейін адам геномы арқылы тағдырды болжау мүмкіндігі екі негізгі шектеумен шектелді. Біріншіден, гендердің көбісі, Ричард Докинз сипаттағандай, «сызба» (blueprint) емес, «рецепт» (recipe) болып табылады. Олар бөлшектерді емес, процестерді анықтайды; олар формалардың формулалары. Егер сіз

Осыған қарамастан, шектеулердің осы үш тағаны — жоғары пенетрантты гендер (ағзада көріну ықтималдығы өте жоғары гендер), ерекше азап шегу және мәжбүрлеусіз, негізді араласулар — генетикалық επέмшелердің қолайлы формалары үшін пайдалы нұсқаулық болып табылды. Бірақ бұл шекаралар бұзылып жатыр. Мысалы, әлеуметтік-инженерлік таңдауларды бағыттау үшін жалғыз ген нұсқасын қолданған бірқатар таңғаларлық әрі арандатушылық зерттеулерді алайық. 1990-жылдардың аяғында мидағы кейбір нейрондар арасындағы сигнал беруді реттейтін молекуланы кодтайтын 5HTTLPR деп аталатын геннің психикалық стресске реакциямен байланысы бар екені анықталды. Ген екі түрде немесе аллельде (геннің балама формалары) кездеседі: ұзын нұсқа және қысқа нұсқа. 5HTTLPR/қысқа деп аталатын қысқа нұсқаны халықтың шамамен 40 пайызы тасымалдайды және ол протеиннің айтарлықтай төмен деңгейін өндіретін сияқты. Қысқа нұсқа мазасыз мінез-құлықпен, депрессиямен, жарақатпен, алкоголизммен және жоғары тәуекелді мінез-құлықпен бірнеше рет байланыстырылды. Бұл байланыс күшті емес, бірақ ауқымды: қысқа аллель неміс алкоголиктері арасындағы суицид қаупінің артуымен, американдық колледж студенттеріндегі депрессияның күшеюімен және қызметтегі сарбаздар арасындағы PTSD (жарақаттан кейінгі стресстік бұзылыс) көрсеткішінің жоғарылауымен байланысты болды.

2010 жылы зерттеушілер тобы Джорджияның кедей ауылдық аймағында «Күшті афроамерикандық отбасылар» (SAAF) деп аталатын зерттеу жобасын бастады. Бұл құқық бұзушылық, алкоголизм, зорлық-зомбылық, психикалық аурулар және есірткі қолдану жайлаған таңғаларлық көңілсіз жер. Терезелері сынған қараусыз қалған ағаш үйлер ландшафтқа шашырап жатыр; қылмыс өршіп тұр; бос тұрақтарда гиподермиялық инелер шашылып жатыр. Ересектердің жартысында орта білім жоқ, ал отбасылардың жартысына жуығы — жалғызбасты аналар.

Зерттеуге жасөспірім балалары бар алты жүз афроамерикандық отбасы тартылды. Отбасылар кездейсоқ түрде екі топқа бөлінді. Бір топта балалар мен олардың ата-аналары жеті апта бойы алкоголизмнің, шектен тыс ішудің, зорлық-зомбылықтың, импульсивтіліктің және есірткі қолданудың алдын алуға бағытталған қарқынды оқыту, кеңес беру, эмоционалдық қолдау және құрылымдық әлеуметтік араласулар алды. Бақылау тобындағы отбасылар ең аз араласуларды алды. Интервенция тобындағы және бақылау тобындағы балалардың 5HTTLPR гені секвенирленді (генетикалық коды оқылды).

Бұл кездейсоқ сынақтың бірінші нәтижесі алдыңғы зерттеулерден болжамды болды: бақылау тобында қысқа нұсқасы бар балалар — яғни геннің «жоғары қауіпті» формасы — жасөспірім кезінде ішімдікке салыну, есірткі қолдану және жыныстық бейберекетсіздік сияқты жоғары қауіпті мінез-құлыққа екі есе бейім болды, бұл осы генетикалық кіші топтағы қауіптің жоғарылағанын көрсеткен ертерек зерттеулерді растады. Екінші нәтиже арандатушылық сипатта болды: дәл осы балалар әлеуметтік араласуларға ең жақсы жауап беретіндер болып шықты. Интервенция тобында жоғары қауіпті аллельі бар балалар ең күшті және жылдам «нормаланды» — яғни ең қатты зардап шеккен субъектілер сонымен бірге ең жақсы нәтиже көрсеткендер болды. Параллель зерттеуде 5HTTLRP қысқа нұсқасы бар жетім сәбилер бастапқыда ұзын нұсқалы құрдастарына қарағанда импульсивті және әлеуметтік тұрғыдан мазасыз болып көрінгенімен, сонымен бірге қамқоршы патронаттық тәрбие ортасына орналастырудан пайда көруге ең бейім болды.

Екі жағдайда да, қысқа нұсқа психикалық сезімталдық үшін гипербелсенді «стресс сенсорын» кодтайтын сияқты, бірақ сонымен бірге бұл сенсор сол сезімталдыққа бағытталған интервенцияға (араласуға) ең жақсы жауап беретін сенсор болып табылады. Психиканың ең сынғыш немесе нәзік формалары жарақат тудыратын ортада бұрмалануға ең бейім — бірақ олар сонымен бірге мақсатты араласулар арқылы қалпына келуге де ең бейім. Бұл төзімділіктің өзі генетикалық негізге ие сияқты: кейбір адамдар төзімді болып туылады (бірақ араласуларға азырақ жауап береді), ал басқалары сезімтал болып туылады (бірақ өз ортасындағы өзгерістерге көбірек жауап береді).

«Төзімділік гені» идеясы әлеуметтік инженерлерді еліктірді. 2014 жылы New York Times басылымында бихевиорист-психолог Джей Бельски былай деп жазды: «Біз ең сезімтал балаларды анықтап, тапшы интервенция мен қызмет көрсету долларларын инвестициялау кезінде оларға пропорционалды емес түрде басымдық беруіміз керек пе? Меніңше, жауап — иә». «Кейбір балалар — жиі қолданылатын метафора бойынша — нәзік сұлугүлдер (орхидеялар) сияқты», - деп жазды Бельски, «олар стресс пен мұқтаждыққа ұшыраса тез солып қалады, бірақ көп күтім мен қолдау көрсетілсе, гүлдейді. Басқалары көбіне бақбақтарға ұқсайды; олар сәтсіздіктің теріс әсерлеріне төзімді болып шығады, бірақ сонымен бірге оң тәжірибелерден аса пайда көрмейді». Осы «нәзік сұлугүл» және «бақбақ» балаларды гендік профильдеу арқылы анықтай отырып, Бельскидің пікірінше, қоғам тапшы ресурстарды бағыттауда айтарлықтай тиімділікке қол жеткізе алады. «Тіпті бастауыш мектептегі барлық балалардың генотипін анықтайтын күн келуі мүмкін, бұл көмектен барынша пайда көре алатындар ең жақсы мұғалімдерге қол жеткізуін қамтамасыз етеді».

Бастауыш мектептегі барлық балалардың генотипін анықтау? Генетикалық профильдеуге негізделген патронаттық тәрбие таңдауы? Бақбақтар мен сұлугүлдер? Шамасы, гендер мен бейімділіктер туралы әңгіме бастапқы шекаралардан — жоғары пенетрантты гендерден, ерекше азап шегуден және негізді араласулардан — генотипке негізделген әлеуметтік инженерияға қарай сырғып кеткен. Егер генотиптеу баланың болашақтағы униполярлық депрессия немесе биполярлық бұзылыс қаупін анықтаса ше? Зорлық-зомбылық, қылмыс немесе импульсивтілік үшін гендік профильдеу туралы не деуге болады? Не «ерекше азап» болып саналады және қандай араласулар «негізді»?

Ал қалыпты жағдай дегеніміз не? Ата-аналарға өз балалары үшін «қалыптылықты» таңдауға рұқсат етіле ме? Егер — психологияның қандай да бір Гейзенберг принципіне бағына отырып — араласудың өзі қалыпсыздық сәйкестігін нығайта түссе ше?

Бұл кітап жақын тарих ретінде басталды — бірақ мені жақын болашақ мазалайды. Шизофрениямен ауыратын ата-анадан туған баланың алпыс жасқа дейін бұл ауруға шалдығу ықтималдығы 13-тен 30 пайызға дейін екенін біз қазір білеміз. Егер ата-анасының екеуі де ауырса, қауіп шамамен 50 пайызға дейін артады. Бір ағасы ауырса, баланың қаупі жалпы халықтан үш-бес есе жоғары болады. Екі ағасы мен бір немере ағасы ауырса — Жагу, Раджеш, Мони — бұл көрсеткіш жалпы қауіптен шамамен он есеге артады. Егер менің әкем, әпкем немесе әкем жағынан немере ағаларым бұл ауруға шалдықса (симптомдар өмірдің кейінгі кезеңінде пайда болуы мүмкін), қауіп тағы бірнеше есеге артады. Бұл — күту мен бақылаудың, тағдырдың айналмалы дөңгелегін қайта-қайта айналдырудың, генетикалық қауіп-қатерімді бағалаудың және қайта бағалаудың мәселесі.

Отбасылық шизофрения генетикасы туралы монументалды зерттеулерден кейін мен өз геномымды және отбасымның таңдаулы мүшелерінің геномдарын секвенирлеу туралы жиі ойладым. Технология бар: менің жеке зертханам геномдарды алуға, секвенирлеуге және түсіндіруге жабдықталған (мен бұл технологияны қатерлі ісікке шалдыққан науқастарымның гендерін секвенирлеу үшін үнемі қолданамын). Әлі де жетіспейтіні — қауіпті арттыратын ген нұсқаларының көпшілігінің немесе нұсқалар комбинациясының сәйкестігі. Бірақ осы нұсқалардың көбі анықталып, олар тудыратын қауіптің сипаты онжылдықтың соңына қарай сандық түрде бағаланатынына күмән аз. Менің отбасым сияқты отбасылар үшін генетикалық диагностика перспективасы енді абстракция болып қалмайды, клиникалық және жеке шындыққа айналады. Қарастырулардың үш тағаны — пенетранттылық, ерекше азап және негізді таңдау — біздің жеке болашағымызға қашалып жазылады.

Егер өткен ғасырдың тарихы бізге үкіметтерге генетикалық «жарамдылықты» (яғни, кім үш тағанның ішіне кіреді, ал кім одан тыс өмір сүреді) анықтауға өкілеттік берудің қауіптілігін үйретсе, онда біздің қазіргі дәуіріміздің алдында тұрған сұрақ — бұл билік жеке адамға өткенде не болады. Бұл сұрақ бізден жеке адамның — артық азапсыз, бақытты және жетістікке толы өмір сүруге деген ұмтылысын қоғамның — қысқа мерзімді перспективада тек аурудың ауыртпалығы мен мүгедектік шығындарын азайтуға мүдделі болуы мүмкін — тілектерімен теңгеруді талап етеді. Ал фондық режимде үнсіз жұмыс істеп тұрған үшінші актерлер тобы бар: біздің тілектеріміз бен мәжбүрлеулерімізге мән бермей көбейетін және жаңа нұсқалар жасайтын, бірақ тікелей немесе жанама түрде, қатты немесе қиғаштай отырып біздің тілектеріміз бен мәжбүрлеулерімізге әсер ететін гендеріміздің өзі. 1975 жылы Сорбоннада сөйлеген сөзінде мәдениет тарихшысы Мишель Фуко былай деген болатын: «Қалыпсыз тұлғалар технологиясы білім мен биліктің тұрақты желісі орнатылған кезде пайда болады». Фуко адамдардың «тұрақты желісі» туралы ойлаған еді. Бірақ бұл гендердің желісі де болуы әбден мүмкін.

fn1 Кездейсоқ пайда болған аурудың себебі ретінде жаңа мутацияны көрсету оңай емес: кездейсоқ мутация балада таза кездейсоқтықпен табылуы мүмкін және ауруға ешқандай қатысы болмауы мүмкін. Немесе ауруды қоздыру үшін нақты қоршаған орта факторлары қажет болуы мүмкін: «спорадикалық» (кездейсоқ) жағдай деп аталатын жағдай іс жүзінде қоршаған орта немесе генетикалық триггер арқылы белгілі бір шектен асқан отбасылық жағдай болуы мүмкін.

fn2 Шизофрениямен байланысты мутациялардың маңызды класы көшірме санының өзгеруі немесе CNV (гендердің жойылуы немесе сол геннің дупликациясы/трипликациясы) деп аталады. CNV-лер кездейсоқ аутизм және психикалық аурулардың басқа формаларында да табылды.

fn3 Аурудың спорадикалық немесе de novo (жаңадан пайда болған) нұсқасы бар баланың геномын оның ата-анасының геномымен салыстыру әдісі 2000-жылдары аутизм зерттеушілерімен басталды және психиатриялық генетика саласын түбегейлі ілгерілетті. Саймонс Симплекс жинағы ата-аналары аутист емес, бірақ тек бір баласы аутизм спектрінің бұзылуымен туған 2800 отбасын анықтады. Ата-аналық геномды баланың геномымен салыстыру мұндай балаларда кездесетін бірнеше de novo мутацияларын анықтады. Айта кетерлігі, аутизмде мутацияға ұшыраған бірнеше гендер шизофренияда да мутацияланған күйінде табылады, бұл екі ауру арасындағы тереңірек генетикалық байланыстардың мүмкіндігін арттырады.

fn4 Шизофрениямен байланысты ең күшті және ең қызықты ген — иммундық жүйемен байланысты ген. C4 деп аталатын ген геномда бір-біріне жақын орналасқан C4A және C4B деп аталатын екі тығыз байланысты формада кездеседі. Екі форма да вирустарды, бактерияларды, жасуша қалдықтарын және өлі жасушаларды тану, жою және жою үшін қолданылуы мүмкін протеиндерді кодтайды — бірақ бұл гендер мен шизофрения арасындағы таңқаларлық байланыс жұмбақ күйінде қалды.

2016 жылдың қаңтарында іргелі зерттеу бұл жұмбақты ішінара шешті. Мида жүйке жасушалары басқа жүйке жасушаларымен синапстар (жүйке жасушаларының түйіскен жері) деп аталатын арнайы қосылыстар арқылы байланысады. Бұл синапстар мидың дамуы кезінде түзіледі және олардың байланысы қалыпты танымның кілті болып табылады — дәл схемалық тақтадағы сымдардың байланысы компьютердің жұмысы үшін кілт болып табылатыны сияқты.

Мидың дамуы кезінде бұл синапстарды схемалық тақтаны дайындау кезінде сымдарды кесу және дәнекерлеу сияқты кесу және қайта пішіндерін өзгерту қажет. Таңқаларлық жағдай, өлі жасушаларды, қалдықтарды және патогендерді тануға және жоюға арналған молекула деп саналатын C4 протеині синапстарды жою үшін «қайта бейімделеді» және тартылады — бұл процесс синапстық прунинг (артық жүйке байланыстарын жою) деп аталады. Адамдарда синапстық прунинг балалық шақта және ересек өмірдің үшінші онжылдығына дейін жалғасады — дәл осы кезеңде шизофренияның көптеген симптомдары айқын бола бастайды.

Шизофрениямен ауыратын науқастарда C4 гендеріндегі ауытқулар C4A және C4B протеиндерінің мөлшері мен белсенділігін арттырады, нәтижесінде даму кезінде синапстар «шамадан тыс кесіледі». Бұл молекулалардың ингибиторлары сезімтал баланың немесе жасөспірімнің миындағы синапстардың қалыпты санын қалпына келтіруі мүмкін.

Төрт онжылдық ғылым — 1970-жылдардағы егіздерді зерттеу, 1980-жылдардағы тіркесімдік талдау және 1990-2000-жылдардағы нейробиология мен жасушалық биология — осы жаңалыққа тоғысады. Менің отбасым сияқты отбасылар үшін C4-тің шизофрениямен байланысының ашылуы бұл ауруды диагностикалау мен емдеудің керемет перспективаларын ашады — сонымен бірге мұндай диагностикалық тесттер немесе терапиялар қалай және қашан қолданылуы мүмкін екендігі туралы мазасыз сұрақтар туғызады.

fn5 «Отбасылық» және «спорадикалық» (кездейсоқ) арасындағы айырмашылық генетикалық деңгейде шатасып, жойыла бастайды. Отбасылық ауруларда мутацияланған кейбір гендер спорадикалық ауруда да мутацияланған болып шығады. Бұл гендер аурудың ең күшті себептері болуы әбден мүмкін.

fn6 Ауру қаупімен байланысты мутация немесе ауытқу геннің протеинді кодтайтын аймағында болмауы мүмкін. Ауытқу геннің реттеуші аймағында немесе протеиндерді кодтамайтын генде болуы мүмкін. Шынында да, қазіргі уақытта белгілі белгілі бір ауру немесе фенотип қаупіне әсер ететін көптеген генетикалық ауытқулар геномның реттеуші немесе кодталмайтын аймақтарында орналасқан.

Генетикалық терапия: Пост-адам

Мен неден қорқамын? Өзімнен бе? Жанымда басқа ешкім жоқ. — Уильям Шекспир, Ричард III, 5-ші акт, 3-ші көрініс

Қазіргі уақытта биологияда 20-ғасырдың басындағы физика ғылымдарын еске түсіретін, әрең тежелген үміттер сезімі бар. Бұл — белгісіздікке қарай ілгерілеу сезімі және бұл ілгерілеудің қайда апаратыны әрі қызықты, әрі жұмбақ екенін [мойындау]. 20-ғасыр физикасы мен 21-ғасыр биологиясы арасындағы ұқсастық жақсы жағынан да, жаман жағынан да жалғаса береді. — «Биологияның үлкен жарылысы», 2007

1991 жылдың жазында, Адам геномы жобасы басталғаннан кейін көп ұзамай, бір журналист Нью-Йорктегі Колд-Спринг-Харбор зертханасында Джеймс Уотсонға барды. Бұл аптап ыстық түс қайтқан уақыт еді, Уотсон өз кабинетінде жарқыраған шығанаққа қараған терезенің жанында отырған болатын. Сұхбат алушы Уотсоннан Геном жобасының болашағы туралы сұрады. Біздің геномымыздағы барлық гендер секвенирленіп, ғалымдар адамның генетикалық ақпаратын өз еркімен басқара алатын болғанда не болады?

Уотсон күліп, қастарын көтерді. «Ол сирек ақ шаштарын қолымен сипап өтті... және көздерінде тентек ұшқын пайда болды. ... «Көптеген адамдар біздің генетикалық нұсқауларымызды өзгертуге алаңдайтынын айтады. Бірақ бұл [генетикалық нұсқаулар] — бүгінгі күні болмауы мүмкін белгілі бір жағдайларға бейімделу үшін жасалған эволюцияның жемісі ғана. Біз бәріміз өзіміздің қаншалықты кемелсіз екенімізді білеміз. Неге өзімізді тірі қалуға сәл жақсырақ бейімдемеске? »

«Біз солай істейміз», - деді ол. Ол сұхбат берушіге қарап, кенеттен күліп жіберді, ғылыми әлемге дауылдың алдындағы таныс болып кеткен өзіне тән, жоғары ноталы күлкісін шығарды. «Біз солай істейміз. Біз өзімізді сәл жақсырақ етеміз».

Уотсонның түсініктемесі бізді Эриче кездесуінде студенттер көтерген екінші мәселеге қайта оралтады: Егер біз адам геномын әдейі өзгертуді үйренсек ше? 1980-жылдардың аяғына дейін адам геномын қайта пішімдеудің — генетикалық тұрғыдан «өзімізді сәл жақсырақ етудің» — жалғыз механизмі құрсақтағы жоғары пенетрантты және өте зиянды генетикалық мутацияларды (мысалы, Тей-Сакс ауруын немесе кистозды фиброзды тудыратындарды) анықтау және жүктілікті тоқтату болатын. 1990-жылдары преимплантациялық генетикалық диагностика (PGD) ата-аналарға мұндай мутациялары жоқ эмбриондарды алдын ала таңдауға және имплантациялауға мүмкіндік берді, бұл өмірді тоқтатудың моральдық дилеммасын таңдаудың моральдық дилеммасымен алмастырды. Солай болса да, адам генетиктері жоғарыда аталған шекаралардың үш тағанында жұмыс істеді: жоғары пенетрантты генетикалық зақымданулар, ерекше азап шегу және негізді, мәжбүрлеусіз араласулар.

1990-жылдардың соңында гендік терапияның пайда болуы бұл талқылаудың шарттарын өзгертті: гендерді енді адам денесінде әдейі өзгертуге болатын еді. Бұл «позитивті евгениканың (адам тұқымын жақсарту туралы ілім) қайта жаңғыруы болды. Зиянды гендерді тасымалдайтын адамдарды жоюдың орнына, ғалымдар ақаулы адам гендерін түзетуді, осылайша геномды «сәл жақсырақ» етуді елестете алды.

Тұжырымдамалық тұрғыдан гендік терапия екі түрлі болады. Біріншісі — көбейтуге қатысы жоқ жасушаның — айталық қан, ми немесе бұлшықет жасушасының геномын өзгерту. Бұл жасушалардың генетикалық модификациясы олардың қызметіне әсер етеді, бірақ ол адам геномын бір ұрпақтан артық өзгертпейді. Егер бұлшықет немесе қан жасушасына генетикалық өзгеріс енгізілсе, өзгеріс адам эмбрионына берілмейді; жасуша өлгенде өзгертілген ген жоғалады. Аши ДеСилва, Джесси Гелсингер және Синтия Катшолл — бұл соматикалық (ұрпаққа берілмейтін) гендік терапиямен емделген адамдардың мысалдары: үш жағдайда да қан жасушалары — бірақ жыныс жасушалары (яғни, сперматозоид пен жұмыртқа жасушасы) емес — бөгде гендерді енгізу арқылы өзгертілді.

Гендік терапияның екінші, радикалды түрі — адам геномын өзгерту, осылайша бұл өзгеріс көбею жасушаларына әсер етеді. Генетикалық өзгеріс сперматозоидқа немесе жұмыртқа жасушасына — яғни адамның жыныстық желісіне (germ line) енгізілгеннен кейін, өзгеріс өздігінен көбейетін болады. Өзгеріс адам геномына тұрақты түрде еніп, бір ұрпақтан келесі ұрпаққа беріледі. Енгізілген ген адам геномымен ажырамас байланысты болады.

Адамдардағы жыныстық желінің гендік терапиясы 1990-жылдардың аяғында мүмкін емес еді: генетикалық өзгерістерді адамның сперматозоидына немесе жұмыртқа жасушасына өткізудің сенімді әдісі болған жоқ. Бірақ тіпті соматикалық терапия сынақтары да тоқтатылды. Джесси Гелсингердің «биотехнологиялық өлімі», New York Times Magazine сипаттағандай, бұл салаға соншалықты қатты соққы бергені соншалық, Америка Құрама Штаттарындағы барлық дерлік гендік терапия сынақтары тоқтатылды. Компаниялар банкротқа ұшырады. ғалымдар бұл саладан кетті. Бұл сынақ гендік терапияның барлық түрлерінің жерін күйдіріп, салада өшпес тыртық қалдырды.

Бірақ гендік терапия қайта оралды — абайлап басылған қадамдармен. 1990 мен 2000 жылдар арасындағы тоқырау болып көрінген онжылдық — ішкі бақылау мен қайта қарау онжылдығы болды. Біріншіден, Гелсингер сынағындағы қателіктер тізбегі мұқият талдануы керек еді. Бауырға генді тасымалдайтын зиянсыз вирус енгізу неге мұндай жойқын, өлімге әкелетін реакция тудырды? Дәрігерлер, ғалымдар мен реттеушілер сынақты мұқият тексергенде, сәтсіз эксперименттің себептері белгілі болды. Гелсингердің жасушаларын жұқтыру үшін қолданылған векторлар (тасымалдаушылар) адамдарда ешқашан дұрыс тексерілмеген. Бірақ ең бастысы, Гелсингердің вирусқа иммундық жауабын алдын ала болжау керек еді. Гелсингер бұрын гендік терапия экспериментінде қолданылған аденовирус штаммына табиғи түрде ұшыраған болуы мүмкін. Оның күшті иммундық жауабы ауытқу емес еді; бұл ағзаның бұрын кездескен патогенмен, бәлкім, суық тию кезінде күресудегі қалыпты реакциясы болды. Гендерді жеткізу құралы ретінде қарапайым адам вирусын таңдау арқылы гендік терапевттер үлкен қателік жіберді: олар гендердің тарихы, тыртықтары, естеліктері және бұрынғы әсерлері бар адам денесіне жеткізіліп жатқанын ескеруді ұмытты. «Мұндай әдемі нәрсе қалайша соншалықты қатты қателесуі мүмкін? » — деп сұрады Пол Гелсингер. Біз қазір оның себебін білеміз: өйткені — тек сұлулықты ғана іздеген ғалымдар апатқа дайын емес еді. Адам медицинасының шекараларын итеріп жатқан дәрігерлер қарапайым суық тиюді ескеруді ұмытып кетті.

Гелсингердің өлімінен кейінгі екі онжылдықта түпнұсқа гендік терапия сынақтарында қолданылған құралдар негізінен екінші және үшінші буын технологияларымен алмастырылды. Енді гендерді адам жасушаларына жеткізу үшін жаңа вирустар қолданылады және генді жеткізуді бақылаудың жаңа әдістері жасалды. Бұл вирустардың көбі зертханада басқару оңай болғандықтан және Гелсингердің денесінде бақылаудан шығып кеткен жойқын иммундық жауапты тудырмайтындықтан әдейі таңдалған.

Гемофилияны емдеудегі бетбұрыс және геномдық инженерияның келешегі

2014 жылы New England Journal of Medicine журналында жарияланған айтулы зерттеу гемофилияны (қанның ұю факторының мутациясынан туындайтын, тоқтаусыз қан кетумен сипатталатын қауіпті ауру) емдеуде гендік терапияның сәтті қолданылғанын жариялады. Гемофилия ген тарихында үзілмес тін болып өтеді; бұл — ДНҚ тарихындағы ДНҚ-ның өзі. Бұл 1904 жылы туғаннан бастап патшазада Алексейді азаптап, осылайша ХХ ғасырдың басындағы Ресейдің саяси өмірінің эпицентріне енген дерт еді. Ол адамдарда анықталған алғашқы Х-хромосомасымен байланысты аурулардың бірі болды, бұл геннің хромосомадағы физикалық бар екенін көрсетті. Сондай-ақ, ол нақты бір генге байланысты екені дәлелденген алғашқы аурулардың бірі және 1984 жылы Genentech компаниясы алғаш рет жасанды инженерлік ақуыз жасап шығарған генетикалық дерттердің бірі болды.

Гемофилия үшін гендік терапияны қолдану идеясы алғаш рет 1980-жылдардың ортасында көтерілді. Гемофилия қан ұйытатын ақуыздың жетіспеушілігінен туындайтындықтан, жетіспейтін ақуызды дене өзі өндіруі үшін вирустың көмегімен генді жасушаларға жеткізу және сол арқылы қанның ұюын қалпына келтіру мүмкін болып көрінді. 2000-жылдардың басында, жиырма жылға жуық кідірістен кейін, гендік терапевтер гемофилияны қайтадан емдеп көруді ұйғарды. Гемофилияның қандағы нақты ұю факторының жоқтығына байланысты екі негізгі түрі болады. Сынақ үшін гемофилияның В нұсқасы таңдалды, мұнда IX ұю факторының гені мутацияға ұшырап, қалыпты ақуыз өндіре алмайды.

Бұл сынақтың хаттамасы қарапайым болды: Аурудың ауыр түріне шалдыққан он ер адамға IX фактор гені бар вирустың бір дозасы егілді. Вирус арқылы кодталған ақуыздың қандағы мөлшері бірнеше ай бойы бақыланды. Бұл сынақ тек қауіпсіздікті емес, сонымен бірге тиімділікті де тексерді: вирус егілген он пациенттің қан кету эпизодтары және қосымша IX фактор инъекцияларын қолдануы қадағаланды.

Вирус арқылы енгізілген ген IX фактордың концентрациясын қалыпты мәннің тек 5 пайызына дейін ғана арттырғанымен, қан кету эпизодтарына әсері таңғалдырды. Пациенттерде қан кету жағдайлары 90 пайызға азайды және сырттан егілетін IX факторды қолдану да дәл солай күрт төмендеді. Бұл әсер үш жылдан астам уақыт бойы сақталды.

Жетіспейтін ақуыздың небәрі 5 пайызын толтырудың мұндай күшті терапиялық әсері гендік терапевтердің үміт отын жақты. Бұл бізге адам биологиясындағы дегенерацияның (жүйенің бір бөлігі істен шықса да, қызметін сақтап қалу қабілеті) күшін еске салады: егер ұю факторының тек 5 пайызы адам қанының ұю функциясын толық қалпына келтіруге жеткілікті болса, онда ақуыздың 95 пайызы артық болуы тиіс — бұл апатты қан кету жағдайында адам денесінде сақталатын резерв немесе буфер болуы мүмкін. Егер осы принцип жалғыз геннен туындайтын басқа генетикалық ауруларға, мысалы, муковисцидозға қатысты болса, онда гендік терапия бұрын ойлағаннан әлдеқайда оңайырақ болуы мүмкін. Тіпті терапиялық генді жасушалардың аз ғана бөлігіне тиімсіз жеткізудің өзі өлімге әкелетін ауруды емдеуге жеткілікті болуы ықтимал.

Тұрақты геномдық өзгерістер және "герминативті" терапия

Бірақ адам генетикасының мәңгілік қиялы — адам геномын біржола түзету үшін репродуктивті жасушалардағы гендерді өзгерту, яғни ұрық жолындағы гендік терапия (келесі ұрпаққа берілетін өзгерістер жасау) туралы не деуге болады? "Пост-адамдар" немесе "транс-адамдар" — яғни геномы тұрақты түрде өзгертілген адам эмбриондарын жасау туралы ше? 1990-жылдардың басына қарай адам геномының тұрақты инженериясы мәселесі үш ғылыми кедергіге дейін қысқарды. Олардың әрқайсысы бір кездері шешілмейтін міндеттей көрінген еді, бірақ қазір бәрі шешілудің аз-ақ алдында тұр. Бүгінгі адам геномының инженериясы туралы ең таңқаларлық факт — оның қаншалықты қол жетпес екендігі емес, оның қаншалықты жақын әрі қол созым жерде тұрғандығында.

Бірінші міндет сенімді адам эмбриондық дің жасушасын (ағзаның кез келген мүшесіне айнала алатын бастапқы жасушалар) жасау болды. ЭДЖ — ерте эмбриондардың ішкі өзегінен алынатын дің жасушалары. Олар жасушалар мен ағзалар арасындағы өтпелі кезеңде өмір сүреді: оларды зертханада жасуша желісі ретінде өсіруге және басқаруға болады, бірақ олар тірі эмбрионның барлық ұлпа қабаттарын құруға да қабілетті. ЭДЖ геномын өзгерту — ағза геномын тұрақты өзгертуге баратын ыңғайлы көпір: егер ЭДЖ геномын әдейі өзгерту мүмкін болса, онда бұл генетикалық өзгеріс әлеуетті түрде эмбрионға, эмбрион ішінде түзілетін барлық мүшелерге, демек, бүкіл ағзаға енгізілуі мүмкін. ЭДЖ-ны генетикалық түрлендіру — ұрық жолындағы геномдық инженерия туралы кез келген қиял өтуі тиіс тар өткел.

1990-жылдардың соңында Висконсин штатындағы эмбриолог Джеймс Томсон олардан дің жасушаларын алу үшін адам эмбриондарымен тәжірибе жасай бастады. Тышқанның ЭДЖ-лары 1970-жылдардың соңынан бері белгілі болса да, адамнан балама табуға бағытталған ондаған әрекет сәтсіз аяқталды. Томсон бұл сәтсіздіктерді екі фактормен байланыстырды: нашар тұқым және нашар топырақ. Адамның дің жасушаларын алуға арналған бастапқы материал жиі сапасыз болды, ал олардың өсу жағдайлары оңтайлы емес еді. 1980-жылдары аспирант кезінде Томсон тышқанның ЭДЖ-ларын мұқият зерттеген. Экзотикалық өсімдіктерді табиғи ортасынан тыс жерде өсіруге қабілетті бағбан сияқты, Томсон ЭДЖ-лардың көптеген ерекшеліктерін біртіндеп үйренді. Олар өте қырсық, тұрақсыз және талғампаз болды. Ол олардың кішкене себеп болса-ақ жиырылып, өліп қалатын бейімділігін білді. Ол оларды аялап өсіру үшін "күтуші" жасушалардың қажеттігін, олардың бір-біріне жабысып қалатын біртүрлі әдетін және микроскоппен қараған сайын өзін арбайтын жасушалардың мөлдір, жарық шағылыстыратын, гипноздық жарқылын білді.

1991 жылы Висконсин аймақтық приматтар орталығына ауысқан Томсон маймылдардан ЭДЖ ала бастады. Ол буаз резус-макакасынан алты күндік эмбрионды алып, оны Петри табақшасында өсірді. Алты күннен кейін ол эмбрионның сыртқы қабатын жемістің қабығын аршығандай сыпырып тастап, ішкі жасушалық массаның өзегінен жеке жасушаларды бөліп алды. Тышқан жасушаларындағыдай, ол бұл жасушаларды маңызды өсу факторларын қамтамасыз ете алатын "күтуші" жасушалар ұясында өсіруді үйренді; бұл күтуші жасушаларсыз ЭДЖ-лар өліп қалатын. 1996 жылы бұл әдісті адамдарға қолдана алатынына көзі жетіп, Висконсин университетінің реттеуші кеңестерінен адамның ЭДЖ-ларын жасауға рұқсат сұрады.

Бірақ тышқан мен маймыл эмбриондарын табу оңай болған еді. Ғалым жаңа ұрықтанған адам эмбриондарын қайдан таба алады? Томсон айқын ресурсқа тап болды: ЭКҰ клиникалары. 1990-жылдардың соңына қарай ЭКҰ (экстракорпоралдық ұрықтандыру) бедеуліктің әртүрлі түрлерін емдеудің жалпы әдісіне айналды. ЭКҰ жасау үшін әйелден овуляциядан кейін жұмыртқа жасушалары жиналады. Әдетте бір жинақта бірнеше жұмыртқа жасушасы — кейде он-он екіге дейін болады және бұл жасушалар Петри табақшасында ер адамның шәуетімен ұрықтандырылады. Содан кейін эмбриондар жатырға қайта имплантацияланғанға дейін инкубаторда аз уақыт өсіріледі.

Бірақ ЭКҰ эмбриондарының бәрі бірдей имплантацияланбайды. Үштен көп эмбрионды салу қауіпті және қабылданбаған, сондықтан артық эмбриондар әдетте жойылады (немесе сирек жағдайда "суррогат" ана ретінде басқа әйелдердің денесіне салынады). 1996 жылы Висконсин университетінен рұқсат алған Томсон ЭКҰ клиникаларынан отыз алты эмбрион алды. Олардың он төрті инкубаторда жылтыр жасушалық сфераларға айналды. Маймылдарда жетілдірілген әдісті — сыртқы қабаттарды аршуды, "қоректендіргіштер" мен күтуші жасушаларда жасуша өсуін абайлап ынталандыруды қолдана отырып, Томсон адамның бірнеше эмбриондық дің жасушаларын бөліп алды. Тышқандарға салынған бұл жасушалар адам эмбрионының барлық үш қабатын — тері, сүйек, бұлшықет, жүйке, ішек және қан сияқты барлық ұлпалардың бастапқы көздерін жасауға қабілетті болды.

Томсонның ЭКҰ-дан қалған эмбриондардан алған дің жасушалары адам эмбриогенезінің көптеген ерекшеліктерін қайталады, бірақ олардың әлі де үлкен шектеуі болды: олар адамның барлық дерлік ұлпаларын жасай алғанымен, шәует пен жұмыртқа жасушалары сияқты кейбір ұлпаларды тиімді түрде түзе алмады. Осылайша, бұл ЭДЖ-ларға енгізілген генетикалық өзгеріс эмбрионның барлық жасушаларына берілуі мүмкін еді, тек ең маңыздыларынан — генді келесі ұрпаққа жеткізе алатын жасушалардан басқасына. 1998 жылы Томсонның мақаласы Science журналында жарияланғаннан кейін көп ұзамай дүние жүзіндегі ғалымдар тобы, соның ішінде АҚШ, Қытай, Жапония, Үндістан және Израиль зерттеушілері гендерді ұрпаққа бере алатын адам ЭДЖ-сын табу үмітімен ұрықтың эмбриондық ұлпаларынан ондаған дің жасушалары желілерін ала бастады.

Бірақ кейін, ескертусіз-ақ, бұл сала мұздап, тоқтап қалды. 2001 жылы Томсонның мақаласынан үш жыл өткен соң, Президент Джордж Буш барлық федералдық ЭДЖ зерттеулерін бұрыннан жасалған жетпіс төрт жасуша желісімен ғана шектеді. Тіпті ЭКҰ-дан қалған эмбриондық ұлпалардан да жаңа желілер алуға тыйым салынды. ЭДЖ-мен жұмыс істейтін зертханалар қатаң қадағалауға және қаржыландырудың қысқаруына тап болды. 2006 және 2007 жылдары Буш жаңа жасуша желілерін құруды федералдық қаржыландыруға бірнеше рет вето қойды. Дің жасушаларын зерттеуді жақтаушылар, соның ішінде дегенеративті аурулары мен неврологиялық бұзылыстары бар пациенттер Вашингтон көшелеріне шығып, тыйымға жауапты федералдық агенттіктерді сотқа береміз деп қоқан-лоққы көрсетті. Буш бұл өтініштерге жауап ретінде суррогат аналар арқылы "керексіз" ЭКҰ эмбриондарынан өмірге келген балаларды жанына алып, баспасөз мәслихаттарын өткізді.

Екінші кедергі: Геномды редакциялаудың тууы

Жаңа ЭДЖ-ларды федералдық қаржыландыруға тыйым салу адам геномының инженерлерінің амбицияларын, кем дегенде, уақытша тоқтатып тастады. Бірақ ол адам геномында тұрақты тұқым қуалайтын өзгерістер жасау үшін қажетті екінші қадамның ілгерілеуін тоқтата алмады: қолданыстағы ЭДЖ геномдарына мақсатты өзгерістер енгізудің сенімді, тиімді әдісі қажет болды.

Бастапқыда бұл да шешілмейтін технологиялық қиындық болып көрінді. Адам геномын өзгертудің кез келген әдісі дерлік дөрекі әрі тиімсіз еді. Ғалымдар гендерді мутацияға ұшырату үшін дің жасушаларын радиацияға ұшырата алды, бірақ бұл мутациялар геном бойынша кездейсоқ шашырап, мутацияға мақсатты түрде әсер етудің кез келген әрекетін жоққа шығарды. Белгілі генетикалық өзгерістері бар вирустар өз гендерін геномға енгізе алатын, бірақ енгізу орны әдетте кездейсоқ болатын және енгізілген ген жиі "үнсіз" қалатын. 1980-жылдары геномға бағытталған өзгеріс енгізудің тағы бір әдісі — жасушаларды мутацияланған гені бар бөгде ДНҚ бөліктерімен "суғару" әдісі ойлап табылды. Бөгде ДНҚ тікелей жасушаның генетикалық материалына енгізілді немесе оның хабары геномға көшірілді. Процесс жұмыс істегенімен, ол өте тиімсіз және қателерге бейім болды. Сенімді, тиімді, мақсатты өзгеріс — белгілі бір гендерді белгіленген тәртіппен әдейі өзгерту мүмкін еместей көрінді.

2011 жылдың көктемінде бактериолог Эммануэль Шарпантье зерттеуші Дженнифер Дауднаға келіп, бастапқыда адам гендеріне немесе геномдық инженерияға ешқандай қатысы жоқ сияқты көрінген бір жұмбақ туралы айтты. Шарпантье мен Даудна Пуэрто-Рикодағы микробиология конференциясына қатысып жатқан болатын. Олар Ескі Сан-Хуанның тар көшелерімен, доғалы есіктері мен боялған қасбеттері бар фуксия және охра түсті үйлердің жанынан өтіп бара жатқанда, Шарпантье Дауднаға өзінің бактериялық иммундық жүйелерге — бактериялардың вирустардан қорғану тетіктеріне деген қызығушылығы туралы айтты. Вирустар мен бактериялар арасындағы соғыс өте ұзақ және қатал жүріп жатқаны соншалық, олар ежелгі жаулар сияқты бір-бірінің болмысын анықтайтын болған: олардың өзара қастастығы гендерінде таңбаланған. Вирустар бактерияларға басып кіріп, оларды өлтіру үшін генетикалық тетіктерді дамытты. Ал бактериялар оған жауап ретінде қарсы күресетін гендерді жетілдірді. "Вирустық инфекция — бұл соғып тұрған сағаттық бомба", - деп білді Даудна. "Бактерияның өзі жойылғанға дейін бомбаны залалсыздандыруға небәрі бірнеше минуты бар".

2000-жылдардың ортасында француз ғалымдары Филипп Хорват пен Родольф Баррангу бактериялық өзін-өзі қорғаудың осындай тетіктерінің біріне тап болды. Danisco даниялық тағам компаниясының қызметкерлері Хорват пен Баррангу ірімшік пен йогурт өндіретін бактериялармен жұмыс істеп жатқан еді. Олар кейбір бактерия түрлерінің басып кірген вирустарды паралич ету үшін олардың геномдарын дәл кесіп тастайтын жүйені дамытқанын анықтады. Бұл жүйе — өзіндік бір молекулалық жиналмалы пышақ — "қайталама құқық бұзушы" вирустарды олардың ДНҚ тізбегі арқылы таныды. Кесіктер кездейсоқ жерлерде емес, вирустық ДНҚ-ның нақты жерлерінде жасалды.

Көп ұзамай бактериялық қорғаныс жүйесінің кем дегенде екі маңызды компоненттен тұратыны анықталды: 1. "Іздеуші" — бактериялық геномда кодталған, вирустардың ДНҚ-сына сәйкес келетін және оны танитын РНҚ. Тану принципі тағы да байланысуға негізделген: РНҚ "іздеуші" басып кірген вирустың ДНҚ-сын таба алды, себебі ол сол ДНҚ-ның айнадағы бейнесі — яғни "инь мен ян" сияқты еді. Бұл қалтаңда жауыңның тұрақты суретін немесе бактерия жағдайында оның геномына өшпестей қашалып жазылған теріс фотосуретін алып жүрумен бірдей. 2. "Жалдамалы өлтіруші" — вирустық ДНҚ бөгде деп танылғаннан кейін (оның кері бейнесі арқылы), вирустық генге өлімші жарақат салу үшін Cas9 деп аталатын бактериялық ақуыз жіберіледі.

"Іздеуші" мен "жалдамалы өлтіруші" келісіп жұмыс істеді: Cas9 ақуызы геномды тек тану элементі тізбекке сәйкес келгеннен кейін ғана кесті. Бұл сыбайластардың — нысананы көрсетуші мен орындаушының, дрон мен зымыранның, Бонни мен Клайдтың классикалық үйлесімі еді. Өмірінің көп бөлігін РНҚ биологиясына арнаған Даудна бұл жүйеге қатты қызықты. Бастапқыда ол мұны жай ғана қызық нәрсе ретінде қарастырды — кейінірек өзі айтқандай, "мен жұмыс істеген ең түсініксіз дүние". Бірақ Шарпантьемен бірге жұмыс істей отырып, ол оны құрамдас бөліктеріне мұқият бөле бастады.

2012 жылы Даудна мен Шарпантье бұл жүйенің "бағдарламаланатынын" түсінді. Бактериялар, әрине, вирустарды іздеу және жою үшін ғана вирустық гендердің бейнелерін тасымалдайды; олардың басқа геномдарды тануға немесе кесуге себебі жоқ. Бірақ Даудна мен Шарпантье өзін-өзі қорғау жүйесін алдауға болатынын білді: тану элементін жалған нұсқамен ауыстыру арқылы олар жүйені басқа гендер мен геномдарда мақсатты кесіктер жасауға мәжбүрлей алды. "Іздеушіні" ауыстырсаң, басқа ген табылып, кесілуі мүмкін еді.

Гендегі "мақсатты кесік" — бұл мутацияның әлеуетті көзі. Көптеген мутациялар геномда кездейсоқ пайда болады; сіз рентген сәулесіне тек муковисцидоз генін немесе Тей-Сакс генін таңдап өзгертуді бұйыра алмайсыз. Бірақ Даудна мен Шарпантье жағдайында мутация кездейсоқ жасалмады: кесікті өзін-өзі қорғау жүйесі таныған жерде дәл жасауға бағдарламалауға болатын еді. Тану элементін өзгерту арқылы Даудна мен Шарпантье оны таңдалған генге шабуыл жасауға бағыттап, сол арқылы генді өз қалауынша мутацияға ұшырата алды.

Жүйені одан әрі де басқаруға болатын еді. Ген кесілгенде, ДНҚ-ның екі ұшы үзілген жіп сияқты ашылып қалады. Кесу және түзету бұзылған генді жөндеуге арналған және ген бүтін көшірмені іздеу арқылы жоғалған ақпаратты қалпына келтіруге тырысады. Материя энергияны сақтауы керек; геном ақпаратты сақтауға арналған. Әдетте, кесілген ген жоғалған ақпаратты жасушадағы геннің екінші көшірмесінен қалпына келтіруге тырысады. Бірақ егер жасуша бөгде ДНҚ-мен "толтырылса", онда ген ақпаратты өзінің резервтік көшірмесінен емес, осы жалған ДНҚ-дан ақымақтарша көшіріп алады. Осылайша, жалған ДНҚ фрагментінде жазылған ақпарат геномға тұрақты түрде көшіріледі — бұл сөйлемдегі сөзді өшіріп, орнына басқа сөзді мәжбүрлеп жазумен бірдей. Геномға алдын ала анықталған генетикалық өзгерісті жазуға болады: гендегі ATGGGCCCG тізбегін ACCGCCGGG (немесе кез келген қажетті тізбекке) өзгертуге болады. Мутантты муковисцидоз генін сау нұсқаға дейін түзетуге болады; ағзаға вирустарға төзімділік беретін генді енгізуге болады; мутацияланған BRCA1 генін қалыпты күйіне қайтаруға болады; Хантингтон ауруының мутацияланған генін бұзып, жойып жіберуге болады. Бұл әдіс геномды редакциялау немесе геномдық хирургия деп аталды.

Даудна мен Шарпантье CRISPR/Cas9 деп аталатын микробтық қорғаныс жүйесі туралы деректерін 2012 жылы Science журналында жариялады. Мақала бірден биологтардың қиялын жаулап алды. Осы айтулы зерттеу жарияланғаннан бергі үш жыл ішінде бұл әдісті қолдану күрт өсті. Әдістің әлі де кейбір іргелі шектеулері бар: кейде кесіктер қате гендерге жасалады. Кейде жөндеу тиімді болмайды, бұл геномның белгілі бір жерлеріне ақпаратты "қайта жазуды" қиындатады. Бірақ ол бүгінгі күнге дейінгі кез келген басқа геномды өзгерту әдісіне қарағанда оңайырақ, қуаттырақ және тиімдірек жұмыс істейді.

Биология тарихында мұндай ғылыми кездейсоқтықтар саусақпен санарлық қана. Микробтар ойлап тапқан, йогурт инженерлері ашқан және РНҚ биологтары қайта бағдарламалаған түсініксіз микробтық қорғаныс генетиктер ондаған жылдар бойы аңсаған трансформациялық технологияға — адам геномын бағытталған, тиімді және тізбекке тән түрлендіру әдісіне жол ашты. Гендік терапияның пионері Ричард Маллиган бір кездері "таза, мінсіз гендік терапияны" армандаған еді. Бұл жүйе таза, мінсіз гендік терапияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Соңғы қадам: Ұрпаққа берілетін өзгерістер

Адам ағзаларында геномды мақсатты тұрақты түрде өзгерту үшін соңғы бір қадам қажет. Адамның ЭДЖ-ларында жасалған генетикалық өзгерістер адам эмбриондарына енуі керек. Адамның ЭДЖ-сын тікелей өміршең адам эмбрионына айналдыру техникалық және этикалық себептерге байланысты мүмкін емес. Адамның ЭДЖ-лары зертханалық жағдайда адам ұлпаларының барлық түрлерін жасай алса да, жасуша өздігінен өміршең адам эмбрионы болып ұйымдасады деген үмітпен оны тікелей әйел жатырына салуды елестету мүмкін емес. Адамның ЭДЖ-лары жануарларға ауыстырып салынғанда, жасушалардың қол жеткізе алатын ең жоғарғы деңгейі — адам эмбрионының өмірлік маңызды ұлпа қабаттарының бос ұйымдасуы ғана болды, бұл адам эмбриогенезі кезінде ұрықтанған жұмыртқа қол жеткізетін анатомиялық және физиологиялық үйлесімділіктен өте алыс.

Тағы бір балама нұсқа — эмбрионның негізгі анатомиялық формасы қалыптасқаннан кейін, яғни ұрықтанудан бірнеше күн немесе апта өткен соң оны толықтай генетикалық түрлендіруге тырысу. Бұл стратегия да қиын: қалыптасқаннан кейін адам эмбрионы гендік модификацияға түбегейлі көнбейтін болады. Техникалық кедергілерді былай қойғанда, мұндай экспериментке қатысты этикалық күмән кез келген басқа мәселеден асып түседі: тірі адам эмбрионында геномды өзгертуге тырысу биология мен генетика шеңберінен тыс шығатын көптеген сұрақтар туғызады. Көптеген елдерде мұндай эксперимент рұқсат етілген шекаралардан тыс жатыр.

Бірақ ең қолайлы болуы мүмкін үшінші стратегия бар. Айталық, стандартты гендік модификация технологияларын қолдана отырып, адамның ЭДЖ-ларына генетикалық өзгеріс енгізілді. Енді сол генетикалық түрлендірілген ЭДЖ-ларды репродуктивті жасушаларға — шәует пен жұмыртқа жасушаларына айналдыруға болатынын елестетіңіз. Егер ЭДЖ-лар шынымен плюрипотентті (көптеген түрлі жасушаларға айнала алатын) дің жасушалары болса, онда олар адамның шәуеті мен жұмыртқа жасушаларына бастау бере алуы тиіс (өйткені нағыз адам эмбрионы өз бетінше ұрық жасушаларын — шәует немесе жұмыртқа жасушасын түзеді).

Енді мынадай ойша экспериментті қарастырып көрейік: егер осындай гендік модификацияланған шәует немесе жұмыртқа жасушаларын пайдаланып, ЭКО (экстракорпоральды ұрықтандыру) арқылы адам эмбрионын жасауға болатын болса, онда шыққан эмбрион бұл генетикалық өзгерістерді міндетті түрде өзінің барлық жасушаларында, соның ішінде болашақ жыныс жасушаларында да тасымалдайтын болады. Бұл процестің алғашқы қадамдарын нақты адам эмбрионына зақым келтірмей немесе оны манипуляцияламай-ақ сынақтан өткізуге болады, осылайша адам эмбрионымен жұмыс істеудің моральдық шекараларын айналып өтуге мүмкіндік туады. Ең маңыздысы, бұл процесс ЭКО-ның қалыптасқан протоколдарын қайталайды: шәует пен жұмыртқа жасушасы in vitro (сынауықта) ұрықтандырылады және ерте кезеңдегі эмбрион әйелдің денесіне енгізіледі — бұл процедура әдетте ешқандай күмән тудырмайды. Бұл — ұрпақ жолының гендік терапиясына (келесі ұрпаққа берілетін гендерді өзгерту) баратын қысқа жол, трансгуманизмге ашылған «артқы есік»: адамның ұрпақ жолына генді енгізу ЭДЖ (эмбриондық дің жасушалары — кез келген ұлпаға айнала алатын бастапқы жасушалар) жасушаларының жыныс жасушаларына айналуы арқылы жеңілдейді.

Бұл соңғы кедергі ғалымдар геномдарды өзгерту жүйелерін жетілдіріп жатқан кезде шешілуге жақын қалды. 2014 жылдың қысында Кембридждегі (Англия) және Израильдегі Вейцман институтының эмбриологтар тобы адамның эмбриондық дің жасушаларынан примордиальды жыныс жасушаларын — шәует пен жұмыртқа жасушаларының бастамаларын — алу жүйесін жасап шығарды. Бұрынғы эксперименттер ЭДЖ-ның ескі нұсқаларын пайдаланып, мұндай жыныс жасушаларын жасай алмаған еді. 2013 жылы израильдік зерттеушілер бұл зерттеулерді өзгертіп, жыныс жасушаларын түзуге қабілеттірек ЭДЖ-ның жаңа партияларын бөліп алды. Бір жылдан кейін Кембридж ғалымдарымен бірлесе отырып, топ бұл ЭДЖ-ларды ерекше жағдайларда өсіріп, арнайы агенттердің көмегімен бағыттаса, жасушалар шәует пен жұмыртқа жасушаларының бастамаларының кластерлерін түзетінін анықтады.

Техника әлі де күрделі және тиімділігі төмен. Әрине, жасанды адам эмбриондарын жасауға қойылған қатаң шектеулерге байланысты, бұл шәует тәрізді және жұмыртқа тәрізді жасушалардың қалыпты дамуға қабілетті адам эмбриондарын бере алатын-алмайтыны әлі белгісіз. Бірақ тұқым қуалаушылықты тасымалдауға қабілетті жасушаларды алудың негізі қаланды. Принципті түрде, егер ата-аналық ЭДЖ-ларды кез келген генетикалық әдіспен — соның ішінде генді редакциялау, генетикалық хирургия немесе вирус арқылы генді енгізу арқылы — өзгертуге болатын болса, кез келген генетикалық өзгеріс адам геномында тұрақты және тұқым қуалайтын түрде таңбалануы мүмкін.

Гендерді манипуляциялау бір бөлек те, геномдарды манипуляциялау мүлдем басқа мәселе. 1980-ші және 1990-шы жылдары ДНҚ-секвирлеу және генді клондау технологиясы ғалымдарға гендерді түсінуге және басқаруға, сол арқылы жасушалардың биологиясын ерекше шеберлікпен бақылауға мүмкіндік берді. Бірақ геномдарды олардың табиғи контекстінде, әсіресе эмбриондық немесе жыныс жасушаларында манипуляциялау әлдеқайда қуатты технологияға жол ашады. Қазіргі таңда қауіп төніп тұрған нәрсе жай ғана жасуша емес, бүтін бір организм — біздің өзіміз.

1939 жылдың көктемінде Альберт Эйнштейн Принстон университетіндегі кабинетінде ядролық физикадағы соңғы жетістіктерді саралай отырып, ақылға сыйымсыз қуатты қару жасау үшін қажетті әрбір қадамның жеке-жеке орындалғанын түсінді. Уранды бөліп алу, ядролық ыдырау, тізбекті реакция, реакцияны тежеу және оның камерада бақыланатын шығарылуы — бәрі өз орнына келді. Тек жүйелілік қажет болды: егер сіз осы реакцияларды ретімен тізбектесеңіз, атом бомбасын аласыз. 1972 жылы Стэндфордта Пол Берг гельдегі ДНҚ жолақтарына қарап отырып, өзін осындай жағдайда сезінді. Гендерді кесу және жабыстыру, химералар (әртүрлі генетикалық материалдан құралған организмдер) жасау және осы гендік химераларды бактериялық және сүтқоректілер жасушаларына енгізу ғалымдарға адам мен вирустардың генетикалық гибридтерін жасауға мүмкіндік берді. Тек осы реакцияларды бір тізбекке біріктіру ғана қалған еді.

Біз адам геномының инженериясы үшін осындай «жылдамдау» сәтінде тұрмыз. Келесі қадамдарды ретімен қарастырыңыз:

Нағыз адам эмбриондық дің жасушасын алу (шәует пен жұмыртқа жасушасын түзуге қабілетті); Осы жасуша желісінде сенімді, мақсатты генетикалық өзгерістер жасау әдісі; Осы гендік модификацияланған дің жасушасын адамның шәуеті мен жұмыртқа жасушасына бағытталған түрде айналдыру; Осы модификацияланған жыныс жасушаларынан ЭКО арқылы адам эмбриондарын алу… Сонда сіз ешқандай күш жұмсамай-ақ генетикалық модификацияланған адамдарға жетесіз.

Мұнда ешқандай айла-шарғы жоқ; әрбір қадам қазіргі технологияның қолы жететін жерде. Әрине, әлі де көп нәрсе зерттелмеген: кез келген генді тиімді өзгертуге бола ма? Мұндай өзгерістердің жанама әсерлері қандай? ЭДЖ-дан түзілген шәует пен жұмыртқа жасушалары шынымен де функционалды адам эмбриондарын бере ме? Көптеген ұсақ техникалық кедергілер бар. Бірақ басқатырғыштың (пазлдың) шешуші бөліктері өз орындарына түсті.

Болжалды түрде, бұл қадамдардың әрқайсысы қазіргі уақытта қатаң ережелер мен тыйымдармен қоршалған. 2009 жылы ЭДЖ бойынша федералды қаржыландырылатын зерттеулерге ұзақ уақыт бойы салынған тыйымнан кейін, Обама әкімшілігі АҚШ-та жаңа ЭДЖ-ларды алуға рұқсат берді. Бірақ жаңа ережелердің өзінде NIH (Ұлттық денсаулық сақтау институттары) адамның ЭДЖ-ларына жүргізілетін зерттеулердің екі түріне үзілді-кесілді тыйым салады. Біріншіден, ғалымдарға бұл жасушаларды тірі эмбриондарға айналдыру үшін адамдарға немесе жануарларға енгізуге рұқсат етілмейді. Екіншіден, ЭДЖ-лардағы геномдық модификациялар «ұрпақ жолына берілуі мүмкін» жағдайларда, яғни шәует немесе жұмыртқа жасушаларына айналатын жағдайларда жасалмайды.

2015 жылдың көктемінде мен осы кітапты аяқтап жатқанда, Дженнифер Даудна мен Дэвид Балтиморды қоса алғанда, бір топ ғалымдар клиникалық жағдайда, әсіресе адамның ЭДЖ-ларында генді редакциялау және генді өзгерту технологияларын қолдануға мораторий (уақытша тыйым салу) жариялауды талап еткен бірлескен мәлімдеме жасады. «Адамның ұрпақ жолының инженериясы мүмкіндігі бұрыннан бері жұртшылық арасында толқу мен мазасыздықтың көзі болып келеді, әсіресе ауруды емдейтін қолданбалардан бастап, негізсіз немесе тіпті қауіпті салдары бар қолданыстарға қарай "тайғақ жолға" түсу қаупіне байланысты», — делінген мораторийде. «Талқылаудың негізгі түйіні — адамдардағы ауыр ауруларды емдеу үшін геномдық инженерияны қолдану жауапты іс бола ма, егер солай болса, қандай жағдайларда? Мысалы, ауру тудыратын генетикалық мутацияны сау адамдарға тән тізбекке ауыстыру үшін технологияны қолдану орынды ма? Тіпті осы қарапайым болып көрінетін сценарийдің өзі де үлкен алаңдаушылық туғызады… өйткені біздің адам генетикасы, ген мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуі және аурудың даму жолдары туралы біліміміз шектеулі».

Көптеген ғалымдар мораторий туралы шақыруды түсінікті, тіпті қажетті деп санайды. «Генді редакциялау, — деп атап өтті дің жасушаларының биологы Джордж Дейли, — болашақта адамзатты қалай қабылдайтынымыз және өзіміздің ұрпақ жолымызды өзгерту, яғни генетикалық тағдырымызды бақылауға алу сияқты түбегейлі қадамға барамыз ба, жоқ па деген ең іргелі мәселелерді көтереді, бұл адамзат үшін үлкен қауіп төндіреді».

Көп жағынан, ұсынылған шектеулер схемасы Асиломар мораторийін еске түсіреді. Ол технологияның этикалық, саяси, әлеуметтік және құқықтық салдары анықталғанға дейін оны қолдануды шектеуге тырысады. Ол ғылым мен оның болашағына қоғамдық баға беруді талап етеді. Бұл сондай-ақ тұрақты түрде өзгертілген адам геномдары бар эмбриондарды жасауға қаншалықты жақын қалғанымызды мойындау. «Адамдарда генді редакциялауды жасауға тырысатындар болатыны өте анық», — деді Рудольф Яниш, ЭДЖ-дан алғашқы тышқан эмбриондарын жасаған MIT биологы. «Біз адамды осылай "жақсартқымыз" келе ме, әлде келмей ме деген принципті келісімге келуіміз керек».

Осы соңғы сөйлемдегі басты сөз — жақсарту (enhancement), өйткені ол геномдық инженерияның дәстүрлі шекараларынан түбегейлі ауытқуды білдіреді. Геномды редакциялау технологиялары ойлап табылғанға дейін, эмбриондарды таңдау сияқты әдістер бізге адам геномынан ақпаратты алып тастауға мүмкіндік беретін: имплантация алдындағы генетикалық диагностика (ПГД) арқылы эмбриондарды таңдау арқылы белгілі бір отбасының шежіресінен Гентингтон ауруының мутациясын немесе кистозды фиброз мутациясын жоюға болатын еді.

Керісінше, CRISPR/Cas9 негізіндегі геномдық инженерия геномға ақпарат қосуға мүмкіндік береді: генді мақсатты түрде өзгертуге болады және адам геномына жаңа генетикалық код жазуға болады. «Бұл шындық ұрпақ жолын манипуляциялау негізінен "өзімізді жетілдіру" әрекеттерімен ақталады дегенді білдіреді», — деп жазды маған Фрэнсис Коллинз. «Бұл "жетілдірудің" не екенін шешуге біреуге билік берілетінін білдіреді. Мұндай әрекетті ойластырған кез келген адам өздерінің гибрисін (шектен шыққан тәкаппарлығын) түсінуі керек».

Демек, мәселе генетикалық эмансипацияда (тұқым қуалайтын аурулардың құрсауынан босау) емес, генетикалық жақсартуда (адам геномымен кодталған форма мен тағдырдың қазіргі шекараларынан босау) болып тұр. Осы екеуінің арасындағы айырмашылық — геномды редакциялаудың болашағы айналатын нәзік нүкте. Егер бір адамның ауруы басқа адамның қалыпты жағдайы болса (бұл тарих бізге осыны үйретеді), онда бір адамның жақсарту туралы түсінігі екінші адамның эмансипация туралы түсінігі болуы мүмкін («неге өзімізді біршама жақсартпасқа?» деп Уотсон сұрағандай).

Бірақ адамдар өз геномдарын жауапкершілікпен «жақсарта» ала ма? Гендеріміз кодтаған табиғи ақпаратты көбейтудің салдары қандай? Өзімізді айтарлықтай нашарлатып алу қаупінсіз геномымызды «біршама жақсарта» аламыз ба?

2015 жылдың көктемінде Қытайдағы зертхана бұл шекарадан абайсызда өтіп кеткенін жариялады. Гуанчжоудағы Сунь Ятсен университетінде Цзюньцзю Хуан бастаған топ ЭКО клиникасынан 86 адам эмбрионын алып, қанның кең таралған ауруына жауапты генді түзету үшін CRISPR/Cas9 жүйесін қолданып көрді (тек өмір сүруге қабілетсіз эмбриондар таңдалды). Жетпіс бір эмбрион аман қалды. Сыналған елу төрт эмбрионның тек төртеуінде ғана түзетілген геннің енгізілгені анықталды. Одан да қауіптісі, жүйенің дәлсіздігі белгілі болды: сыналған барлық эмбриондардың үштен бірінде басқа гендерде де байқаусызда мутациялар пайда болды, соның ішінде қалыпты даму мен тіршілік ету үшін маңызды гендерде де. Эксперимент тоқтатылды.

Бұл реакция тудыру үшін жасалған батыл, бірақ ұқыпсыз эксперимент еді — және ол өз мақсатына жетті. Бүкіл әлемде ғалымдар адам эмбрионын өзгерту әрекетіне үлкен күйзеліспен және алаңдаушылықпен жауап берді. Ең беделді ғылыми журналдар, соның ішінде Nature, Cell және Science, қауіпсіздік пен этикалық нормалардың өрескел бұзылуын алға тартып, нәтижелерді жариялаудан бас тартты (нәтижелер ақыры онша танымал емес Protein + Cell онлайн журналында жарық көрді). Соған қарамастан, биологтар бұл зерттеуді үреймен оқи отырып, бұл шекарадан өтудің алғашқы қадамы ғана екенін түсінді. Қытайлық зерттеушілер адам геномының тұрақты инженериясына баратын ең қысқа жолды таңдады және болжағандай, эмбриондар күтпеген мутацияларға толды. Бірақ бұл техниканы тиімдірек және дәлірек ету үшін көптеген өзгерістер енгізуге болады. Мысалы, егер эмбриондық дің жасушалары және олардан алынған шәует пен жұмыртқа жасушалары қолданылса, бұл жасушаларды алдын ала тексеріп, зиянды мутацияларды алып тастауға болады және гендік нысанаға алу тиімділігін айтарлықтай арттыруға болады.

Цзюньцзю Хуан журналиске «нысанадан тыс мутациялардың санын азайту үшін әртүрлі стратегияларды жоспарлап отырғанын — ферменттерді қажетті жерге дәлірек бағыттау үшін оларды реттеуді, ферменттердің өмір сүру ұзақтығын бақылауға көмектесетін басқа форматта енгізуді, осылайша мутациялар жиналмай тұрып оларды тоқтатуды» айтты. Бірнеше айдан кейін ол эксперименттің тағы бір нұсқасын жасаудан үміттенді — бұл жолы ол әлдеқайда жоғары тиімділік пен дәлдікті күтті. Ол асыра айтқан жоқ: адам эмбрионының геномын өзгерту технологиясы күрделі, тиімділігі төмен және дәлсіз болуы мүмкін, бірақ ол ғылымның қолы жетпейтін жерде емес.

Батыс ғалымдары Цзюньцзю Хуанның адам эмбриондарына жасаған эксперименттерін негізді үреймен бақылап отырса, қытайлық ғалымдар мұндай зерттеулерге әлдеқайда сеніммен қарайды. «Меніңше, Қытай мораторий қабылдағысы келмейді», — деді бір ғалым 2015 жылдың маусым айының соңында New York Times газетіне берген сұхбатында. Қытайлық биоэтика маманы былай деп түсіндірді: «Конфуций ілімі бойынша, адам туылғаннан кейін ғана тұлға болады. Бұл Христиандық әсері бар АҚШ пен басқа елдерден өзгеше, онда діни себептерге байланысты эмбриондарға зерттеу жүргізу дұрыс емес деп есептелуі мүмкін. Біздің "қызыл сызығымыз" — сіз тек он төрт күннен аспаған эмбриондарға ғана эксперимент жасай аласыз».

Басқа бір ғалым қытайлық тәсіл туралы «Алдымен жаса, кейін ойлан» деп жазды. Бірнеше қоғамдық шолушылар бұл стратегиямен келісетін сияқты; New York Times пікірлер бөлімінде оқырмандар адам геномының инженериясына салынған тыйымдарды алып тастауды жақтады және Азиядағы талпыныстармен бәсекеге қабілетті болу үшін Батыста эксперименттерді күшейтуге шақырды. Қытайлық эксперименттер бүкіл әлемде бәсекені арттырғаны анық. Бір автор айтқандай: «Егер бұл жұмысты біз жасамасақ, Қытай жасайды». Адам эмбрионының геномын өзгертуге деген ұмтылыс құрлықаралық қарулану жарысына айналды.

Бұл жолдар жазылып жатқанда, Қытайдағы тағы төрт топ адам эмбриондарына тұрақты мутациялар енгізумен айналысып жатқаны туралы хабарланды. Бұл кітап жарық көргенше, зертханада адам эмбрионының геномын алғашқы сәтті мақсатты модификациялау жүзеге асырылса, мен таңғалмас едім. Алғашқы «геномнан кейінгі» адам дүниеге келу жолында болуы мүмкін.

Бізге геномнан кейінгі әлем үшін манифест — немесе кем дегенде «автостопшының нұсқаулығы» қажет. Тарихшы Тони Джадт маған Альберт Камюдің «Оба» романы туралы былай деген еді: бұл роман оба туралы, дәл солай «Король Лир» Лир есімді король туралы. «Оба» романында биологиялық катаклизм біздің қателіктеріміздің, тілектеріміз бен амбицияларымыздың сынақ алаңына айналады. Сіз «Обаны» адам табиғатының жасырын аллегориясы ретінде ғана оқи аласыз. Геном да біздің қателіктеріміз бен тілектеріміздің сынақ алаңы болып табылады, бірақ оны оқу аллегорияларды немесе метафораларды түсінуді талап етпейді. Біздің геномымыздан оқитынымыз және оған жазатынымыз — біздің қателіктеріміз, тілектеріміз бен амбицияларымыз. Бұл — адам табиғаты.

Сол толық манифестті жазу міндеті басқа ұрпаққа тиесілі, бірақ бәлкім, біз осы тарихтың ғылыми, философиялық және моральдық сабақтарын еске түсіре отырып, оның алғашқы жолдарын жаза аламыз:

Ген — тұқым қуалайтын ақпараттың негізгі бірлігі. Ол организмдерді құру, қолдау және қалпына келтіру үшін қажетті ақпаратты тасымалдайды. Гендер басқа гендермен, қоршаған ортаның әсерлерімен, триггерлермен және кездейсоқ жағдайлармен әрекеттесе отырып, организмнің соңғы формасы мен қызметін қалыптастырады.

  • Генетикалық код — әмбебап. Көк киттің генін микроскопиялық бактерияға енгізуге болады және ол дәл әрі мінсіз дешифрленеді. Содан шығатын қорытынды: адам гендерінде ерекше ештеңе жоқ.
  • Гендер формаға, қызметке және тағдырға әсер етеді, бірақ бұл әсерлер әдетте «бірге-бір» қатынасында болмайды. Адамның көптеген қасиеттері бірнеше геннің салдары болып табылады; көбісі гендердің, ортаның және кездейсоқтықтың бірлесуінің нәтижесі. Бұл өзара әрекеттесулердің көпшілігі жүйелі емес, яғни олар геном мен болжап болмайтын оқиғалардың қиылысуы арқылы жүреді. Кейбір гендер тек бейімділіктер мен үрдістерге ғана әсер етеді. Сондықтан біз мутацияның немесе вариацияның организмге тигізетін соңғы әсерін гендердің аз ғана бөлігі үшін ғана сенімді түрде болжай аламыз.
  • Гендердегі вариациялар белгілердің, формалардың және мінез-құлықтың әртүрлілігіне ықпал етеді. Біз күнделікті тілде «көк көздің гені» немесе «бойдың гені» деп айтқанда, біз іс жүзінде көздің түсін немесе бойды анықтайтын вариацияға (немесе аллельге) сілтеме жасаймыз. Бұл вариациялар геномның өте аз бөлігін құрайды. Олар мәдени, мүмкін биологиялық үрдістерге байланысты біздің қиялымызда үлкейіп көрінеді. Даниялық бойы алты футтық адам мен Дембалық бойы төрт футтық адамның анатомиясы, физиологиясы және биохимиясы бірдей. Тіпті адамның ең шеткі екі нұсқасы — еркек пен әйел — гендерінің 99,688 пайызын бөліседі.
  • Біз белгілі бір адам қасиеттері немесе функциялары үшін «гендерді» таптық деп мәлімдегенде, бұл сол қасиетті тар мағынада анықтаудың арқасында болады. Қан тобы немесе бой үшін «гендерді» анықтаудың мәні бар, өйткені бұл биологиялық белгілердің табиғи түрде тар анықтамалары бар. Бірақ белгінің анықтамасын белгінің өзімен шатастыру — биологияның ескі күнәсі. Егер біз «сұлулықты» көк көзді болу (және тек көк көзді болу) деп анықтасақ, онда біз шынымен де «сұлулық генін» табамыз. Егер біз «интеллектіні» тек бір тест түріндегі есептің орындалуы деп анықтасақ, онда біз шынымен де «интеллект генін» табамыз. Геном — адам қиялының кеңдігі немесе тарлығы үшін тек айна ғана. Бұл — шағылысқан Нарцисс.
  • «Табиғат» немесе «тәрбие» туралы абсолютті немесе дерексіз түрде сөйлеудің мәні жоқ. Белгінің немесе функцияның дамуында табиғат (яғни ген) немесе тәрбие (яғни қоршаған орта) басым бола ма, бұл нақты белгіге және контекстке байланысты. SRY гені жыныстық анатомия мен физиологияны таңқаларлықтай автономды түрде анықтайды; бұл толықтай табиғат. Гендерлік сәйкестік, жыныстық бейімділік және жыныстық рөлдерді таңдау гендер мен ортаның қиылысуымен, яғни табиғат пен тәрбиенің қосындысымен анықталады. Керісінше, қоғамда «еркектік» пен «әйелдік» қасиеттердің көрініс табуы немесе қабылдануы негізінен қоршаған ортамен, әлеуметтік жадпен, тарихпен және мәдениетпен анықталады; бұл толықтай тәрбие.
  • Адамдардың әрбір ұрпағы вариациялар мен мутанттарды тудырады; бұл біздің биологиямыздың ажырамас бөлігі. Мутация тек статистикалық мағынада ғана «қалыптан тыс»: бұл сирек кездесетін вариация. Адамдарды біртекті етуге және «нормаға келтіруге» деген ұмтылыс әртүрлілік пен қалыптан тыс болуды сақтауға деген биологиялық императивтермен теңестірілуі керек. Қалыптылық — эволюцияның антитезасы (кері жағы).
  • Көптеген адам аурулары гендердің әсерінен болады. Соның ішінде бұрын диетамен, қоршаған ортамен және кездейсоқтықпен байланысты деп есептелген бірнеше аурулар да бар. Бұл аурулардың көбі полигендік, яғни көптеген гендердің әсерінен болады. Бұл аурулар тұқым қуалайды (яғни гендердің белгілі бір комбинациясынан туындайды), бірақ оңай берілмейді, өйткені гендердің комбинациялары әр ұрпақта қайта араласады. Әрбір жеке гендік (моногендік) ауру сирек кездеседі, бірақ жиынтығында олар таңқаларлықтай жиі болып шығады. Осы уақытқа дейін осындай он мыңнан астам ауру анықталды. Жүзден бір немесе екі жүзден бір бала моногендік аурумен туылады.
  • Әрбір генетикалық «ауру» — организм геномы мен оның қоршаған ортасы арасындағы сәйкессіздік. Кейбір жағдайларда ауруды жеңілдету үшін тиісті медициналық араласу қоршаған ортаны организмге «сәйкес» ету үшін өзгерту болуы мүмкін (ергежейлілігі бар адамдар үшін баламалы архитектуралық кеңістіктер құру; аутизмі бар балалар үшін баламалы білім беру ландшафтарын елестету). Басқа жағдайларда, керісінше, бұл қоршаған ортаға сәйкес келу үшін гендерді өзгерту дегенді білдіруі мүмкін. Тағы басқа жағдайларда, бұл сәйкестікке қол жеткізу мүмкін болмауы мүмкін: маңызды гендердің жұмыс істемеуінен туындаған генетикалық аурулардың ең ауыр түрлері барлық ортамен үйлеспейді. Қоршаған орта жиі икемді бола тұра, аурудың түпкілікті шешімі табиғатты, яғни гендерді өзгерту деп ойлау — қазіргі заманғы қате түсінік.
  • Ерекше жағдайларда генетикалық үйлесімсіздік соншалықты терең болуы мүмкін, тек ерекше шаралар ғана орынды. Мысалы, генетикалық таңдау немесе бағытталған генетикалық араласулар. Гендерді таңдаудың және геномдарды өзгертудің көптеген күтпеген салдарын түсінбейінше, мұндай жағдайларды ереже емес, ерекшелік ретінде қарастырған қауіпсіз. [/LIST_DOT]

Гендер мен геномдарда химиялық және биологиялық манипуляцияларға тән қарсылық жоқ. "Адамның көптеген белгілері — ген мен ортаның күрделі әрекеттесуінің және көптеген гендердің бірлескен жұмысының нәтижесі" деген стандартты түсінік әбден дұрыс. Бірақ бұл күрделілік гендерді басқару қабілетін шектегенімен, гендік модификацияның қуатты түрлеріне мол мүмкіндік береді. Адам биологиясында ондаған гендерге әсер ететін басқарушы реттегіштер (көптеген гендердің жұмысын бірден үйлестіретін молекулалар) жиі кездеседі. Эпигенетикалық модификатор (ДНҚ тізбегін өзгертпей, гендердің белсенділігін реттейтін фактор) бір ғана тетік арқылы жүздеген геннің күйін өзгертуге арналуы мүмкін. Геном мұндай араласу түйіндеріне толы.

Осы уақытқа дейін адамға араласу әрекеттерімізді үш фактордан тұратын үшбұрыш тежеп келді: төтенше азап, жоғары пенетрантты генотиптер (белгілі бір ауруға шалдығу ықтималдығы өте жоғары генетикалық жиынтық) және негізделген араласулар. Біз бұл үшбұрыштың шекараларын кеңейткен сайын («төтенше азап» немесе «негізделген араласу» стандарттарын өзгерту арқылы), қай генетикалық араласуларға рұқсат берілетінін немесе шектелетінін және бұл әрекеттердің қашан қауіпсіз немесе рұқсат етілген болатынын анықтау үшін бізге жаңа биологиялық, мәдени және әлеуметтік қағидалар қажет.

Тарих өзін-өзі қайталайды, себебі геном өзін-өзі қайталайды. Ал геном өзін-өзі қайталайды, себебі тарих солай етеді. Адамзат тарихын алға сүйрейтін құштарлықтар, амбициялар, қиялдар мен тілектер, кем дегенде, ішінара адам геномында кодталған. Ал адамзат тарихы, өз кезегінде, осы құштарлықтарды, амбицияларды, қиялдар мен тілектерді тасымалдайтын геномдарды іріктеп алды. Бұл өзін-өзі ақтайтын логикалық шеңбер түріміздің ең керемет әрі әсерлі қасиеттеріне, сондай-ақ ең жексұрын қылықтарына да жауапты. Осы логиканың орбитасынан шығуды талап ету — өзімізге тым ауыр жүк, бірақ оның іштей тұйық екенін мойындау және оның шектен тыс өршуіне күмәнмен қарау — әлсізді мықтының еркінен, ал «мутантты» «қалыпты» адамдардың жойып жіберуінен қорғауы мүмкін.

Мүмкін, тіпті сол күмәннің өзі біздің жиырма бір мың геніміздің бір жерінде бар шығар. Мүмкін, сондай күмән тудыратын жанашырлық та адам геномында өшпестей кодталған болар.

Мүмкін, бұл бізді адам ететін қасиеттердің бір бөлігі шығар.

fn1 ДНҚ-ны кесетін ферментті қолдана отырып, нақты гендерде «бағдарламаланатын» кесулерді жүзеге асыратын тағы бір жүйе әзірленуде. «TALEN» деп аталатын бұл ферментті де геномды редакциялау үшін пайдалануға болады.

fn2 Маңызды техникалық бөлшек: жекелеген ЭДЖ жасушалары (эмбриондық дің жасушалары — кез келген мүшеге айнала алатын бастапқы жасушалар) клондалып, көбейтіле алатындықтан, байқаусызда мутацияға ұшыраған жасушаларды анықтап, жойып жіберуге болады. Сперматозоидқа немесе жұмыртқа жасушасына тек алдын ала тексерілген, қажетті мутациясы бар ЭДЖ жасушалары ғана айналдырылады.

Эпилог: Бхеда, Абхеда

Sura-na Bheda Pramaana Sunaavo; Bheda, Abheda, Pratham kara Jaano. Әннің ноталарын қалай бөлуге болатынын маған көрсет; Бірақ алдымен, ажырата алатыныңды дәлелде: Не нәрсені бөлуге болады, Ал нені болмайды. — Классикалық санскрит поэмасынан шабыт алған анонимді музыкалық шығарма

Әкем гендерді «Абхед» — «бөлінбейтін» деп атаған еді. Оған қарама-қарсы ұғым «Бхед» — калейдоскоп тәрізді сан қырлы сөз: етістік ретінде «саралау», «кесіп алу, анықтау, ажырату, бөлу, емдеу» дегенді білдіреді. Оның лингвистикалық түбірі «видья» (білім) және «вед» (медицина) сөздерімен ортақ. Индуистік қасиетті жазбалар — Ведалар да осы түбірден шыққан. Бұл ежелгі үндіеуропалық uied — «білу» немесе «мағынаны ажырату» сөзінен бастау алады.

Ғалымдар бөледі. Біз саралаймыз. Әлемді тұтас қалпына келтірмес бұрын, оны құрамдас бөліктеріне — гендерге, атомдарға, байттарға — бөлу біздің мамандығымыздың ажырамас бөлігі. Әлемді түсінудің басқа тетігін білмейміз: бөліктердің қосындысын жасау үшін, біз алдымен қосындыны бөліктерге бөлуден бастауымыз керек.

Бірақ бұл әдістің жасырын қаупі бар. Біз ағзаларды — адамдарды — гендерден, ортадан және ген мен ортаның әрекеттесуінен құралған жиынтық ретінде қабылдағаннан кейін, адам туралы көзқарасымыз түбегейлі өзгереді. «Бірде-бір саналы биолог біздің толығымен гендердің жемісі екенімізге сенбейді, — деді Берг маған, — бірақ гендерді осы суретке қосқаннан кейін, біздің өзімізді қабылдауымыз бұрынғыдай болмайды». Бөліктердің қосындысынан құралған тұтастық бөліктерге бөлінбей тұрғандағы тұтастықтан өзгеше.

Әннің ноталарын қалай бөлуге болатынын маған көрсет; Бірақ алдымен, ажырата алатыныңды дәлелде: Не нәрсені бөлуге болады, Ал нені болмайды.

Адам генетикасының алдында тұрған үш ауқымды жоба

Адам генетикасының алдында үш үлкен жоба тұр. Олардың үшеуі де саралау, бөлу және соңында қайта құру мәселелеріне қатысты.

Біріншісі — адам геномында кодталған ақпараттың нақты табиғатын ажырату. «Адам геномы» жобасы бұл зерттеудің бастапқы нүктесі болды, бірақ ол адам ДНҚ-сының 3 миллиард нуклеотидінде (ДНҚ-ның құрылымдық блоктары) нақты не «кодталғаны» туралы бірқатар қызықты сұрақтар туғызды. Геномдағы функционалдық элементтер қандай? Әрине, ақуызды кодтайтын гендер бар — барлығы шамамен 21-24 мың, бірақ сонымен қатар гендердің реттеуші тізбектері мен гендерді модульдерге бөлетін ДНҚ бөліктері (интрондар - ақуыз туралы ақпарат тасымалдамайтын ген бөліктері) бар. Ақуызға айналмайтын, бірақ жасуша физиологиясында әртүрлі рөлдерді атқаратын ондаған мың РНҚ молекулаларын құруға арналған ақпарат бар. «Қоқыс» ДНҚ-ның ұзын жолдары бар, олар іс жүзінде қоқыс емес, жүздеген белгісіз функцияларды кодтауы мүмкін. Хромосоманың бір бөлігіне үш өлшемді кеңістікте екінші бөлігімен байланысуға мүмкіндік беретін иілімдер мен қатпарлар бар.

Осы элементтердің әрқайсысының рөлін түсіну үшін 2013 жылы басталған ауқымды халықаралық жоба адам геномындағы әрбір функционалдық элементтің — яғни кез келген хромосомадағы кодтаушы немесе нұсқаулық қызметі бар кез келген тізбектің жиынтығын жасауды көздейді. Encyclopedia of DNA Elements (ENC-O-DE) деп тапқырлықпен аталған бұл жоба адам геномының тізбегін ондағы барлық ақпаратпен сәйкестендіреді.

Екінші міндет: Бұл функционалдық «элементтер» анықталғаннан кейін, биологтар олардың адам эмбриологиясы мен физиологиясын, анатомиялық бөліктердің қалыптасуын және ағзаның бірегей ерекшеліктері мен сипаттамаларының дамуын қамтамасыз ету үшін уақыт пен кеңістікте қалай бірігетінін түсінуге көшеді. fn1 Адам геномы туралы түсінігіміздің бір өкінішті тұсы — біздің өте аз білетініміз: гендеріміз бен олардың қызметтері туралы біліміміздің көбі ашытқы, құрт, шыбын және тышқандардағы ұқсас гендерден алынған. Дэвид Ботштейн жазғандай: «Өте аз адам гені тікелей зерттелген». Жаңа геномиканың міндеттерінің бірі — тышқан мен адам арасындағы алшақтықты жою, яғни адам гендерінің адам ағзасы контекстінде қалай жұмыс істейтінін анықтау.

Медициналық генетика үшін бұл жоба бірнеше маңызды нәтижелер береді. Адам геномының функционалдық аннотациясы биологтарға аурудың жаңа тетіктерін ашуға мүмкіндік береді. Жаңа геномдық элементтер күрделі медициналық аурулармен байланыстырылады және бұл байланыстар бізге аурулардың түпкі себептерін анықтауға көмектеседі. Мысалы, генетикалық ақпарат, мінез-құлық пен кездейсоқтықтың қиылысуы гипертония, шизофрения, депрессия, семіздік, қатерлі ісік немесе жүрек ауруларына қалай әкелетінін әлі де толық білмейміз. Геномда осы аурулармен байланысты дұрыс функционалдық элементтерді табу — олардың туындау тетіктерін шешудің алғашқы қадамы.

Үшінші міндет: Бұл байланыстарды түсіну адам геномының болжау қабілетін де ашады. 2011 жылы жарияланған маңызды шолуда психолог Эрик Туркхаймер былай деп жазды: «Егіздерді, туыстарды, ата-аналар мен балаларды, асыранды балаларды және тұтас шежірелерді зерттеудің бір ғасырлық тарихы күмәнсіз дәлелдегендей, медициналықтан қалыптыға дейін, биологиялықтан мінез-құлыққа дейін барлық адамдар арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруде гендер шешуші рөл атқарады». Дегенмен, Туркхаймер атап өткендей, «генетикалық әлемді» картаға түсіру және талдау күткеннен әлдеқайда қиын болып шықты. Соңғы уақытқа дейін болашақ ауруларды нақты болжай алатын жалғыз генетикалық өзгерістер — ең ауыр фенотиптерді тудыратын жоғары пенетрантты өзгерістер ғана болды. Ген нұсқаларының комбинацияларын ажырату өте қиын еді. Гендердің белгілі бір үйлесімі (генотип - ағзаның барлық гендерінің жиынтығы) болашақта белгілі бір нәтижені (фенотип - ағзаның барлық сыртқы белгілері мен қасиеттері) қалай анықтайтынын білу мүмкін болмады, әсіресе егер бұл нәтиже көптеген гендермен реттелсе.

Бірақ бұл кедергі жақын арада жойылуы мүмкін. Бір қарағанда қиял болып көрінетін ойша экспериментті елестетіп көріңіз. Айталық, біз жүз мың баланың геномын олардың болашағы туралы ештеңе белгілі болмай тұрып секвенирлеп, әр баланың геномындағы функционалдық элементтердің барлық өзгерістері мен комбинацияларының дерекқорын жасай аламыз делік. Енді осы балалар тобының «тағдыр картасын» жасауды елестетіңіз: әрбір ауру немесе физиологиялық ауытқу анықталып, параллель дерекқорға жазылады. Біз бұл картаны адамның «феномы» — жеке тұлғаның барлық фенотиптерінің (қасиеттері, ерекшеліктері, мінез-құлқы) толық жиынтығы деп сипаттай аламыз. Енді осы гендік карта/тағдыр картасы жұптарынан алынған деректерді өңдеп, бірі екіншісін қалай болжайтынын анықтайтын есептеуіш жүйені елестетіңіз. Белгісіздіктер қалғанына қарамастан, жүз мың адам геномын жүз мың адам феномымен сәйкестендіру ерекше мәліметтер жиынтығын берер еді. Ол геномда кодталған тағдырдың табиғатын сипаттай бастайды.

Бұл тағдыр картасының ерекшелігі — ол тек аурулармен шектелмейді; ол біз қалағандай кең, терең және егжей-тегжейлі болуы мүмкін. Оған баланың салмағының аздығы, мектепке дейінгі оқудағы қиындықтар, жасөспірім шақтың өтпелі қиындықтары, жасөспірімдік ғашықтық, асығыс неке, сексуалдық бағдарды анықтау, бедеулік, орта жас дағдарысы, тәуелділікке бейімділік, сол көздегі катаракта, ерте тақырбас болу, депрессия, инфаркт, аналық без немесе сүт безі қатерлі ісігінен ерте қайтыс болу кіруі мүмкін. Бұрын мұндай экспериментті елестету мүмкін емес еді. Бірақ есептеу технологиясының, деректерді сақтаудың және генді секвенирлеудің біріккен қуаты мұны болашақта мүмкін етті. Бұл — алып егіздерді зерттеу жобасы сияқты, тек егіздерсіз: миллиондаған виртуалды генетикалық «егіздер» геномдарды кеңістік пен уақыт бойынша сәйкестендіру арқылы есептеу жолымен жасалады және бұл комбинациялар кейін өмірлік оқиғалармен салыстырылады.

Мұндай жобалардың немесе жалпы геномдар арқылы аурулар мен тағдырларды болжаудың ішкі шектеулерін түсіну маңызды. «Мүмкін, — деп шағымданды бір бақылаушы, — генетикалық түсіндірулердің тағдыры этиологиялық процестерді контекстен ажыратумен, қоршаған ортаның рөлін төмендетумен, кейбір таңғажайып медициналық араласуларды тудырумен аяқталар, [бірақ] популяциялардың тағдыры туралы аз мәлімет берер». Бірақ мұндай зерттеулердің күші дәл осы ауруды «контекстен ажыратуында»; гендер даму мен тағдырды түсінуге контекст береді. Контекстке немесе ортаға тәуелді жағдайлар сүзіліп шығады және тек гендердің күшті әсеріне ұшырағандары ғана қалады. Пәндер мен есептеу қуаты жеткілікті болса, геномның барлық болжау мүмкіндігін, негізінен, анықтауға және есептеуге болады.

Геномды өзгерту: Соңғы жоба

Соңғы жоба, бәлкім, ең ауқымдысы. Адам феномын адам геномынан болжау мүмкіндігі есептеу технологияларының жоқтығымен шектелсе, адам геномын әдейі өзгерту мүмкіндігі биологиялық технологиялардың тапшылығымен шектелді. Вирустар сияқты гендерді жеткізу әдістері тиімсіз, сенімсіз, тіпті қауіпті болды, ал адам эмбрионына генді мақсатты түрде енгізу іс жүзінде мүмкін емес еді.

Енді бұл кедергілер де жойыла бастады. Жаңа «генді редакциялау» технологиялары генетиктерге адам геномына өте дәл өзгерістер енгізуге мүмкіндік береді. Негізінде, ДНҚ-ның бір ғана әрпін басқа әріпке өзгертуге болады, бұл ретте геномның қалған 3 миллиард негізіне тиіспейді (бұл технологияны «Британника» энциклопедиясының алпыс алты томын сканерлеп, бір сөзді тауып, өшіріп, өзгертетін, ал басқа сөздерге тиіспейтін түзету құрылғысына ұқсатуға болады). 2010 және 2014 жылдар аралығында менің зертханамдағы бір зерттеуші стандартты ген жеткізу вирустарын қолданып, жасуша желісіне белгілі бір генетикалық өзгеріс енгізуге тырысты, бірақ нәтиже болмады. 2015 жылы жаңа CRISPR (ДНҚ-ны дәл кесіп, өзгертуге мүмкіндік беретін технология) негізіндегі технологияға көшіп, ол алты айдың ішінде он төрт адам геномына, соның ішінде адам эмбрионалдық дің жасушаларының геномдарына он төрт өзгеріс енгізді — бұл бұрын елестетілмейтін жетістік. Бүкіл әлемдегі генетиктер мен гендік терапевтер қазір адам геномын өзгерту мүмкіндігін жаңа қарқынмен зерттеп жатыр. Дің жасушалары технологиясының, ядролық тасымалдау мен эпигенетикалық модуляцияның және генді редакциялау әдістерінің үйлесімі адам геномымен кең ауқымды манипуляция жасауды және трансгенді адамдарды (геномына бөгде гендер енгізілген адамдар) жасауды мүмкін етті.

Бұл әдістердің іс жүзінде қаншалықты дәл немесе тиімді екенін білмейміз. Бір генге әдейі өзгеріс енгізу геномның басқа бөлігінде байқаусызда өзгеріс тудыру қаупін тудыра ма? Кейбір гендер басқаларға қарағанда оңай «редакциялана ма» және геннің икемділігін не басқарады? Сондай-ақ, бір генге бағытталған өзгеріс енгізу бүкіл геномның реттелуінің бұзылуына әкелуі мүмкін бе, жоқ па, ол да белгісіз. Егер кейбір гендер шынымен Докинз айтқандай «рецепттер» болса, онда бір генді өзгерту гендердің реттелуі үшін ауқымды салдарға әкелуі мүмкін — бұл атышулы көбелек әсері (кішігірім өзгерістің үлкен әрі күтпеген салдарға әкелуі) сияқты тізбекті реакцияны тудыруы ықтимал. Егер геномда мұндай «көбелек әсері» гендері жиі кездесетін болса, олар генді редакциялау технологиялары үшін іргелі шектеулер болады. Гендердің үзік-үзіктігі — тұқым қуалаушылықтың әрбір бірлігінің дербестігі мен автономиясы — елес болып шығуы мүмкін: гендер біз ойлағаннан да тығыз байланысты болуы ықтимал.

Бірақ алдымен, ажырата алатыныңды дәлелде: Не нәрсені бөлуге болады, Ал нені болмайды.

Енді осы технологиялар күнделікті қолданылатын әлемді елестетіп көріңіз. Бала біткен кезде әрбір ата-анаға құрсақтағы ұрықты толық геномдық секвенирлеу арқылы тексеру таңдауы беріледі. Ең ауыр бұзылуларды тудыратын мутациялар анықталады және ата-аналарға жүктіліктің ең ерте кезеңінде мұндай ұрықтарды алдырып тастау немесе кешенді генетикалық скринингтен кейін тек «қалыпты» ұрықтарды таңдап имплантациялау мүмкіндігі беріледі (біз мұны кешенді имплантация алдындағы генетикалық диагностика немесе к-ИГД деп атай аламыз).

Ауруларға бейімділік тудыруы мүмкін гендердің күрделі комбинациялары да геномды секвенирлеу арқылы анықталады. Мұндай бейімділігі бар балалар дүниеге келгенде, оларға балалық шағында таңдамалы араласулар ұсынылады. Мысалы, генетикалық семіздікке бейім баланың дене салмағы бақыланып, баламалы диетамен емделуі немесе гормондар, дәрі-дәрмектер немесе гендік терапия арқылы метаболикалық түрде «қайта бағдарламалануы» мүмкін. Зейін жетіспеушілігі немесе гиперактивтілік синдромына бейім бала мінез-құлық терапиясынан өтуі немесе арнайы жабдықталған сыныпқа орналастырылуы мүмкін.

Егер аурулар пайда болса немесе асқынса, оларды емдеу үшін гендік терапия қолданылады. Түзетілген гендер тікелей зақымдалған тіндерге жеткізіледі: мысалы, муковисцидоз гені аэрозоль түрінде пациенттердің өкпесіне енгізіліп, өкпенің қалыпты жұмысын ішінара қалпына келтіреді. ADA тапшылығымен туған қызға дұрыс гені бар жілік майының дің жасушалары трансплантацияланады. Күрделірек генетикалық аурулар үшін генетикалық диагностика гендік терапиямен, дәрі-дәрмектермен және «орта терапиясымен» ұштастырылады. Қатерлі ісіктердің өсуіне жауапты мутацияларды құжаттау арқылы оларға жан-жақты талдау жасалады. Бұл мутациялар жасушалардың өсуіне ықпал ететін жолдарды анықтауға және қалыпты жасушаларға тиіспей, тек қатерлі жасушаларды жоюға арналған өте дәл терапияларды жасауға мүмкіндік береді.

«Соғыстан ПТСР-мен (жарақаттан кейінгі стресстік бұзылыс) оралған сарбаз екеніңізді елестетіңіз, — деп жазды психолог Ричард Фридман 2015 жылы New York Times газетінде. — Ген нұсқаларын тексеретін қарапайым қан анализі арқылы біз сіздің қорқынышты жеңуге биологиялық тұрғыдан қаншалықты қабілетті екеніңізді анықтай аламыз... Егер сізде қорқынышты сейілту қабілетін төмендететін мутация болса, терапевт сізге көбірек сеанстар қажет екенін біледі. Немесе, бәлкім, мүлдем басқа терапия қажет болар». Бәлкім, эпигенетикалық таңбаларды өшіретін дәрілер психотерапиямен бірге тағайындалар. Бәлкім, жасушалық естеліктерді өшіру тарихи естеліктерді өшіруді жеңілдетер.

Генетикалық диагностика мен араласулар адам эмбриондарындағы мутацияларды анықтау және түзету үшін де қолданылады. Ұрық жолында белгілі бір гендерде «араласуға болатын» мутациялар анықталған кезде, ата-аналарға бала бітпес бұрын сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларын өзгерту үшін генетикалық хирургия немесе мутантты эмбриондарды имплантацияламау үшін эмбриондардың пренатальды скринингі таңдауы беріледі. Осылайша, аурудың ең зиянды нұсқаларын тудыратын гендер оң немесе теріс іріктеу немесе геномды модификациялау арқылы адам геномынан алдын ала аластатылады.

Егер сіз бұл сценарийді мұқият оқысаңыз, ол әрі таңданыс, әрі белгілі бір моральдық түршігу тудырады. Жекелеген араласулар шекараны бұзбауы мүмкін — шынымен де, қатерлі ісікті, шизофренияны және муковисцидозды мақсатты түрде емдеу медицинаның айтулы белестері болып табылады — бірақ бұл әлемнің кейбір тұстары жат, тіпті жиіркенішті болып көрінеді. Бұл «превайворлар» (генетикалық бейімділігі бар, бірақ әлі ауырмағандар) мен «пост-адамдар» мекендейтін әлем: генетикалық осалдықтары тексерілген немесе өзгертілген генетикалық бейімділіктермен жасалған ерлер мен әйелдер. Ауру біртіндеп жойылуы мүмкін, бірақ сонымен бірге тұлғалық болмыс та жойылуы ықтимал. Қайғы азаюы мүмкін, бірақ сонымен бірге мейірім де азаюы мүмкін. Травмалар өшірілуі мүмкін, бірақ сонымен бірге тарих та өшірілуі мүмкін. Мутанттар жойылар еді, бірақ адамдардың әртүрлілігі де жойылар еді. Дерттер жоғалуы мүмкін, бірақ сонымен бірге осалдық та жоғалуы мүмкін. Кездейсоқтық азаяды, бірақ сонымен бірге таңдау мүмкіндігі де азаятыны сөзсіз. fn3

1990 жылы «Адам геномы» жобасы туралы жаза отырып, генетик Джон Сулстон «өз нұсқаулықтарын оқуды үйренген» саналы ағза тудыратын философиялық дилемма туралы ой қозғады. Бірақ саналы ағза өз нұсқаулықтарын жазуды үйренгенде, әлдеқайда тереңірек дилемма туындайды. Егер гендер ағзаның табиғаты мен тағдырын анықтаса, ал ағзалар енді өз гендерінің табиғаты мен тағдырын анықтай бастаса, онда логикалық шеңбер тұйықталады. Біз гендерді айқын тағдыр деп санағаннан кейін, адам геномын «айқын тағдыр» (manifest destiny) ретінде елестете бастауымыз сөзсіз.

Калькуттадағы Монидің мекемесінен қайтар жолда әкем өзі өскен үйдің алдына тағы бір тоқтағысы келді — Раджешті есі ауысқан күйде, жабайы құстай тулап жатқанда алып келген жер осы еді. Біз үнсіз келе жаттық. Оның естеліктері айналасына бөлменің қабырғаларындай тұрғызылған еді. Біз көлікті Хаят Хан жолының тар қиылысына қалдырып, тұйық көшеге жаяу беттедік. Кешкі сағат алтылар шамасы еді. Үйлер түтін араласқан қиғаш сәулемен жарықтанып тұрды, ауа райы жаңбыр жауардай бұлттанып тұр еді.

Бөліну және тағдырдың жаңа тілі

Тарихтың тірідей бөлшектенуі

«Бенгалдықтардың тарихында тек бір ғана оқиға бар: Бөліну (Үндістан мен Пәкістанның 1947 жылғы саяси бөлінісі)», — деді әкем. Ол төбеміздегі шығыңқы балкондарға қарап, бұрынғы көршілерінің есімдерін есіне түсіруге тырысты: Гхош, Талукдар, Мукерджи, Чаттерджи, Сен. Үстімізге сіркіреген жаңбыр жауа бастады — немесе бұл үйлердің арасына керілген жіптерде тығыз ілулі тұрған кірлерден тамған су болуы мүмкін. «Бөліну осы қаладағы әрбір еркек пен әйел үшін шешуші оқиға болды», — деді ол. «Сен не өз үйіңнен айырылдың, не үйің басқа біреудің баспанасына айналды». Ол басымыздың жоғарғы жағындағы терезе қатарларын нұсқады. «Мұндағы әр отбасының ішінде тағы бір отбасы тұратын». Шаңырақ ішінде шаңырақ, бөлме ішінде бөлме, кіші әлемдер ішіндегі тағы бір кіші әлемдер орналасқан еді.

«Біз мұнда Барисалдан төрт болат сандығымызбен және аман қалған азғантай мүлкімізбен келгенде, жаңа өмір бастаймыз деп ойладық. Біз апатты бастан өткердік, бірақ бұл сонымен бірге жаңа бастама еді». Мен сол көшедегі әрбір үйдің болат сандықтар мен құтқарылған мүліктер туралы өз тарихы бар екенін білетінмін. Барлық тұрғындар қыста түбіне дейін кесілген бақша сияқты теңестірілгендей еді.

Әкемді қосқандағы бір топ ер адамдар үшін Шығыс Бенгалиядан Батыс Бенгалияға жасалған саяхат барлық сағаттардың түбегейлі қайта орнатылуын білдірді. Осылайша Нөлінші жыл басталды. Уақыт екіге бөлінді: алапат апатқа дейінгі дәуір және одан кейінгі дәуір. Б. Б. (Бөлінуге дейін) және Б. К. (Бөлінуден кейін). Тарихтың бұл вивисекциясы (тірідей бөлшектеуі) — Бөлінудің бөлінуі — таңқаларлық диссонанстық тәжірибе тудырды: әкемнің буынындағы ерлер мен әйелдер өздерін табиғи эксперименттің еріксіз қатысушылары ретінде сезінді. Сағаттар нөлге қойылғаннан кейін, адамдардың өмірін, тағдыры мен таңдауын қандай да бір старттық нүктеден немесе уақыттың басынан бастап бақылауға болатындай көрінді. Әкем бұл экспериментті тым қатты сезінді. Бір ағасы мания мен депрессияға ұшырады. Екіншісінің шындық сезімі тас-талқан болды. Әжем өмір бойы кез келген өзгеріске күмәнмен қарайтын қасиет жинады. Әкем болса шытырман оқиғаларға құштар болып өсті. Әр адамның ішінде жазылуын күтіп тұрған түрлі болашақтар — гомункулдар (орта ғасырлық түсініктегі ұрық ішіндегі дайын кішкентай адам бейнесі) сияқты бүктеліп жатқандай көрінетін.

Тағдырдың эволюциясы

Жекелеген адамдардың мұндай әртүрлі тағдырлары мен таңдауларын қандай күш немесе механизм түсіндіре алады? Он сегізінші ғасырда адам тағдыры әдетте Құдайдың бұйрығымен болатын оқиғалар тізбегі ретінде сипатталатын. Үндістер адам тағдыры оның өткен өмірінде жасаған жақсылықтары мен жамандықтарының математикалық дәлдікпен есептелген нәтижесі деп ертеден сенген. (Бұл жүйеде Құдай — өткендегі инвестициялар мен шығындарға сүйене отырып, жақсы және жаман тағдырдың үлестерін есептейтін және бөлетін жоғары деңгейдегі адамгершілік салық бухгалтері іспетті еді). Түсініксіз мейірімділікке де, дәл сондай түсініксіз қаһарға да қабілетті христиандық Құдай анағұрлым құбылмалы бухгалтер болды, бірақ Ол да тағдырдың ең жоғарғы, әрі жұмбақ төрешісі саналды.

Он тоғызыншы және жиырмасыншы ғасырлардағы медицина тағдыр мен таңдаудың неғұрлым зайырлы тұжырымдамаларын ұсынды. Ауру — бәлкім, тағдырдың ең нақты және әмбебап көрінісі — енді Құдайдың кегі емес, қауіп-қатерлердің, сыртқы әсерлердің, бейімділіктердің, жағдайлар мен мінез-құлықтың салдары ретінде механикалық терминдермен сипатталатын болды. Таңдау жеке адамның психологиясының, тәжірибесінің, естеліктерінің, жарақаттары мен жеке тарихының көрінісі ретінде түсінілді. Жиырмасыншы ғасырдың ортасына қарай бірегейлік, жақындық, темперамент және талғам (түзулік немесе гейлік, немесе ұстамдылыққа қарсы импульсивтілік) психологиялық серпіндердің, жеке тарихтың және кездейсоқтықтың қиылысуынан туындаған құбылыстар ретінде сипаттала бастады. Тағдыр мен таңдаудың эпидемиологиясы дүниеге келді.

Жиырма бірінші ғасырдың алғашқы онжылдықтарында біз себеп-салдардың тағы бір тілінде сөйлеуді үйреніп, «өздіктің» жаңа эпидемиологиясын құрудамыз: біз ауруды, бірегейлікті, жақындықты, темпераментті, талғамды және соңында тағдыр мен таңдауды — гендер мен геномдар тұрғысынан сипаттай бастадық. Бұл гендер біздің табиғатымыз бен тағдырымыздың іргелі аспектілерін көруге болатын жалғыз линза деген абсурдты пікір емес. Бірақ бұл біздің тарихымыз бен болашағымыз туралы ең арандатушылық идеялардың бірін ұсыну және оған байыппен қарау: гендердің біздің өміріміз бен болмысымызға тигізетін әсері біз ойлағаннан да бай, тереңірек және үрейлірек. Геномды әдейі түсінуді, өзгертуді және басқаруды үйренген сайын, болашақ тағдырлар мен таңдауларды өзгерту қабілетіне ие бола түскендіктен, бұл идея одан сайын арандатушылық және тұрақсыздандырушы сипатқа ие болады. «[Табиғат], ақыр соңында, толықтай қолжетімді болуы мүмкін», — деп жазды Томас Морган 1919 жылы. «Оның көп жарнамаланған жұмбақтығы тағы да елес болып шықты». Біз қазір Морганның қорытындыларын тек табиғатқа ғана емес, адам табиғатына да қолдануға тырысып жатырмыз.

Мен жиі Жагу мен Раджештің өмірі болашақта, айталық, елу немесе жүз жылдан кейін басталса, қандай болар еді деп ойлаймын. Олардың тұқым қуалайтын осалдықтары туралы біліміміз олардың өмірін тас-талқан еткен ауруларды емдеу үшін қолданылар ма еді? Бұл білім оларды «нормализациялау» үшін қолданылар ма еді — егер солай болса, бұл қандай моральдық, әлеуметтік және биологиялық қауіптерге әкеледі? Мұндай білім түрлері жанашырлық пен түсіністіктің жаңа түрлеріне мүмкіндік бере ме? Әлде олар дискриминацияның (кемсітушіліктің) жаңа нысандарын тудыра ма? Бұл білім «табиғи» нәрсені қайта анықтау үшін қолданыла ма?

Бірақ «табиғи» деген не? Мен таңғаламын. Бір жағынан: вариация, мутация, өзгеріс, тұрақсыздық, бөлінгіштік, ағын. Ал екінші жағынан: тұрақтылық, мәңгілік, бөлінбейтіндік, адалдық. Bhed. Abhed. Қайшылықтар молекуласы болып табылатын ДНҚ-ның қайшылықтар организмін кодтайтыны бізді таңғалдырмауы керек. Біз тұқым қуалаушылықтан тұрақтылықты іздейміз — бірақ оның қарама-қайшылығын: вариацияны табамыз. Мутанттар біздің болмысымыздың мәнін сақтау үшін қажет. Біздің геном қарама-қайшы күштер арасындағы нәзік тепе-теңдікті орнатып, тізбекті қарама-қарсы тізбекпен жұптастырып, өткен мен болашақты араластырып, естелікті тілекке қарсы қойды. Бұл — біз иелік ететін ең адамдық нәрсе. Оны басқару біздің түріміз үшін білім мен парасаттылықтың ең басты сынағы болуы мүмкін.

fn1 Гендердің организмге қалай айналатынын түсіну үшін тек гендерді ғана емес, сонымен қатар РНҚ-ны, ақуыздарды және эпигенетикалық (ген белсенділігін реттейтін сыртқы факторлар) белгілерді де түсіну қажет. Болашақ зерттеулер геномның, ақуыздардың барлық нұсқаларының (протеома) және барлық эпигенетикалық белгілердің (эпигеном) адамдарды құру және сақтау үшін қалай үйлестірілетінін ашуы керек.

fn2 Ұрық геномдарын кешенді тестілеу НИПТ (Инвазивті емес пренатальды тестілеу) деген атпен клиникалық практикаға еніп кетті. 2014 жылы қытайлық компания 150 000 ұрықты хромосомалық бұзылуларға тексергенін және тестті бір гендік мутацияларды анықтау үшін кеңейтіп жатқанын хабарлады. Бұл тесттер Даун синдромы сияқты хромосомалық ауытқуларды амниоцентез (ұрық маңындағы сұйықтықты зерттеу) сияқты дәлдікпен анықтайтынына қарамастан, тесттің басты мәселесі «жалған позитивті» нәтижелер болып табылады — яғни ұрық ДНҚ-сында хромосомалық ауытқу бар деп есептеледі, бірақ ол шын мәнінде қалыпты. Технологиялар дамыған сайын бұл жалған позитивті көрсеткіштер айтарлықтай төмендейді.

fn3 Тіпті генетикалық скринингтің қарапайым сценарийлері бізді қорқынышты моральдық қауіп аймағына кіруге мәжбүр етеді. Фридманның сарбаздарды ПТСР-ға (жарақаттан кейінгі стресстік бұзылыс) бейімдейтін гендерді анықтау үшін қан анализін қолдану мысалын алайық. Бір қарағанда, мұндай стратегия соғыс жарақатын азайтатындай көрінеді: «қорқынышты өшіруге» қабілетсіз сарбаздар анықталып, оларды қалыпты жағдайға қайтару үшін қарқынды психиатриялық немесе медициналық терапиямен емделуі мүмкін. Бірақ, осы логиканы кеңейте отырып, біз сарбаздарды соғысқа жібермес бұрын ПТСР қаупіне тексерсек ше? Бұл шынымен қажет пе? Біз шынымен де жарақатты сезінуге қабілетсіз немесе зорлық-зомбылықтың психикалық азабын өшіру қабілетімен генетикалық «жетілдірілген» сарбаздарды таңдағымыз келе ме? Скринингтің мұндай түрі маған мүлдем қалаусыз болып көрінеді: «қорқынышты өшіруге» қабілетсіз ақыл — соғыста аулақ болу керек қауіпті ақылдың дәл өзі.

Image segment 1865

Адам шәуетінің ішіне оралған бұл гомункулды 1694 жылы Николаас Хартсоекер салған. Өз заманының көптеген басқа биологтары сияқты, Хартсоекер «спермизмге» — ұрықты жасау туралы ақпарат шәует ішінде орналасқан миниатюралық адам бейнесі арқылы беріледі деген теорияға сенген.

Image segment 1867

Ортағасырлық Еуропада ақсүйектер отбасыларының ата-бабалары мен ұрпақтарын белгілеу үшін жиі «шежіре ағаштары» жасалатын. Бұл ағаштар лауазым мен мүлікке құқықтарды бекіту немесе отбасылар арасында неке келісімдерін жасау үшін қолданылатын (ішінара бөле-жиендер арасындағы қандас некелердің ықтималдығын азайту үшін). Жоғарғы сол жақ бұрыштағы gene (ген) сөзі шежіре немесе шығу тегі мағынасында қолданылған. Геннің тұқым қуалайтын ақпарат бірлігі ретіндегі заманауи мағынасы бірнеше ғасырдан кейін, 1909 жылы пайда болды.

Image segment 1869
Image segment 1870

Чарльз Дарвин (мұнда жетпіс жаста) және оның «өмір ағашының» нобайы, онда организмдер ортақ ата-баба организмінен тарайтыны көрсетілген (диаграмманың жоғарғы жағында жазылған «Меніңше» деген күмәнға толы тіркеске назар аударыңыз). Дарвиннің вариация және табиғи сұрыпталу арқылы эволюция теориясы гендер арқылы тұқым қуалау теориясын талап етті. Дарвин теориясын мұқият оқығандар эволюцияның ата-аналар мен ұрпақтар арасында ақпарат беретін бөлінбейтін, бірақ мутацияға ұшырайтын тұқым қуалау бөлшектері болған жағдайда ғана жүзеге асатынын түсінді. Дегенмен, Грегор Мендельдің еңбегін ешқашан оқымаған Дарвин өз өмірінде мұндай теорияның тиісті тұжырымдамасын таба алмады.

Image segment 1872

Грегор Мендель Брнодағы (қазіргі Чехия) монастырь бағында гүл (мүмкін бұршақ өсімдігі) ұстап тұр. Мендельдің 1850-60 жылдардағы іргелі тәжірибелері ақпараттың бөлінбейтін бөлшектерін тұқым қуалайтын ақпараттың тасымалдаушысы ретінде анықтады. Мендельдің мақаласы (1865) төрт онжылдық бойы еленбей келді, содан кейін биология ғылымын өзгертті.

Image segment 1874

Уильям Бейтсонның 1900 жылы Мендельдің еңбегін «қайта ашуы» оны гендерге сенушіге айналдырды. Бейтсон 1905 жылы тұқым қуалаушылықты зерттеуді сипаттау үшін genetics (генетика) терминін енгізді. Вильгельм Иоганнсен (сол жақта) тұқым қуалау бірлігін сипаттау үшін gene (ген) терминін ойлап тапты. Иоганнсен Бейтсонға Кембридждегі (Англия) үйіне барды; екеуі тығыз серіктес және ген теориясының жалынды қорғаушыларына айналды.

Image segment 1876

Фрэнсис Гальтон — математик, биолог және статистик — өзін өзінің «антропометриялық карталарының» біріне орналастырды, онда ол адамның бойын, салмағын, бет әлпетін және басқа сипаттамаларын кестеге түсірген. Гальтон Мендельдің гендер теориясына қарсылық білдірді. Ол сондай-ақ «ең жақсы» белгілері бар адамдарды селекциялық жолмен өсіру жетілдірілген адам нәсілін жасауға әкеледі деп сенді. Евгеника — Гальтонның тұқым қуалаушылықты басқару арқылы адамзатты азат ету ғылымы үшін енгізген термині — көп ұзамай әлеуметтік және саяси бақылаудың қорқынышты формасына айналады.

Image segment 1878

Нацистік «нәсілдік гигиена» доктринасы стерилизациялау, қамау және өлтіру арқылы адам нәсілін тазарту бойынша мемлекет тарапынан қолдау тапқан ауқымды жұмысқа түрткі болды. Тұқым қуалайтын әсерлердің күшін дәлелдеу үшін егіздерді зерттеу қолданылды, ал ерлер, әйелдер мен балалар «ақаулы гендері бар» деген болжам негізінде жойылды. Нацистер өздерінің евгеникалық әрекеттерін еврейлерді, сығандарды, диссиденттерді және гомосексуалдарды жоюға дейін кеңейтті. Мұнда нацистік ғалымдар егіздердің бойын өлшеп, нацистік сарбаздарға отбасы тарихының кестелерін көрсетіп жатыр.

Image segment 1880

«Жақсырақ сәбилер» (Better Babies) байқаулары АҚШ-та 1920 жылдары енгізілді. Дәрігерлер мен медбикелер балаларды (тек ақ нәсілді) ең жақсы генетикалық белгілері бар-жоғын тексерді. Бұл байқаулар ең сау сәбилерді генетикалық сұрыптаудың өнімі ретінде көрсету арқылы Америкада евгеникаға пассивті қолдау тудырды.

Image segment 1882

Америка Құрама Штаттарындағы «евгеника ағашы» карикатурасы «адам эволюциясын өздігінен бағыттауды» жақтайды. Медицина, хирургия, антропология және шежіре — ағаштың «тамырлары». Евгеника ғылымы осы іргелі принциптерді мықтырақ, сауырақ және жетістікке жеткен адамдарды таңдау үшін қолданудан үміттенді.

Image segment 1884

1920 жылдары Кэрри Бак пен оның анасы Эмма Бак Вирджиния штатының эпилептиктер мен ақыл-есі кемдер колониясына жіберілді, онда «ақымақ» деп танылған әйелдер үнемі стерилизацияланатын. Ана мен қыз арасындағы кездейсоқ сәтті түсіру желеуімен алынған бұл фотосурет Кэрри мен Эмма арасындағы ұқсастықты, демек, олардың «тұқым қуалайтын ақыл-кемістігінің» дәлелі ретінде ұсыну үшін арнайы қойылған.

Image segment 1886

Колумбия университетінде, кейіннен 1920-30 жылдары Калифорния технологиялық институтында (Caltech) Томас Морган жеміс шыбындарын қолданып, гендердің бір-бірімен физикалық түрде байланысты екенін көрсетіп, генетикалық ақпаратты бір тізбекті молекула тасымалдайтынын алдын ала болжады. Гендер арасындағы байланыс ақыр соңында адамдардың генетикалық карталарын жасау үшін қолданылады және «Адам геномы» жобасына негіз болады. Бұл — Морган өзінің Caltech-тегі «Шыбын бөлмесінде», личинкалар мен шыбындарды өсірген сүт бөтелкелерінің қоршауында.

Image segment 1888

Розалинд Франклин 1950 жылдары Лондондағы Корольдік колледжде микроскопқа қарап тұр. Франклин ДНҚ құрылымын суретке түсіру және зерттеу үшін рентгендік кристаллографияны қолданды. 51-фотосурет — Франклиннің ДНҚ кристалын түсірген ең айқын суреті. Фотосурет қос шиыршық құрылымды ұсынды, бірақ онда А, С, Т және G негіздерінің нақты бағыттары айқын емес еді.

Image segment 1890

Джеймс Уотсон мен Фрэнсис Крик 1953 жылы Кембриджде ДНҚ-ның қос шиыршық моделін көрсетіп тұр. Уотсон мен Крик бір тізбектегі А-ның екінші тізбектегі Т-мен, ал G-ның С-мен жұптасатынын түсіну арқылы ДНҚ құрылымын шешті.

Image segment 1892

1950 жылдары Балтимордағы Мур клиникасында Виктор МакКьюзик адам мутацияларының үлкен каталогын жасады. Ол бір фенотип — аласа бой немесе «ергежейлілік» — бірнеше әртүрлі гендердегі мутациялардан туындауы мүмкін екенін анықтады. Керісінше, әртүрлі фенотиптер бір ғана гендегі мутациялардан туындауы мүмкін.

Image segment 1894

Нэнси Векслердің анасы мен ағаларына Хантингтон ауруы — еріксіз ирек немесе селкілдеген қозғалыстарды тудыратын өлімге әкелетін нейродегенеративті ауру диагнозы қойылды. Диагноз оның ауруды тудыратын генді жеке іздеуіне түрткі болды. Векслер Венесуэлада Хантингтон ауруымен ауыратын бір топ науқасты тапты, олардың бәрі осы аурумен ауырған бір ата-бабадан тараған болуы мүмкін. Хантингтон ауруы заманауи гендік карталау әдістерін қолдана отырып, бір генмен нақты байланыстырылған алғашқы адам ауруларының бірі болды.

Image segment 1896

Студенттер 1970 жылдары генетикалық жиынға наразылық білдіруде. Гендер тізбегін анықтау, генді клондау және рекомбинантты ДНҚ сияқты жаңа технологиялар евгениканың жаңа формалары «мінсіз нәсіл» жасау үшін қолданылады деген алаңдаушылық тудырды. Нацистік евгеникамен байланыс ұмытылған жоқ.

Image segment 1898

Герб Бойер (сол жақта) және Роберт Суонсон 1976 жылы гендерден дәрі-дәрмек шығару үшін Genentech компаниясын құрды. Тақтадағы сурет рекомбинантты ДНҚ технологиясын қолдана отырып инсулин өндіру схемасын көрсетеді. Алғашқы мұндай ақуыздар Суонсонның бақылауымен үлкен бактериалды инкубаторларда өндірілді.

Image segment 1900

Пол Берг 1975 жылы Асиломар конференциясында Максин Сингермен сөйлесуде, ал Сидней Бреннер артқы фонда жазбалар жүргізіп жатыр. Гендер арасында генетикалық гибридтер жасау (рекомбинантты ДНҚ) және бактерия жасушаларында осы гибридтердің миллиондаған көшірмелерін шығару (генді клондау) технологиялары ашылғаннан кейін, Берг және басқалары тәуекелдер тиісті деңгейде бағаланғанға дейін кейбір рекомбинантты ДНҚ жұмыстарына «мораторий» жариялауды ұсынды.

Image segment 1902

Фредерик Сэнгер ДНҚ тізбегін анықтайтын гельді тексеріп жатыр. Сэнгердің ДНҚ тізбегін анықтау техникасын (яғни, ген тізбегіндегі А, С, Т және G әріптерінің нақты созылымын оқу) ойлап табуы біздің гендер туралы түсінігімізде төңкеріс жасады және «Адам геномы» жобасына жол ашты.

Image segment 1904

Джесси Гелсингер 1999 жылы қайтыс болардан бірнеше ай бұрын Филадельфияда суретке түскен. Гелсингер гендік терапиямен емделген алғашқы пациенттердің бірі болды. Вирус оның бауырына мутацияланған геннің дұрыс формасын жеткізу үшін жасалған болатын, бірақ Гелсингердің вирусқа қарсы күшті иммунологиялық реакциясы органның жұмысын тоқтатып, өлімге әкелді. Гелсингердің «биотехнологиялық өлімі» гендік терапия сынақтарының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін жалпыұлттық реакцияларға түрткі болды.

Image segment 1906

2001 жылғы ақпандағы Science журналының мұқабасы адам геномының жобалық тізбегін жариялады.

Image segment 1908

Крейг Вентер (сол жақта), Президент Билл Клинтон және Фрэнсис Коллинз 2000 жылы 26 маусымда Ақ үйде адам геномының жобалық тізбегін жариялауда.

Image segment 1910

Адам геномын өзгертетін нәзік әдістер болмаса да, баланың геномын құрсақта бағалау мүмкіндігі бүкіл әлемде ауқымды дисгеникалық (тұқым қуалаушылықты нашарлататын) әрекеттерге әкелді. Қытай мен Үндістанның кейбір бөліктерінде амниоцентез арқылы ұл мен қыз жынысын анықтау және қыз ұрықтарын таңдап түсіру жыныстық қатынасты 1 еркекке 0,8 әйелге дейін бұрмалап, халық пен отбасы құрылымдарының бұрын-соңды болмаған өзгеруіне себеп болды.

Image segment 1912

Генетикалық ақпаратты талдайтын және түсіндіретін суперкомпьютерлерге қосылған жылдамырақ және дәлірек ген тізбегін анықтайтын машиналар (сұр қорап тәрізді контейнерлер ішінде орналасқан) енді жеке адам геномдарын бірнеше айдың ішінде анықтай алады. Бұл әдістің нұсқалары көп жасушалы эмбрионның немесе ұрықтың геномын анықтау үшін қолданылуы мүмкін, бұл имплантацияға дейінгі генетикалық диагностикаға және құрсақтағы болашақ ауруларды анықтауға мүмкіндік береді.

Image segment 1914

Дженнифер Даудна (оң жақта), Берклидегі биолог және РНҚ зерттеушісі, гендердегі мақсатты, саналы мутацияларды жеткізу жүйесімен жұмыс істейтіндердің қатарында. Негізінде, жүйе адам геномын «редакциялау» үшін қолданылуы мүмкін, бірақ технология әлі де жетілдірілуді және қауіпсіздік пен дәлдік тұрғысынан бағалануды қажет етеді. Егер саналы генетикалық өзгерістер шәуетке, жұмыртқа жасушасына немесе адамның эмбриондық дің жасушаларына енгізілсе, бұл технология өзгертілген гендері бар адамдардың пайда болуын білдіреді.

Ескертпелер

Тұқым қуалау заңдарын нақты анықтау: У. Бейтсон, «Бау-бақша зерттеулерінің пәні ретіндегі тұқым қуалау мәселелері», 2004 ж.

Адам баласы, сайып келгенде, тасымалдаушыдан басқа ештеңе емес: Харуки Мураками, 1Q84, 2012 ж.

Пролог: Отбасылар

Ата-анаңның қаны сенің бойыңда жоғалған жоқ: Чарльз У. Элиот, Гарвард классикасы: Гомердің Одиссеясы, 1982 ж.

Олар сенің өміріңді бүлдіреді, әкең мен анаң: Филип Ларкин, Биік терезелер, 1974 ж.

2012 жылы бірнеше келесі зерттеулер: Маартже Ф. Аукес және т. б. , «Шизофренияның, биполярлық бұзылыстың және негізгі депрессиялық бұзылыстың отбасылық кластерленуі», Genetics in Medicine, 2012 ж.

Үш терең тұрақсыздандырушы: Атомдар, байттар және гендер: Мартин Бауэр, 2015 ж.

«Бөлшектердің қосындысында тек бөлшектер ғана бар»: Хелен Вендлер, Уоллес Стивенс: Тілектен туған сөздер, 1984 ж.

«Бүкіл органикалық әлем»: Хуго де Фриз, Жасушаішілік пангенезис, 1910 ж.

«Алхимия химияға айнала алмады, ол тек... дейін»: Артур У. Гилберт, «Генетика ғылымы», Тұқым қуалаушылық журналы 5, № 6 (1914): 239.

«Тұқым қуалаушылықтың іргелі аспектілері туралы»: Томас Хант Морган, Тұқым қуалаушылықтың физикалық негізі (Филадельфия: Дж. Б. Липпинкотт, 1919), 14.

«мәңгілік жастықты іздеу»: Джефф Лайон және Питер Горнер, Өзгерген тағдырлар: Гендік терапия және адам өмірін қайта құру (Нью-Йорк: В. В. Нортон, 1996), 9–10.

БІРІНШІ БӨЛІМ: «ТҰҚЫМ ҚУАЛАУШЫЛЫҚТЫҢ ЖОҒАЛҒАН ҒЫЛЫМЫ»

Бұл тұқым қуалаушылықтың жоғалған ғылымы: Герберт Дж. Уэллс, Қалыптасу үстіндегі адамзат (Лейпциг: Таушниц, 1903), 33.

ДЖЕК: Иә, бірақ сіз өзіңіз айттыңыз: Оскар Уайльд, Салмақты болудың маңыздылығы (Нью-Йорк: Dover Publications, 1990), 117.

Қоршалған бақ

Тұқым қуалаушылықты зерттеушілер: Г. К. Честертон, Евгеника (адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсарту туралы ілім) және басқа да кеселдер (Лондон: Касселл, 1922), 66.

августиндіктер, бақытымызға орай, ешқандай қайшылық көрмеді: Гарет Б. Мэттьюс, Августиндік дәстүр (Беркли: Калифорния университетінің баспасы, 1999).

1843 жылдың қазан айында Силезиядан келген жас жігіт: Мендельдің өмірі мен Августиндік монастырь туралы мәліметтер бірнеше дереккөзден алынған, соның ішінде Грегор Мендель, Ален Ф. Коркос және Флойд В. Монаган, Грегор Мендельдің өсімдік гибридтерімен тәжірибелері: Бағытталған зерттеу (Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Ратгерс университетінің баспасы, 1993); Эдвард Эдельсон, Грегор Мендель: Және генетиканың тамыры (Нью-Йорк: Оксфорд университетінің баспасы, 1999); және Робин Маранц Хениг, Бақтағы монах: Генетиканың атасы Грегор Мендельдің жоғалған және табылған данышпандығы (Бостон: Хоутон Миффлин, 2000).

1848 жылғы дүрбелең: Эдвард Беренсон, Франциядағы популистік дін және солшыл саясат, 1830–1852 (Принстон, Нью-Джерси: Принстон университетінің баспасы, 1984).

«Жеңілмейтін ұяңдыққа бой алдырған»: Хениг, Бақтағы монах, 37.

ол математикадан сабақ беру үшін жұмысқа өтініш берді: Сонында, 38.

1850 жылдың көктемінің соңында ынталы Мендель: Гарри Сутин, Грегор Мендель: Генетика ғылымының атасы (Нью-Йорк: Random House Books for Young Readers, 1959).

20 шілдеде, қажытатын аптап ыстықтың ортасында: Хениг, Бақтағы монах, 62.

16 тамызда ол емтихан алушылардың алдына шықты: Сонында, 47.

1842 жылы Доплер, арық, өткір тілді: Джагдиш Мехра және Хельмут Рехенберг, Кванттық теорияның тарихи дамуы (Нью-Йорк: Springer-Verlag, 1982).

Бірақ 1845 жылы Доплер пойызға тиеген еді: Кендалл Ф. Хейвен, Барлық уақыттағы 100 ұлы ғылыми жаңалық (Вестпорт, Коннектикут: Libraries Unlimited, 2007), 75–76.

Бірақ бұл санаттарды бастапқыда швед ботанигі жасап шығарған: Маргарет Дж. Андерсон, Карл Линней: Жіктеудің атасы (Спрингфилд, Нью-Джерси: Enslow Publishers, 1997).

«Әйел нағыз ата-ана емес»: Эсхил, Грек классиктері: Эсхил — Жеті пьеса (б. ж. : Special Edition Books, 2006), 240.

«Ол тек тұқымды бағады»: Сонында.

үнді немесе вавилондық геометрлерден: Маор Эли, Пифагор теоремасы: 4000 жылдық тарих (Принстон, Нью-Джерси: Принстон университетінің баспасы, 2007).

Пифагор қайтыс болғаннан кейін бір ғасыр өткен соң: Платон, Мемлекет, ред. және ауд. Аллан Блум (Нью-Йорк: Basic Books, 1968).

Ең қызықты үзінділердің бірінде: Платон, Мемлекет (Эдинбург: Black &amp; White Classics, 2014), 150.

«Өйткені сіздің сақшыларыңыз білмеген кезде»: Сонында.

Нәтижесінде шағылысқан трактат: Аристотель, Жануарлардың пайда болуы (Лейден: Brill Archive, 1943).

«Және мүгедектерден»: Аристотель, Жануарлар тарихы, VII кітап, ред. және ауд. Д. М. Балме (Кембридж, Массачусетс: Гарвард университетінің баспасы, 1991).

«ақсақтан ақсақ туатыны сияқты»: Сонында, 585b28–586a4.

«Адамдар белгілі бір сипаттарға ие болмай тұрып-ақ ұрпақ өрбітеді»: Аристотель, Аристотельдің толық шығармалары: Өңделген Оксфорд аудармасы, ред. Джонатан Барнс (Принстон, Нью-Джерси: Принстон университетінің баспасы, 1984), 1-кітап, 1121.

Аристотель балама теория ұсынды: Аристотель, Аристотельдің еңбектері, ред. және ауд. У. Д. Росс (Чикаго: Encyclopædia Britannica, 1952), «Аристотель: Логика және метафизика».

«[Тура] ағаш ұстасынан ешқандай материалдық бөлік шықпайтыны сияқты»: Аристотель, Аристотельдің толық шығармалары, 1134.

биолог Макс Дельбрюк Аристотель туралы әзілдейтін еді: Даниэль Новотный және Лукаш Новак, Метафизикадағы нео-аристотельдік көзқарастар (Нью-Йорк: Routledge, 2014), 94.

1520 жылдары швейцариялық-германдық алхимик Парацельс: Парацельс, Парацельс: Маңызды оқулар, ред. және ауд. Николас Годрик-Кларк (Уэллингборо, Нортгемптоншир, Англия: Crucible, 1990).

«біздің Алғашқы Ата-анамыздың белінде ... қалқып жүрген»: Питер Ханнс Рейл, Ағарту дәуіріндегі табиғатты жандандыру (Беркли: Калифорния университетінің баспасы, 2005), 160.

1694 жылы голланд физигі Николас Хартсокер: Николас Хартсокер, Диоптрика туралы эссе (Париж: Жан Аниссон, 1694).

«Табиғатта ұрпақ өрбіту жоқ»: Мэттью Кобб, «Табиғат кітабын оқу және жазу: Ян Сваммердам (1637–1680)», Endeavour 24, № 3 (2000): 122–28.

1768 жылы берлиндік эмбриолог Каспар Вольф: Каспар Фридрих Вольф, «De formatione intestinorum praecipue», Ресей императорлық ғылым академиясының жаңа түсіндірмелері 12 (1768): 43–47. Вольф сонымен қатар 1759 жылы essentialis corporis туралы жазған: Ричард П. Аули, «Каспар Фридрих Вольф және оның 'Theoria Generationis', 1759», Медицина және одақтас ғылымдар тарихы журналы 16, № 2 (1961): 124–44.

«Бүгінгі қарама-қайшы көзқарастар ғасырлар бұрын болған»: Оскар Хертвиг, Бүгінгі күннің биологиялық мәселесі: Преформация (ұрықта болашақ ағзаның барлық мүшелері алдын ала қалыптасқан деген ілім) ма әлде Эпигенез (ұрықтың біртіндеп дамуы туралы ілім) бе? Органикалық даму теориясының негізі (Лондон: Heinneman’s Scientific Handbook, 1896), 1.

«Құпиялардың құпиясы»

Олар бізге бәрі соқыр түрде дөңгеленді деп айтқысы келеді: Роберт Фрост, Роберт Фрост хрестоматиясы: Поэзия және проза, ред. Эдвард Коннери Латем және Лоуренс Томпсон (Нью-Йорк: Генри Холт, 2002).

Чарльз Дарвин он зеңбіректі бриг-шлюпке отырды: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің автобиографиясы, ред. Фрэнсис Дарвин (Амхерст, Нью-Йорк: Prometheus Books, 2000), 11.

Ол медицинаны оқуға әрекеттеніп, сәтсіздікке ұшыраған: Джейкоб Голдштейн, «Чарльз Дарвин, медициналық мектепті тастап кеткен», Wall Street Journal, 12 ақпан 2009 жыл, http://blogs. wsj. com/health/2009/02/12/charles-darwin-medical-school-dropout/.

Кембридждегі Мәсіх колледжі: Дарвин, Чарльз Дарвиннің автобиографиясы, 37.

Бөлмеге қамалып: Адриан Дж. Десмонд және Джеймс Р. Мур, Дарвин (Нью-Йорк: Warner Books, 1991), 52.

Джон Хенслоу, ботаник және геолог: Дуэйн Айзели, Жүз бір ботаник (Эймс: Айова штатының университеті, 1994), «Джон Стивенс Хенслоу (1796–1861)».

Біріншісі, 1802 жылы жарық көрген Табиғи теология: Уильям Пейли, Уильям Пейлидің шығармалары ... Оның өмірі, адамгершілік және саяси философиясы, христиандықтың дәлелдері, табиғи теология, трактаттар, Horae Paulinae, дін қызметкерінің серігі және уағыздары, түпнұсқа басылымдардан сөзбе-сөз басылған. Бір томда толық (Филадельфия: Дж. Дж. Вудворд, 1836).

Екінші кітап, Алдын ала дискурс: Джон Ф. У. Гершель, Табиғи философияны зерттеу туралы алдын ала дискурс. 1830 жылғы басылымның факсимилесі (Нью-Йорк: Johnson Reprint, 1966).

«Заттардың шыққан тегіне көтерілу үшін»: Сонында, 38.

«Өткен дәуірлердің қираған жәдігерлері»: Мартин Горст, Мәңгілікті өлшеу: Уақыттың басталуын іздеу (Нью-Йорк: Broadway Books, 2002), 158.

«құпиялардың құпиясы»: Чарльз Дарвин, Табиғи сұрыпталу арқылы түрлердің шығу тегі туралы (Лондон: Мюррей, 1859), 7.

«дін қызметкері-натуралистер» деп аталатындар басым болды: Патрик Армстронг, Ағылшын дін қызметкері-натуралисті: Ғылым мен дін арасындағы серіктестік (Леоминстер, Массачусетс: Gracewing, 2000), «Ағылшын дін қызметкері-натуралисімен таныстыру».

1831 жылдың тамызында, оқуды бітіргеннен кейін екі айдан соң: Джон Хенслоу, «Дарвиннің хат-хабарлар жобасы», 105-хат, https://www. darwinproject. ac. uk/letter/entry-105.

Бигль зәкірін 1831 жылдың 27 желтоқсанында көтерді: Дарвин, Чарльз Дарвиннің автобиографиясы, «'Бигль' саяхаты».

Чарльз Лайелдің Геология принциптері: Чарльз Лайелл, Геология принциптері: немесе Жердің қазіргі өзгерістері мен оның тұрғындары геологияның иллюстрациясы ретінде қарастырылады (Нью-Йорк: Д. Эпплтон, 1872).

Лайелл (өз уақыты үшін радикалды түрде) дәлелдеген: Сонында, «8-тарау: Ескі және жаңа тау жыныстарының құрылымындағы айырмашылық».

1832 жылдың қыркүйегінде, сұр жартастарды зерттей отырып: Чарльз Дарвин, Жоғары Мәртебелі «Бигль» кемесінің саяхаты кезінде барылған жанартаулық аралдар мен Оңтүстік Американың бөліктеріне геологиялық бақылаулар (Нью-Йорк: Д. Эпплтон, 1896), 76–107.

Бас сүйек мегатерийге тиесілі болды: Дэвид Куаммен, «Дарвиннің алғашқы айғақтары», National Geographic 215, № 2 (2009): 34–53.

1835 жылы кеме Лимадан шықты: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің хаттары: Таңдамалылар, 1825–1859, ред. Фредерик Беркхардт (Кембридж: Кембридж университеті, 1996), «Дж. С. Хенслоуға 12 [тамыз] 1835», 46–47.

20 қазанда Дарвин теңізге қайта оралды: Г. Т. Беттани және Джон Паркер Андерсон, Чарльз Дарвиннің өмірі (Лондон: У. Скотт, 1887), 47.

барлық түрлердің бір орталықтан таралуынан гөрі: Дункан М. Портер және Питер У. Грэм, Дарвиннің ғылымдары (Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2015), 62–63.

Ойлана келе ол: «Меніңше» деп қосты: Сонында, 62.

1838 жылдың көктемінде Дарвин жаңа журналды ақтарғанда: Тимоти Шанахан, Дарвинизм эволюциясы: Эволюциялық биологиядағы сұрыптау, бейімделу және прогресс (Кембридж: Кембридж университетінің баспасы, 2004), 296.

Бірақ оған 1838 жылдың қазанында келген жауап: Барри Г. Гейл, «Мальтустан кейін: Дарвиннің өзінің түрлер теориясымен жұмысы, 1838–1859» (PhD диссертациясы, Чикаго университеті, 1980).

1798 жылы бүркеншік атпен жазған Мальтус: Томас Роберт Мальтус, Халық санының принципі туралы эссе (Чикаго: Courier Corporation, 2007).

«ауру маусымдары, эпидемиялар, індет пен оба»: Арно Карлен, Адам және микробтар: Тарихтағы және қазіргі замандағы аурулар мен індеттер (Нью-Йорк: Putnam, 1995), 67.

«Бұл маған бірден әсер етті»: Чарльз Дарвин, Табиғи сұрыпталу арқылы түрлердің шығу тегі туралы, ред. Джозеф Кэрролл (Питерборо, Канада: Broadview Press, 2003), 438.

«ең мықтының тірі қалуы» фразасы алынған: Грегори Клэйс, «'Ең мықтының тірі қалуы' және әлеуметтік дарвинизмнің бастауы», Идеялар тарихы журналы 61, № 2 (2000): 223–40.

1844 жылы ол негізгі бөліктерді іріктеп алды: Чарльз Дарвин, Түрлердің шығу тегінің негіздері, 1842 және 1844 жылдары жазылған екі эссе, ред. Фрэнсис Дарвин (Кембридж: Кембридж университетінің баспасы, 1909), «1844 жылғы эссе».

Альфред Рассел Уоллес мақала жариялады: Альфред Р. Уоллес, «XVIII. — Жаңа түрлердің енгізілуін реттейтін заң туралы», Табиғи тарих анналдары мен журналы 16, № 93 (1855): 184–96.

Уоллес орта тап өкілінің отбасында дүниеге келген: Чарльз Х. Смит және Джордж Беккалони, Табиғи сұрыпталу және одан тыс: Альфред Рассел Уоллестің интеллектуалды мұрасы (Оксфорд: Оксфорд университетінің баспасы, 2008), 10.

бірақ тегін кітапхананың қатты орындықтарында: Сонында, 69.

Дарвин сияқты Уоллес те жолға шыққан: Сонында, 12.

Уоллес Амазонка бассейнінен қоныс аударды: Сонында, ix.

«Жауап анық болды»: Бенджамин Орандж Флауэрс, «Альфред Рассел Уоллес», Арена 36 (1906): 209.

1858 жылдың маусымында Уоллес Дарвинге алдын ала жобаны жіберді: Альфред Рассел Уоллес, Альфред Рассел Уоллес: Хаттар мен естеліктер, ред. Джеймс Марчант (Нью-Йорк: Arno Press, 1975), 118.

1858 жылдың 1 шілдесінде Дарвин мен Уоллестің мақалалары оқылды: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің хат-хабарлары, 13-том, ред. Фредерик Беркхардт, Дункан М. Портер және Шейла Энн Дин және т. б. (Кембридж: Кембридж университетінің баспасы, 2003), 468.

Келесі мамырда қоғам президенті атап өтті: Э. Дж. Браун, Чарльз Дарвин: Орынның күші (Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф, 2002), 42.

«Кітабым деп шын жүректен үміттенемін»: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің хат-хабарлары, 7-том, ред. Фредерик Беркхардт және Сидней Смит (Кембридж: Кембридж университетінің баспасы, 1992), 357.

«Барлық даналар бірінші күні-ақ сатылып кетті»: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің өмірі мен хаттары (Лондон: Джон Мюррей, 1887), 70.

«Мистер Дарвин жариялаған тұжырымдар сондай»: «Шолулар: Дарвиннің Түрлердің шығу тегі», Саясат, әдебиет, ғылым және өнердің сенбілік шолуы 8 (24 желтоқсан 1859): 775–776.

«Біз оның жұмысын ең маңызды жұмыстардың бірі деп есептейміз»: Сонында.

«адамның шығу тегіне сәуле түседі»: Чарльз Дарвин, Түрлердің шығу тегі туралы, ред. Дэвид Куаммен (Нью-Йорк: Sterling, 2008), 51.

«интеллектуалды қабықтар»: Ричард Оуэн, «Дарвин түрлердің шығу тегі туралы», Эдинбург шолуы 3 (1860): 487–532.

«Адамның қиялы өте үлкен бос орындарды толтыруы керек»: Сонында.

«Өте үлкен бос орын»

«Өте үлкен бос орын»: Дарвин, Чарльз Дарвиннің хат-хабарлары, Дарвиннің Аса Грейге хаты, 5 қыркүйек 1857 жыл, https://www. darwinproject. ac. uk/letter/entry-2136.

Енді маған қызық: Александр Уилфорд Холл, Адам өмірінің мәселесі: Алты ұлы қазіргі ғалымдар, Дарвин, Гексли, Тиндалл, Геккель, Гельмгольц және Майердің шолуымен «Дыбыс эволюциясын» және «Дамыған эволюцияны» қамтиды (Лондон: Hall &amp; Company, 1880), 441.

Ламарктың пікірінше: Монро У. Стрикбергер, Эволюция (Бостон: Jones & Bartlett, 1990), «Ламарктық мұра».

«уақыт ұзақтығына пропорционалды күшпен»: Сонында, 24.

өзін шекке дейін жеткізу: Джеймс Шварц, Геннің ізімен: Дарвиннен ДНҚ-ға дейін (Кембридж, Массачусетс: Гарвард университетінің баспасы, 2008), 2.

тұқым қуалайтын ақпаратты қамтитын ұсақ бөлшектер — геммулалар: Сонында, 2–3.

аралас тұқым қуалаушылық — бұрыннан таныс болған: Брайан Чарльзворт және Дебора Чарльзворт, «Дарвин және генетика», Генетика 183, № 3 (2009): 757–766.

Дарвин өз теориясын <span data-term="true">пангенезис</span> (ағзаның барлық жасушаларынан тұқым қуалайтын белгілердің ұсақ бөлшектері — геммулалар жиналады деген гипотеза) деп атады: Сонында, 759–760.

жаңа қолжазба, Жануарларның өзгеруі: Чарльз Дарвин, Үй жағдайындағы жануарлар мен өсімдіктердің өзгеруі, 2-том (Лондон: О. Джадд, 1868).

«Бұл асығыс және шикі гипотеза»: Дарвин, Чарльз Дарвиннің хат-хабарлары, 13-том, «Т. Х. Гекслиге хат», 151.

«Пангенезисті ессіз арман деп атайды»: Чарльз Дарвин, Чарльз Дарвиннің өмірі мен хаттары: Автобиографиялық тарауды қосқанда, 2-том. , ред. Фрэнсис Дарвин (Нью-Йорк: Appleton, 1896), «Ч. Дарвин Аса Грейге», 16 қазан 1867 жыл, 256.

«[Вариант] жойылып кетеді»: Флеминг Дженкин, «Түрлердің шығу тегі», Солтүстік Британия шолуы 47 (1867): 158.

Мұны жоққа шығару мүмкін емес еді: Дарвинге әділеттілік үшін айтатын болсақ, ол Дженкиннің ескертуінсіз-ақ «аралас тұқым қуалаушылық» мәселесін сезген болатын. «Егер сорттарға еркін шағылысуға рұқсат берілсе, мұндай сорттар үнемі жойылып отырады ... олардың өзгеруге деген кез келген кішкентай бейімділігі үнемі тежеліп отырады», — деп жазды ол өз жазбаларында.

«Өсімдік гибридтерімен тәжірибелер»: Г. Мендель, «Versuche über Pflanzen-Hybriden», Брно табиғат зерттеушілер қоғамының еңбектері 4 (1866): 3–47 (Корольдік бау-бақша қоғамының журналы 26 [1901]: 1–32).

ол 50, 51, 53 және 54-беттерге қолмен көптеген ескертулер жасады: Дэвид Галтон, «Дарвин Мендельді оқыды ма? », Тоқсандық медицина журналы 102, № 8 (2009): 588, doi:10. 1093/qjmed/hcp024.

«Ол жақсы көрген гүлдер»

«Ол жақсы көрген гүлдер»: Эдвард Эдельсон, Грегор Мендель және генетиканың тамыры (Нью-Йорк: Оксфорд университетінің баспасы, 1999), «Клеменс Янечектің Мендель қайтыс болғаннан кейін оны сипаттайтын өлеңі», 75.

«Біз тек материяның [табиғатын] және оның күшін ашқымыз келеді»: Иржи Секерак, «Грегор Мендель және оның ашылуының ғылыми ортасы», ред. М. Коковски (Жаһандық және жергілікті: Ғылым тарихы және Еуропаның мәдени интеграциясы, 2-ші ICESHS материалдары, Краков, Польша, 6–9 қыркүйек, 2006 жыл).

«Бүкіл органикалық әлем — нәтиже»: Хуго де Фриз, Жасушаішілік пангенезис; Оның ішінде ұрықтандыру және гибридизация туралы мақала (Чикаго: Open Court, 1910), «Тұқым қуалайтын белгілердің өзара тәуелсіздігі».

Грегор Мендель Венаға оралуды шешті: Хениг, Бақтағы монах, 60.

«ерекшеліксіз тұрақты болып қалды»: Эрик К. Р. Рив, Генетика энциклопедиясы (Лондон: Fitzroy Dearborn, 2001), 62.

Кейінгі нанымдарға қайшы: Мендельдің алдында өсімдік гибридтерін дәл сондай қарқынмен зерттеген бірнеше ізбасарлары болды, бірақ олар Мендель сияқты сандар мен сандық көрсеткіштерге терең бойламаған шығар. 1820 жылдары Т. А. Найт, Джон Госс, Александр Сетон және Уильям Герберт сияқты ағылшын ботаниктері — неғұрлым төзімді ауылшаруашылық өсімдіктерін шығаруға тырыса отырып — Мендельдікіне таңқаларлықтай ұқсас өсімдік гибридтерімен тәжірибелер жүргізген еді. Францияда Огюстен Сажренің қауын гибридтері бойынша жұмысы да Мендельдің жұмысына ұқсас болды. Мендельге дейінгі өсімдік гибридтері бойынша ең қарқынды жұмысты Nicotania гибридтерін өсірген неміс ботанигі Йозеф Кельрейтер жүргізді. Кельрейтердің жұмысынан кейін Парижде Карл фон Гертнер мен Шарль Ноденнің еңбектері жарық көрді. Дарвин іс жүзінде Сажре мен Ноденнің зерттеулерін оқыған болатын, олардың екеуі де тұқым қуалайтын ақпараттың бөлшектік сапасын меңзеген еді, бірақ Дарвин олардың маңыздылығын бағалай алмады.

«органикалық формалар эволюциясының тарихы»: Грегор Мендель, Өсімдік гибридизациясы бойынша тәжірибелер (Нью-Йорк: Cosimo, 2008), 8.

1857 жылдың жазының соңында алғашқы гибридті бұршақтар: Хениг, Бақтағы монах, 81. Толығырақ «7-тарау: Алғашқы өнім» бөлімінде.

«Бір нәрсені толтыру үшін қаншалықты кішкентай ой қажет»: Людвиг Витгенштейн, Мәдениет және құндылық, ауд. Питер Винч (Чикаго: Чикаго университетінің баспасы, 1984), 50e.

Мендель бұл <span data-term="true">доминантты белгілерді</span> (басқа белгіні басып тастайтын басым белгілер) атады: Хениг, Бақтағы монах, 86.

Осы үшінші ұрпақ шағылысуларының кейбірінде: Сонында, 130.

«Шынында да біраз батылдық қажет»: Мендель, Өсімдік гибридизациясы бойынша тәжірибелер, 8.

Мендель өз баяндамасын ұсынды: Хениг, Бақтағы монах, «11-тарау: Ақпандағы толған ай», 133–147. Мендельдің мақаласының екінші бөлімі 1865 жылдың 8 наурызында оқылды.

Мендельдің мақаласы жарияланды: Мендель, «Өсімдік гибридизациясы бойынша тәжірибелер», www. mendelweb. org/Mendel. html.

Ол Дарвинге бір данасын жіберген болуы мүмкін: Галтон, «Дарвин Мендельді оқыды ма? », 587.

«биология тарихындағы ең оғаш үнсіздіктердің бірі»: Лесли Кларенс Данн, Генетиканың қысқаша тарихы: Кейбір негізгі ой бағыттарының дамуы, 1864–1939 (Эймс: Айова штаты университетінің баспасы, 1991), 15.

«тек эмпирикалық ... рационалды түрде дәлелдеу мүмкін емес»: Грегор Мендель, «Грегор Мендельдің Карл Негелиге жазған хаттары, 1866–1873», Генетика 35, № 5, 2-бөлім (1950): 1.

«Мен алған нәтижелерімді білдім»: Аллан Франклин және т. б. , Мендель-Фишер дауын аяқтау (Питтсбург, Пенсильвания: Питтсбург университетінің баспасы, 2008), 182.

«оқшауланған тәжірибе екі есе қауіпті болуы мүмкін»: Мендель, «Карл Негелиге хаттар», 18 сәуір 1867 жыл, 4.

1873 жылдың қарашасында Мендель Негелиге соңғы хатын жазды: Сонында, 18 қараша 1867 жыл, 30–34.

«Мен мұны елеусіз қалдыруға мәжбүр болғаныма өте бақытсызмын»: Джан А. Ноглер, «Аз белгілі Мендель: Оның Hieracium бойынша тәжірибелері», Генетика 172, № 1 (2006): 1–6.

1884 жылдың 6 қаңтарында Мендель қайтыс болды: Хениг, Бақтағы монах, 170.

«Жұмсақ, қолы ашық және мейірімді ... Ол жақсы көрген гүлдер»: Эдельсон, Грегор Мендель, «Клеменс Янечектің Мендель қайтыс болғаннан кейін оны сипаттайтын өлеңі», 75.

«Бір Мендель»

Түрлердің шығу тегі — табиғи құбылыс: Люциус Муди Бристоль, Әлеуметтік бейімделу: Әлеуметтік прогресс теориясы ретінде бейімделу доктринасының дамуын зерттеу (Кембридж, Массачусетс: Гарвард университетінің баспасы, 1915), 70.

Түрлердің шығу тегі — зерттеу объектісі: Сонында.

Түрлердің шығу тегі — эксперименттік зерттеу объектісі: Сонында.

1878 жылдың жазында: Питер У. ван дер Пас, «Хуго де Фриз бен Чарльз Дарвиннің хат-хабарлары», Янус 57: 173–213.

«шеті тым тар болды»: Матиас Энган, Көп дәлдікті бүтін арифметика және ашық кілтті шифрлау (М. Энган, 2009), 16–17.

«Басқа жұмыста мен талқылайтын боламын»: Чарльз Дарвин, Үй жағдайындағы жануарлар мен өсімдіктердің өзгеруі, ред. Фрэнсис Дарвин (Лондон: Джон Мюррей, 1905), 5.

Дарвин 1882 жылы қайтыс болды: «Чарльз Дарвин», Әйгілі ғалымдар, http://www. famousscientists. org/charles-darwin/.

1883 жылы үлкен табандылықпен: Джеймс Шварц, Геннің ізімен: Дарвиннен ДНҚ-ға дейін (Кембридж, Массачусетс: Гарвард университетінің баспасы, 2008), «Пангендер».

Вейсман бұл тұқым қуалайтын материалды <span data-term="true">гермоплазма</span> (ұрпақтан-ұрпаққа берілетін тұқым қуалайтын ақпарат тасымалдаушы зат туралы гипотеза) деп атады: Август Вейсман, Уильям Ньютон Паркер және Гарриет Ренфельдт, Гермоплазма; Тұқым қуалаушылық теориясы (Нью-Йорк: Scribner’s, 1893).

1897 жылы жазылған маңызды мақалада: Шварц, Геннің ізімен, 83.

Ол бұл бөлшектерді «пангендер» (тұқым қуалаудың гипотетикалық бірліктері) деп атады: Ida H. Stamhuis, Onno G. Meijer, and Erik J. A. Zevenhuizen, “Hugo de Vries on heredity, 1889–1903: Statistics, Mendelian laws, pangenes, mutations,” Isis (1999): 238–67.

«Мен сіздің гибридтерді зерттеп жатқаныңызды білемін»: Iris Sandler and Laurence Sandler, “A conceptual ambiguity that contributed to the neglect of Mendel’s paper,” History and Philosophy of the Life Sciences 7, no. 1 (1985): 9.

«Кішіпейілділік — ізгілік»: Edward J. Larson, Evolution: The Remarkable History of a Scientific Theory (New York: Modern Library, 2004).

Сол жылы де Фриз өзінің монументалды зерттеуін жариялады: Hans-Jörg Rheinberger, “Mendelian inheritance in Germany between 1900 and 1910. The case of Carl Correns (1864–1933),” Comptes Rendus de l’Académie des Sciences—Series III—Sciences de la Vie 323, no. 12 (2000): 1089–96, doi:10. 1016/s0764-4469(00)01267-1.

«Мен де жаңа бір нәрсе таптым деп сенген едім»: Url Lanham, Origins of Modern Biology (New York: Columbia University Press, 1968), 207.

«таңқаларлық сәйкестік бойынша»: Carl Correns, “G. Mendel’s law concerning the behavior of progeny of varietal hybrids,” Genetics 35, no. 5 (1950): 33–41.

де Фриз орасан зор, инвазивті өсімдікке кез болды: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 111.

Ол оларды мутанттар (мутацияға ұшыраған ағзалар) деп атады: Hugo de Vries, The Mutation Theory, vol. 1 (Chicago: Open Court, 1909).

Ағылшын биологы Уильям Бэтсон үшін: John Williams Malone, It Doesn’t Take a Rocket Scientist: Great Amateurs of Science (Hoboken, NJ: Wiley, 2002), 23.

«Біз жаңа принциптің алдында тұрмыз»: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 112.

«Мен сізге сұрау салу үшін жазып отырмын»: Nicholas W. Gillham, “Sir Francis Galton and the birth of eugenics,” Annual Review of Genetics 35, no. 1 (2001): 83–101.

Біріншіден, ол Мендельдің жұмысын өз бетінше растады: Реджинальд Паннет пен Люсьен Кюэноны қоса алғанда, басқа ғалымдар Мендель заңдарына маңызды эксперименттік қолдау көрсетті. 1905 жылы Паннет қазіргі генетиканың алғашқы оқулығы болып саналатын «Менделизм» еңбегін жазды.

«Оның іш киімі кір. Меніңше... »: Alan Cock and Donald R. Forsdyke, Treasure Your Exceptions: The Science and Life of William Bateson (Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2008), 186.

«Мендельдің бульдогы» деген лақап атпен танымал: Сонында, «Mendel’s Bulldog (1902–1906)», 221–64.

«адамның әлемге деген көзқарасы»: William Bateson, “Problems of heredity as a subject for horticultural investigation,” Journal of the Royal Horticultural Society 25 (1900–1901): 54.

«Жалпы қолданыстағы бірде-бір сөз»: William Bateson and Beatrice (Durham) Bateson, William Bateson, F. R. S. , Naturalist; His Essays & Addresses, Together with a Short Account of His Life (Cambridge: Cambridge University Press, 1928), 93.

1905 жылы әлі де балама іздеумен болды: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 221.

«Ағартушылық іс жүзінде жүзеге асқанда не болады... »: Bateson and Bateson, William Bateson, F. R. S. , 456.

Евгеника

Жақсартылған орта мен білім: Herbert Eugene Walter, Genetics: An Introduction to the Study of Heredity (New York: Macmillan, 1938), 4.

Евгеникашылардың (адам популяциясын жақсартуды жақтаушылар) көбі — эвфемистер: G. K. Chesterton, Eugenics and Other Evils (London: Cassell, 1922), 12–13.

1883 жылы, Чарльз Дарвин қайтыс болғаннан кейін бір жыл өткен соң: Francis Galton, Inquiries into Human Faculty and Its Development (London: Macmillan, 1883).

«Бізге білдіру үшін қысқа сөз өте қажет»: Roswell H. Johnson, “Eugenics and So-Called Eugenics,” American Journal of Sociology 20, no. 1 (July 1914): 98–103, http://www. jstor. org/stable/2762976.

«кем дегенде... вирикультурадан (адам нәсілін асылдандыру) гөрі жинақы сөз»: Сонында, 99.

«Адам евгеникасына сенетіндіктен»: Galton, Inquiries into Human Faculty, 44.

Вундеркинд бала Гальтон: Dean Keith Simonton, Origins of Genius: Darwinian Perspectives on Creativity (New York: Oxford University Press, 1999), 110.

Ол медицинаны оқып көрді, бірақ кейін бағытын өзгертті: Nicholas W. Gillham, A Life of Sir Francis Galton: From African Exploration to the Birth of Eugenics (New York: Oxford University Press, 2001), 32–33.

«Мен жабайы нәсілдерді жеткілікті көрдім»: Niall Ferguson, Civilization: The West and the Rest (Duisburg: Haniel-Stiftung, 2012), 176.

«білімнің мүлдем жаңа саласына ендім»: Francis Galton-ның C. R. Darwin-ге хаты, 9 желтоқсан, 1859 жыл, https://www. darwinproject. ac. uk/letter/entry-2573.

Гальтон қояндарға қан құйып көрді: Daniel J. Fairbanks, Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA (Amherst, NY: Prometheus Books, 2007), 219.

«Адам туылады, өседі және өледі»: Adolphe Quetelet, A Treatise on Man and the Development of His Faculties: Now First Translated into English, trans. T. Smibert (New York: Cambridge University Press, 2013), 5.

Ол кеуде кеңдігі мен бойын кестеге түсірді: Jerald Wallulis, The New Insecurity: The End of the Standard Job and Family (Albany: State University of New York Press, 1998), 41.

«Мүмкіндігің болған кезде»: Karl Pearson, The Life, Letters and Labours of Francis Galton (Cambridge: Cambridge University Press, 1914), 340.

«Көру мен естудің өткірлігі»: Sam Goldstein, Jack A. Naglieri, and Dana Princiotta, Handbook of Intelligence: Evolutionary Theory, Historical Perspective, and Current Concepts (New York: Springer, 2015), 100.

Қосымша дәлелдер жинау үшін Гальтон бастады: Gillham, Life of Sir Francis Galton, 156.

Гальтон бұл деректердің көп бөлігін жариялады: Francis Galton, Hereditary Genius (London: Macmillan, 1892).

«Сіз мені өз жағыңызға шығардыңыз»: Charles Darwin, More Letters of Charles Darwin: A Record of His Work in a Series of Hitherto Unpublished Letters, vol. 2 (New York: D. Appleton, 1903), 41.

Гальтон бұны Тұқым қуалаудың ата-баба заңы деп атады: John Simmons, The Scientific 100: A Ranking of the Most Influential Scientists, Past and Present (Secaucus, NJ: Carol Publishing Group, 1996), “Francis Dalton,” 441.

Бассет-хаунд клубының ережелері, жинақ: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 61.

Екі көрнекті биолог: Сонында, 131.

Бірақ Дарбишир өзінің бірінші ұрпағын талдағанда: Gillham, Life of Sir Francis Galton, “The Mendelians Trump the Biometricians,” 303–23.

1905 жылдың көктемінде: Karl Pearson, Walter Frank Raphael Weldon, 1860–1906 (Cambridge: Cambridge University Press, 1906), 48–49.

деректерді Гальтон теориясына сәйкестендіріп қайта өңдеуге тырысты: Сонында, 49.

«Уэлдонға өмірімдегі ең басты оянуым үшін қарыздармын»: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 143.

«Қазір өзінің кішкене жеріне қарап тұрған әрқайсымыз»: William Bateson, Mendel’s Principles of Heredity: A Defence, ed. Gregor Mendel (Cambridge: Cambridge University Press, 1902), v.

«Біз тек шетіне ғана тидік»: Сонында, 208.

«ғылымның ешбір саласынан кем түспейді»: Сонында, ix.

Йогансен бұл сөзді қысқартып, ген (тұқым қуалаудың функционалдық бірлігі) деп атады: Johan Henrik Wanscher, “The history of Wilhelm Johannsen’s genetical terms and concepts from the period 1903 to 1926,” Centaurus 19, no. 2 (1975): 125–47.

«Тіл тек біздің қызметшіміз емес»: Wilhelm Johannsen, “The genotype conception of heredity,” International Journal of Epidemiology 43, no. 4 (2014): 989–1000.

«Генетика ғылымы өте жаңа»: Arthur W. Gilbert, “The science of genetics,” Journal of Heredity 5, no. 6 (1914): 235–44, http://archive. org/stream/journalofheredit05amer/journalofheredit05amer_djvu. txt.

«өнеркәсіптік революция технологиясы растады»: Daniel J. Kevles, In the Name of Eugenics: Genetics and the Uses of Human Heredity (New York: Alfred A. Knopf, 1985), 3.

«әлеуметтік топқа ұлылық әкелетін күштер»: Problems in Eugenics: First International Eugenics Congress, 1912 (New York: Garland, 1984), 483.

1904 жылдың көктемінде Гальтон өз дәлелін ұсынды: Paul B. Rich, Race and Empire in British Politics (Cambridge: Cambridge University Press, 1986), 234.

«жаңа дін сияқты ұлттық санаға енгізілді»: Papers and Proceedings—First Annual Meeting—American Sociological Society, vol. 1 (Chicago: University of Chicago Press, 1906), 128.

«Барлық тіршілік иелері мұның дұрыс екеніне келісер еді»: Francis Galton, “Eugenics: Its definition, scope, and aims,” American Journal of Sociology 10, no. 1 (1904): 1–25.

«егер евгеникалық тұрғыдан қолайсыз некелер болса»: Andrew Norman, Charles Darwin: Destroyer of Myths (Barnsley, South Yorkshire: Pen and Sword, 2013), 242.

Генри Модсли, психиатр: Galton, “Eugenics,” comments by Maudsley, doi:10. 1017/s0364009400001161.

«Оның бес ағасы болған», - деп атап өтті Модсли: Сонында, 7.

«Сәтсіздікті стерилизациялау арқылы»: Сонында, Г. Г. Уэллстің пікірлері; және H. G. Wells and Patrick Parrinder, The War of the Worlds (London: Penguin Books, 2005).

«Жағымды, жұмсақ әйел»: George Eliot, The Mill on the Floss (New York: Dodd, Mead, 1960), 12.

1911 жылы Гальтонның әріптесі Хэвлок Эллис: Lucy Bland and Laura L. Doan, Sexology Uncensored: The Documents of Sexual Science (Chicago: University of Chicago Press, 1998), “The Problem of Race-Regeneration: Havelock Ellis (1911). ”

1912 жылдың 24 шілдесінде: R. Pearl, “The First International Eugenics Congress,” Science 36, no. 926 (1912): 395–96, doi:10. 1126/science. 36. 926. 395.

Давенпорттың 1911 жылғы кітабы: Charles Benedict Davenport, Heredity in Relation to Eugenics (New York: Holt, 1911).

Ван Вагенен ұсынғандай, «олар мүлдем»: First International Eugenics Congress, Problems in Eugenics (1912; repr. , London: Forgotten Books, 2013), 464–65.

«Біз бақылап отыруға тырысамыз»: Сонында, 469.

«Идиоттардың үш ұрпағы да жеткілікті»

Егер біз әлсіздер мен мүгедектерге мүмкіндік берсек: Theodosius G. Dobzhansky, Heredity and the Nature of Man (New York: New American Library, 1966), 158.

Және мүгедек [ата-анадан] мүгедек [ұрпақ]: Aristotle, History of Animals, Book VII, 6, 585b28–586a4.

1920 жылдың көктемінде Эмметт Адалин Бак: Бак отбасы хикаясының көптеген егжей-тегжейлері мына деректен алынды: J. David Smith, The Sterilization of Carrie Buck (Liberty Corner, NJ: New Horizon Press, 1989).

Оның күйеуі Фрэнк Бак: Бұл тараудағы ақпараттың көп бөлігі мына деректен алынды: Paul Lombardo, Three Generations, No Imbeciles: Eugenics, the Supreme Court, and Buck v. Bell (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2008).

Үстірт ақыл-ой тексерісі: “Buck v. Bell,” Law Library, American Law and Legal Information, http://law. jrank. org/pages/2888/Buck-v-Bell-1927. html.

Олардың ішінде идиотты (ақыл-ойы кем адамның ең ауыр сатысы) жіктеу ең оңай болды: Mental Defectives and Epileptics in State Institutions... vol. 3 (Washington, DC: US Government Printing Office, 1937).

1924 жылдың 23 қаңтарында: “Carrie Buck Committed (January 23, 1924),” Encyclopedia Virginia, http://www. encyclopediavirginia. org/Carrie_Buck_Committed_January_23_1924.

1924 жылдың 28 наурызында: Сонында.

«Морон, орта деңгей»: Stephen Murdoch, IQ: A Smart History of a Failed Idea (Hoboken, NJ: John Wiley &amp; Sons, 2007), 107.

Кэрри Бактан келуін өтінді: Сонында, “Chapter 8: From Segregation to Sterilization. ”

1924 жылдың 29 наурызында Приддидің көмегімен: “Period during which sterilization occurred,” Virginia Eugenics, doi:www. uvm. edu/~lkaelber/eugenics/VA/VA. html.

«Бірдеңе айтқыңыз келе ме? »: Lombardo, Three Generations, 107.

«Будандастыру»: Madison Grant, The Passing of the Great Race (New York: Scribner’s, 1916).

«нәсілдік нашарлау қаупі»: Carl Campbell Brigham and Robert M. Yerkes, A Study of American Intelligence (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1923), “Foreword. ”

«Евгеникалық құзғындар қарқылдап жатыр»: A. G. Cock and D. R. Forsdyke, Treasure Your Exceptions: The Science and Life of William Bateson (New York: Springer, 2008), 437–38n3.

«Бұл бүкіл әлем үшін жақсы»: Jerry Menikoff, Law and Bioethics: An Introduction (Washington, DC: Georgetown University Press, 2001), 41.

«Идиоттардың үш ұрпағы да жеткілікті»: Сонында.

1927 жылы Индиана штаты қабылдады: Public Welfare in Indiana 68–75 (1907): 50. 1907 жылы штат заң шығарушы органы қабылдап, Индиана губернаторы қол қойған жаңа заң «түзелмейтін қылмыскерлерді, идиоттарды, имбецилдерді және зорлаушыларды» еріксіз стерилизациялауды қарастырды. Соңында ол конституциялық емес деп танылғанымен, бұл заң әлемдегі алғашқы евгеникалық стерилизация заңы болып саналады. 1927 жылы қайта өңделген заң енгізілді және ол 1974 жылы жойылғанға дейін штаттың 2300-ден астам ең осал азаматтары еріксіз стерилизациядан өтті. Сонымен қатар, Индиана штаты жиырмадан астам округте евгеникалық отбасылық зерттеулер жүргізген, мемлекет қаржыландыратын Ақыл-ойы кемістер жөніндегі комитет құрды.

«Үздік сәбилер» конкурстары: Laura L. Lovett, “Fitter Families for Future Firesides: Florence Sherbon and Popular Eugenics,” Public Historian 29, no. 3 (2007): 68–85.

«Сіз тұқым қуалаушылық үшін 50% ұпай алуыңыз керек»: Charles Davenport-тың Mary T. Watts-қа хаты, 17 маусым, 1922 жыл.

1927 жылы «Үйленуге жарамдысың ба? » атты фильм шықты: Martin S. Pernick and Diane B. Paul, The Black Stork: Eugenics and the Death of “Defective” Babies in American Medicine and Motion Pictures since 1915 (New York: Oxford University Press, 1996).

ЕКІНШІ БӨЛІМ: «БӨЛШЕКТЕРДІҢ ЖИЫНТЫҒЫНДА ТЕК БӨЛШЕКТЕР ГАНА БАР»

«Бөлшектердің жиынтығында»: Wallace Stevens, The Collected Poems of Wallace Stevens (New York: Alfred A. Knopf, 2011), “On the Road Home,” 203–4.

Мен айтқан кезде: Сонында.

«Абхед»

Мен — отбасының жүзімін: Thomas Hardy, The Collected Poems of Thomas Hardy (Ware, Hertfordshire, England: Wordsworth Poetry Library, 2002), “Heredity,” 204–5.

1907 жылы Уильям Бэтсон келгенде: William Bateson, “Facts limiting the theory of heredity,” in Proceedings of the Seventh International Congress of Zoology, vol. 7 (Cambridge: Cambridge University Press Warehouse, 1912).

«Морган — ақымақ»: Schwartz, In Pursuit of the Gene, 174.

«Жасуша биологтары қарайды; генетиктер санайды; биохимиктер тазалайды»: Артур Корнберг, автормен сұхбат, 1993.

«Біз тұқым қуалаушылыққа ең алдымен қызықпаймыз»: “Review: Mendelism up to date,” Journal of Heredity 7, no 1 (1916): 17–23.

Уолтер Саттон, шегіртке жинайтын ауыл баласы: David Ellyard, Who Discovered What When (Frenchs Forest, New South Wales, Australia: New Holland, 2005), “Walter Sutton and Theodore Boveri: Where Are the Genes? ”

1905 жылы кәдімгі ұн құртының жасушаларын пайдаланып: Stephen G. Brush, “Nettie M. Stevens and the Discovery of Sex Determination by Chromosome,” Isis 69, no. 2 (1978): 162–72.

Студенттер оның зертханасын «Шыбындар бөлмесі» деп атады: Ronald William Clark, The Survival of Charles Darwin: A Biography of a Man and an Idea (New York: Random House, 1984), 279.

Ол Гюго де Фризге барған болатын: Russ Hodge, Genetic Engineering: Manipulating the Mechanisms of Life (New York: Facts On File, 2009), 42.

Морган үшін бұл генетикалық тіркесу: Thomas Hunt Morgan, The Mechanism of Mendelian Heredity (New York: Holt, 1915), “Chapter 3: Linkage. ”

гендер бір-бірімен физикалық түрде байланысуы керек еді: Морган өз эксперименттері үшін жеміс шыбындарын таңдауда өте жолы болды, өйткені шыбындарда хромосомалардың (генетикалық ақпаратты сақтайтын және тасымалдайтын құрылымдар) саны өте аз — небәрі төртеу. Егер шыбындарда көптеген хромосомалар болса, тіркесуді дәлелдеу әлдеқайда қиын болар еді.

Бұл материалдық нәрсе болды: Thomas Hunt Morgan, “The Relation of Genetics to Physiology and Medicine,” Nobel Lecture (June 4, 1934), in Nobel Lectures, Physiology and Medicine, 1922–1941 (Amsterdam: Elsevier, 1965), 315.

Ресей патшайымы Александра: Daniel L. Hartl and Elizabeth W. Jones, Essential Genetics: A Genomics Perspective (Boston: Jones and Bartlett, 2002), 96–97.

Григорий Распутин: Helen Rappaport, Queen Victoria: A Biographical Companion (Santa Barbara, CA: ABC-CLIO, 2003), “Hemophilia. ”

Распутин уланды: Andrew Cook, To Kill Rasputin: The Life and Death of Grigori Rasputin (Stroud, Gloucestershire: Tempus, 2005), “The End of the Road. ”

1918 жылдың 17 шілдесінде кешке: “Alexei Romanov,” History of Russia, http://historyofrussia. org/alexei-romanov/.

2007 жылы археолог: “DNA Testing Ends Mystery Surrounding Czar Nicholas II Children,” Los Angeles Times, March 11, 2009.

Шындықтар мен татуласулар

Бәрі өзгерді, мүлдем өзгерді: William Butler Yeats, Easter, 1916 (London: Privately printed by Clement Shorter, 1916).

1909 жылы жас математик: Eric C. R. Reeve and Isobel Black, Encyclopedia of Genetics (London: Fitzroy Dearborn, 2001), “Darwin and Mendel United: The Contributions of Fisher, Haldane and Wright up to 1932. ”

1918 жылы Фишер жариялады: Ronald Fisher, “The Correlation between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance,” Transactions of the Royal Society of Edinburgh 52 (1918): 399–433.

Гюго де Фриз мутацияларды ұсынған болатын: Hugo de Vries, The Mutation Theory; Experiments and Observations on the Origin of Species in the Vegetable Kingdom, trans. J. B. Farmer and A. D. Darbishire (Chicago: Open Court, 1909).

1930 жылдары Феодосий Добжанский: Robert E. Kohler, Lords of the Fly: Drosophila Genetics and the Experimental Life (Chicago: University of Chicago Press, 1994), “From Laboratory to Field: Evolutionary Genetics. ”

1943 жылдың қыркүйегінде Добжанский: Th. Dobzhansky, “Genetics of natural populations IX. Temporal changes in the composition of populations of Drosophila pseudoobscura,” Genetics 28, no. 2 (1943): 162.

Добжанский мұны эксперимент түрінде көрсете алды: Добжанский эксперименттерінің егжей-тегжейлері мына деректерден алынды: Т. Добжанский, «Genetics of natural populations XIV... », Genetics 32, no. 2 (1947): 142; және С. Райт пен Т. Добжанский, Genetics 31 (March 1946): 125–56. Сондай-ақ, Т. Добжанский, «Studies on Hybrid Sterility. II... », Genetics (March 1, 1936) vol 21, 113–135.

Трансформация

Егер сіз «академиялық өмірді» қаласаңыз: H. J. Muller, “The call of biology,” AIBS Bulletin 3, no. 4 (1953).

Біз мұны жоққа шығарамыз: Peter Pringle, The Murder of Nikolai Vavilov... (Simon & Schuster, 2008), 209.

Ұлы синтез: Ernst Mayr and William B. Provine, The Evolutionary Synthesis: Perspectives on the Unification of Biology (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1980).

Трансформация (бөтен ДНҚ-ны иелену арқылы жасушаның генетикалық өзгеруі) ашылды: William K. Purves, Life, the Science of Biology (Sunderland, MA: Sinauer Associates, 2001), 214–15.

Гриффит эксперимент жүргізді: Werner Karl Maas, Gene Action: A Historical Account (Oxford: Oxford University Press, 2001), 59–60.

«бұл кішкентай адам... сыбырлап қана сөйлейтін»: Элвин Кобурнның Джошуа Ледербергке хаты, 19 қараша, 1965 жыл.

Гриффит өз деректерін жариялады: Fred Griffith, “The significance of pneumococcal types,” Journal of Hygiene 27, no. 2 (1928): 113–59.

1920 жылы Герман Меллер: “Hermann J. Muller—biographical,” http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1946/muller-bio. html.

жинақталған мутациялар — олардың ондағаны: H. J. Muller, “Artificial transmutation of the gene,” Science 22 (July 1927): 84–87.

Дарвиннің схемасында: James F. Crow and Seymour Abrahamson, “Seventy years ago: Mutation becomes experimental,” Genetics 147, no. 4 (1997): 1491.

«Табиғатта тұрақты статус-кво жоқ»: Jack B. Bresler, Genetics and Society (Reading, MA: Addison-Wesley, 1973), 15.

оған бұл өте қорқынышты болып көрінді: Kevles, In the Name of Eugenics, “A New Eugenics,” 251–68.

Романшы және қоғамдық белсенді Теодор Драйзермен достасты: Sam Kean, The Violinist’s Thumb: And Other Lost Tales of Love, War, and Genius, as Written by Our Genetic Code (Boston: Little, Brown, 2012), 33.

ФБР іске қосты: William DeJong-Lambert, The Cold War Politics of Genetic Research: An Introduction to the Lysenko Affair (Dordrecht: Springer, 2012), 30.

Lebensunwertes Leben (Өмір сүруге лайықсыз өмір)

"Ол Құдай болғысы келді": Robert Jay Lifton, The Nazi Doctors: Medical Killing and the Psychology of Genocide (New York: Basic Books, 2000), 359.

Тұқым қуалайтын ауруы бар адам мемлекетке 50 000 рейхсмарка шығын әкеледі: Susan Bachrach, “In the name of public health—Nazi racial hygiene,” New England Journal of Medicine 351 (2004): 417–19.

Биолог Фриц Ленц бірде: "Нацизм — бұл қолданбалы биология", — деген болатын: Erwin Baur, Eugen Fischer, and Fritz Lenz, Human Heredity (London: G. Allen & Unwin, 1931), 417. Сондай-ақ бұл тіркесті Гитлердің орынбасары Гесс те қолданған, бастапқыда бұл сөзді Фриц Ленц "Майн Кампфқа" жазған шолуында қолданған еді.

Бұл тіркесті 1895 жылы-ақ ойлап тапқан: Alfred Ploetz. Grundlinien Einer RassenHygiene (Berlin: S. Fischer, 1895); және Sheila Faith Weiss, “The race hygiene movement in Germany,” Osiris 3 (1987): 193–236.

1914 жылы Плетцтің әріптесі Генрих Полль: Heinrich Poll, “Über Vererbung beim Menschen,” Die Grenzbotem 73 (1914): 308.

Кайзер Вильгельм атындағы антропология институты (Адам генетикасы мен евгениканы зерттеген нацистік Германиядағы ғылыми мекеме): Robert Wald Sussman, The Myth of Race: The Troubling Persistence of an Unscientific Idea (Cambridge, MA: Harvard University Press, 2014), “Funding of the Nazis by American Institutes and Businesses,” 138.

"Сыра бүлігін" бастағаны үшін түрмеге жабылған Гитлер: Harold Koenig, Dana King, and Verna B. Carson, Handbook of Religion and Health (Oxford: Oxford University Press, 2012), 294.

Стерилизация туралы заң (Адамды мәжбүрлі түрде ұрпақ өрбіту қабілетінен айыру): US Chief Counsel for the Prosecution of Axis Criminality, Nazi Conspiracy and Aggression, vol. 5 (Washington, DC: US Government Printing Office, 1946), document 3067-PS, 880–83 (English translation accredited to Nuremberg staff; edited by GHI staff).

Das Erbe сияқты фильмдер: “Nazi Propaganda: Racial Science,” USHMM Collections Search, http://collections. ushmm. org/search/catalog/fv3857.

және Erbkrank: “1936—Rassenpolitisches Amt der NSDAP—Erbkrank,” Internet Archive, https://archive. org/details/1936-Rassenpolitisches-Amt-der-NSDAP-Erbkrank.

Лени Рифенштальдың "Олимпия" фильмінде: Olympia, directed by Leni Riefenstahl, 1936.

1933 жылғы қарашада: “Holocaust timeline,” History Place, http://www. historyplace. com/worldwar2/holocaust/timeline. html.

1935 жылғы қазанда Нюрнберг заңдары: “Key dates: Nazi racial policy, 1935,” US Holocaust Memorial Museum, http://www. ushmm. org/outreach/en/article. php? ModuleId=10007696.

1934 жылға қарай бес мыңға жуық ересек адам: “Forced sterilization,” US Holocaust Memorial Museum, http://www. ushmm. org/learn/students/learning-materials-and-resources/mentally-and-physically-handicapped-victims-of-the-nazi-era/forced-sterilization.

өз баласы Герхардты эвтаназия жасауға: Christopher R. Browning and Jürgen Matthäus, The Origins of the Final Solution: The Evolution of Nazi Jewish Policy, September 1939–March 1942 (Lincoln: University of Nebraska, 2004), “Killing the Handicapped. ”

Карл Брандтпен бірлесе жұмыс істей отырып: Ulf Schmidt, Karl Brandt: The Nazi Doctor, Medicine, and Power in the Third Reich (London: Hambledon Continuum, 2007).

Берлиндегі Тиргартенштрассе, 4-үй: Götz Aly, Peter Chroust, and Christian Pross, Cleansing the Fatherland, trans. Belinda Cooper (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1994), “Chapter 2: Medicine against the Useless. ”

Стерилизация туралы заң өз мақсатына жетті: Roderick Stackelberg, The Routledge Companion to Nazi Germany (New York: Routledge, 2007), 303.

"зұлымдықтың қарабайырлығы" (ерекше жеккөрушіліксіз, жай ғана бұйрықты орындау арқылы жасалатын қылмыс): Hannah Arendt, Eichmann in Jerusalem: A Report on the Banality of Evil (New York: Viking, 1963).

Мынадай атаумен жазылған ретсіз трактатта: Otmar Verschuer and Charles E. Weber, Racial Biology of the Jews (Reedy, WV: Liberty Bell Publishing, 1983).

"Алдымен олар социалистердің соңынан келді": J. Simkins, “Martin Niemoeller,” Spartacus Educational Publishers, 2012, www. spartacus. schoolnet. co. uk/GERniemoller. htm.

Трофим Лысенко (Генетиканы жоққа шығарған кеңестік агроном): Jacob Darwin Hamblin, Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia (Santa Barbara, CA: ABC-CLIO, 2005), “Trofim Lysenko,” 188–89.

"тіс ауруы сияқты сезім қалдырады": David Joravsky, The Lysenko Affair (Chicago: University of Chicago Press, 2010), 59. Сондай-ақ Zhores A. Medvedev, The Rise and Fall of T. D. Lysenko, trans. I. Michael Lerner (New York: Columbia University Press, 1969), 11–16 қараңыз.

Ген, оның пайымдауы бойынша: T. Lysenko, Agrobiologia, 6th ed. (Moscow: Selkhozgiz, 1952), 602–6.

1940 жылы Лысенко: “Trofim Denisovich Lysenko,” Encyclopaedia Britannica Online, http://www. britannica. com/biography/Trofim-Denisovich-Lysenko.

"Мен қазір тезектен басқа ештеңе емеспін": Pringle, Murder of Nikolai Vavilov, 278.

бірнеше аптадан кейін қайтыс болды: Вавиловтың бірқатар әріптестері, соның ішінде Карпеченко, Говоров, Левитский, Ковалев және Фляксбергер де тұтқындалды. Лысенконың ықпалы Кеңес академиясын барлық генетиктерден дерлік тазартты. Кеңес Одағындағы биология ондаған жылдар бойы ақсап қалды.

Осы тіркесті алғаш қолданған соң: James Tabery, Beyond Versus: The Struggle to Understand the Interaction of Nature and Nurture (Cambridge, MA: MIT Press, 2014), 2.

1924 жылы Герман Вернер Сименс: Hans-Walter Schmuhl, The Kaiser Wilhelm Institute for Anthropology, Human Heredity, and Eugenics, 1927–1945: Crossing Boundaries (Dordrecht: Springer, 2008), “Twin Research. ”

1943 және 1945 жылдар аралығында: Gerald L. Posner and John Ware, Mengele: The Complete Story (New York: McGraw-Hill, 1986).

"Біз әрқашан бірге отыратынбыз — әрқашан жалаңаш": Lifton, Nazi Doctors, 349.

1933 жылғы сәуірде: Wolfgang Benz and Thomas Dunlap, A Concise History of the Third Reich (Berkeley: University of California Press, 2006), 142.

"Гитлер бәрін құртқан болуы мүмкін": George Orwell, In Front of Your Nose, 1946–1950, ed. Sonia Orwell and Ian Angus (Boston: D. R. Godine, 2000), 11.

Кейінірек мынадай атаумен жарияланған дәріс: Erwin Schrödinger, What Is Life?: The Physical Aspect of the Living Cell (Cambridge: Cambridge University Press, 1945).

"Сол бір ақымақ молекула"

Ақымақтықтың күшін ешқашан бағаламай қоймаңыз: Walter W. Moore Jr. , Wise Sayings: For Your Thoughtful Consideration (Bloomington, IN: AuthorHouse, 2012), 89.

"Фесс": “The Oswald T. Avery Collection: Biographical information,” National Institutes of Health, http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/Narrative/CC/p-nid/35.

Химиялық құрылымын ешкім білмеді де, түсінбеді де: Robert C. Olby, The Path to the Double Helix: The Discovery of DNA (New York: Dover Publications, 1994), 107.

Швейцариялық биохимик Фридрих Мишер: George P. Sakalosky, Notio Nova: A New Idea (Pittsburgh, PA: Dorrance, 2014), 58.

өте "қарапайым" құрылым: Olby, Path to the Double Helix, 89.

"ақымақ молекула": Garland Allen and Roy M. MacLeod, eds. , Science, History and Social Activism: A Tribute to Everett Mendelsohn, vol. 228 (Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2013), 92.

"құрылымды анықтайтын, қолдаушы зат": Olby, Path to the Double Helix, 107.

"алғашқы мұхит" (Жер бетінде тіршілік пайда болған сулы орта): Richard Preston, Panic in Level 4: Cannibals, Killer Viruses, and Other Journeys to the Edge of Science (New York: Random House, 2009), 96.

"Бұны кім болжаған? ": Освальд Т. Эверидің Рой Эвериге хаты, 26 мамыр, 1943 жыл, Oswald T. Avery Papers, Tennessee State Library and Archives.

Эвери екі есе сенімді болғысы келді: Maclyn McCarty, The Transforming Principle: Discovering That Genes Are Made of DNA (New York: W. W. Norton, 1985), 159.

"гендер кесіп алынған мата": Lyon and Gorner, Altered Fates, 42.

Освальд Эверидің ДНҚ туралы мақаласы жарияланды: O. T. Avery, Colin M. MacLeod, and Maclyn McCarty, “Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: Induction of transformation by a deoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III,” Journal of Experimental Medicine 79, no. 2 (1944): 137–58.

Сол жылы шамамен 450 000 адам газдан уланды: US Holocaust Memorial Museum, “Introduction to the Holocaust,” Holocaust Encyclopedia, http://www. ushmm. org/wlc/en/article. php? ModuleId=10005143.

1945 жылдың ерте көктемінде: Сол жерде.

Евгеникалық жазбалар кеңсесі: Steven A. Farber, “U. S. scientists’ role in the eugenics movement (1907–1939): A contemporary biologist’s perspective,” Zebrafish 5, no. 4 (2008): 243–45.

"Маңызды биологиялық нысандар жұппен келеді"

Сәтті ғалым болу мүмкін емес еді: James D. Watson, The Double Helix: A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA (London: Weidenfeld & Nicolson, 1981), 13.

Бұл — өзіндік тартымдылығы бар молекула: Francis Crick, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery (New York: Basic Books, 1988), 67.

Ғылым құриды: Donald W. Braben, Pioneering Research: A Risk Worth Taking (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2004), 85.

Алғашқы сенгендердің арасында: Maurice Wilkins, Maurice Wilkins: The Third Man of the Double Helix: An Autobiography (Oxford: Oxford University Press, 2003).

Эрнест Резерфорд: Richard Reeves, A Force of Nature: The Frontier Genius of Ernest Rutherford (New York: W. W. Norton, 2008).

"Өмір... бұл химиялық оқиға": Arthur M. Silverstein, Paul Ehrlich’s Receptor Immunology: The Magnificent Obsession (San Diego, CA: Academic, 2002), 2.

Уилкинс рентгендік дифракция аппаратын тапты: Морис Уилкинстің Рэймонд Гослингпен Кингс-колледждегі ДНҚ зерттеулерінің алғашқы күндері туралы хат алмасуы, 1976, Maurice Wilkins Papers, King’s College London Archives.

Франклиннің бір досы айтқандай: 12 маусым, 1985 жылғы хат, Розалинд Франклин туралы жазбалар, Maurice Wilkins Papers, № ad92d68f-4071-4415-8df2-dcfe041171fd.

қарым-қатынас көп ұзамай айқын, суық араздыққа ұласты: Daniel M. Fox, Marcia Meldrum, and Ira Rezak, Nobel Laureates in Medicine or Physiology: A Biographical Dictionary (New York: Garland, 1990), 575.

Ол "жиі үреді, бірақ мені тістелей алмайды": James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix, ed. Alexander Gann and J. A. Witkowski (New York: Simon & Schuster, 2012), Крикке жазылған хат, 151.

"Енді ол мені тұншықтыруға тырысып жатыр": Brenda Maddox, Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA (New York: HarperCollins, 2002), 164.

Франклин ер әріптестерінің көбін "мүлдем жексұрын" деп тапты: Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, Розалинд Франклиннің Энн Сэйрге жазған хаты, 1 наурыз, 1952 жыл, 67.

Бұл тек сексизм емес еді: Крик Франклиннің сексизмнен зардап шеккеніне ешқашан сенбеген. Франклиннің ғалым ретінде басынан өткерген қиындықтарын баса көрсете отырып, оның жұмысына кейіннен жомарттықпен шолу жасаған Уотсоннан айырмашылығы, Крик Франклин Кингс-колледждегі атмосферадан зардап шекпеген деп есептеді. Франклин мен Крик 1950 жылдардың соңында жақын дос болады; Крик пен оның әйелі Франклиннің ұзаққа созылған науқасы кезінде және оның мезгілсіз қайтыс болуынан бірнеше ай бұрын ерекше көмек көрсетті. Криктің Франклинге деген құрметін мына жерден табуға болады: Crick, What Mad Pursuit, 82–85.

алақаны жарылған жалынды Мария Кюри: “100 years ago: Marie Curie wins 2nd Nobel Prize,” Scientific American, October 28, 2011, http://www. scientificamerican. com/article/curie-marie-sklodowska-greatest-woman-scientist/.

Оксфордтағы нәзік Дороти Ходжкин: “Dorothy Crowfoot Hodgkin—biographical,” Nobelprize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1964/hodgkin-bio. html.

"сүйкімді көрінетін үй шаруасындағы әйел": Athene Donald, “Dorothy Hodgkin and the year of crystallography,” Guardian, January 14, 2014.

сутегі көпіршіктері шығатын тапқыр аппарат: “The DNA riddle: King’s College, London, 1951–1953,” Rosalind Franklin Papers, http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/Narrative/KR/p-nid/187.

Кристаллограф Дж. Д. Бернал: J. D. Bernal, “Dr. Rosalind E. Franklin,” Nature 182 (1958): 154.

"көйлегінің етегі желбіреп, тізелері ауада": Max F. Perutz, I Wish I’d Made You Angry Earlier: Essays on Science, Scientists, and Humanity (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1998), 70.

Уилкинс ешқандай толқу білдірмеді: Watson Fuller, “For and against the helix,” Maurice Wilkins Papers, № 00c0a9ed-e951-4761-955c-7490e0474575.

"Мористің баяндамасының алдында": Watson, Double Helix, 23.

"Морис ағылшын болатын": http://profiles. nlm. nih. gov/ps/access/SCBBKH. pdf.

"рентгендік дифракция туралы ештеңе жоқ": Watson, Double Helix, 22.

"мүлдем сәтсіз": Сол жерде, 18.

"Менің қабілетсіз болғаным": Сол жерде, 24.

Уотсон Кембриджге көшкен болатын: Ресми түрде Уотсон Перутц пен басқа ғалым Джон Кендрюге миоглобин деп аталатын ақуыз бойынша жұмыстарына көмектесу үшін Кембриджге көшті. Содан кейін Уотсон темекі мозаикасы вирусының немесе TMV құрылымын зерттеуге ауысты. Бірақ ол ДНҚ-ға көбірек қызығушылық танытып, көп ұзамай ДНҚ-ға назар аудару үшін барлық басқа жобаларды тастап кетті. Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 127.

"Жастық өркөкіректік": Crick, What Mad Pursuit, 64.

"Мәселе мынада, көріп тұрғаныңыздай... ": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 107.

Полингтің негізгі мақаласы: L. Pauling, R. B. Corey, and H. R. Branson, “The structure of proteins: Two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain,” Proceedings of the National Academy of Sciences 37, no. 4 (1951): 205–11.

"сау пайымдаудың жемісі": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 44.

"фортепианоның құрылымын анықтауға тырысқандай": http://www. diracdelta. co. uk/science/source/c/r/crick%20francis/source. html#. Vh8XlaJeGKI.

Эксперименттік деректер модельдерді жасайтын болады: Crick, What Mad Pursuit, 100–103. Крик Франклин модель құрудың маңыздылығын толық түсінгеніне әрқашан сенімді болды.

"Деректерімді мен үшін түсіндіруге қалай батылың барады? ": Victor K. McElheny, Watson and DNA: Making a Scientific Revolution (Cambridge, MA: Perseus, 2003), 38.

"Бірнеше тізбегі бар үлкен шиыршық": Alistair Moffat, The British: A Genetic Journey (Edinburgh: Birlinn, 2014); және Розалинд Франклиннің 1951 жылғы зертханалық дәптерлерінен.

"Сырттай қарағанда, рентген деректері": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 73.

"онымен тексеріп ал": Сол жерде.

Уилкинс, Франклин және оның студенті Рэй Гослинг: Бұл сапарда олармен бірге Билл Сидс пен Брюс Фрейзер болды.

Гослинг еске алғандай, "Розалинд ашуға мінді": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 91.

"Оның көңіл-күйі": Сол жерде, 92.

1953 жылғы қаңтардың алғашқы апталарында: Linus Pauling and Robert B. Corey, “A proposed structure for the nucleic acids,” Proceedings of the National Academy of Sciences 39, no. 2 (1953): 84–97.

"Өте жақсы. Ылғалды фото": http://profiles. nlm. nih. gov/ps/access/KRBBJF. pdf.

"маңызды биологиялық нысандар жұппен келеді": Watson, Double Helix, 184.

кейінірек ол өзін қорғап жазды: Anne Sayre, Rosalind Franklin & DNA (New York: W. W. Norton, 1975), 152.

"Кенеттен мен байқадым": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 207.

"Ол келген бойда": Сол жерде, 208.

"Eagle-ге ұшып кірді": Сол жерде, 209.

"Біз оны өте қысқа қос шиыршық ретінде көреміз": John Sulston and Georgina Ferry, The Common Thread: A Story of Science, Politics, Ethics, and the Human Genome (Washington, DC: Joseph Henry Press, 2002), 3.

Морис Уилкинс көруге келді: Мүмкін 1953 жылдың 11 немесе 12 наурызында. Крик Дельбрюкке модель туралы бейсенбіде, 12 наурызда хабарлады. Сондай-ақ Watson Fuller, “Who said helix? ” және оған қатысты материалдарды қараңыз, Maurice Wilkins Papers, № c065700f-b6d9-46cf-902a-b4f8e078338a.

"Модель биік тұрды": 13 маусым, 1996 жыл, Maurice Wilkins Papers.

"Меніңше, сендер бір жұп кәрі алаяқсыңдар": Морис Уилкинстің Фрэнсис Крикке хаты, 18 наурыз, 1953 жыл, Wellcome Library, Letter Reference № 62b87535-040a-448c-9b73-ff3a3767db91. http://wellcomelibrary. org/player/b20047198#? asi=0&ai=0&z=0. 1215%2C0. 2046%2C0. 5569%2C0. 3498.

"Маған бұл идея ұнайды": Fuller, “Who said helix? ” және оған қатысты материалдар.

"Негіздің орналасуы": Watson, Annotated and Illustrated Double Helix, 222.

1953 жылғы 25 сәуірде: J. D. Watson and F. H. C. Crick, “Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid,” Nature 171 (1953): 737–38.

"орасан зор мөлшердегі жұмбақ": Fuller, “Who said helix? ” және оған қатысты материалдар.

"Сол бір лағынет атқан, ұстатпайтын Пимпернел"

Ақуыз молекуласында: “1957: Francis H. C. Crick (1916–2004) sets out the agenda of molecular biology,” Genome News Network, http://www. genomenewsnetwork. org/resources/timeline/1957_Crick. php.

1941 жылы: “1941: George W. Beadle (1903–1989) and Edward L. Tatum (1909–1975) show how genes direct the synthesis of enzymes that control metabolic processes,” Genome News Network, http://www. genomenewsnetwork. org/resources/timeline/1941_Beadle_Tatum. php.

Томас Морганның шәкірті: Edward B. Lewis, “Thomas Hunt Morgan and his legacy,” Nobelprize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1933/morgan-article. html.

геннің "әрекеті": Frank Moore Colby et al. , The New International Year Book: A Compendium of the World’s Progress, 1907–1965 (New York: Dodd, Mead, 1908), 786.

"Ген", — деп жазды Бидл 1945 жылы: George Beadle, “Genetics and metabolism in Neurospora,” Physiological reviews 25, no. 4 (1945): 643–63.

"Бір жылдан астам уақыт бойы": James D. Watson, Genes, Girls, and Gamow: After the Double Helix (New York: Alfred A. Knopf, 2002), 31.

"Мен күрделі органикалық заттармен ойнап жатырмын": http://scarc. library. oregonstate. edu/coll/pauling/dna/corr/sci9. 001. 43-gamow-lp-19531022-transcript. html.

Гамов оны РНҚ галстук клубы деп атады: Ted Everson, The Gene: A Historical Perspective (Westport, CT: Greenwood, 2007), 89–91.

"Оның өмір сүруі әрқашан өте нәзік болды": “Francis Crick, George Gamow, and the RNA Tie Club,” Web of Stories. http://www. webofstories. com/play/francis. crick/84.

"Істе немесе өл, болмаса тырыспа": Sam Kean, The Violinist’s Thumb: And Other Lost Tales of Love, War, and Genius, as Written by Our Genetic Code (New York: Little, Brown, 2012).

ДНҚ-ның ақуыздарға трансляциялануы үшін қажет болды: Артур Парди мен Моника Райли де бұл идеяның нұсқасын ұсынған болатын.

Ол жұмақта ма, әлде тозақта ма? : Cynthia Brantley Johnson, The Scarlet Pimpernel (Simon & Schuster, 2004), 124.

"Бұл — магний": “Albert Lasker Award for Special Achievement in Medical Science: Sydney Brenner,” Lasker Foundation, http://www. laskerfoundation. org/awards/2000special. htm.

ДНҚ сияқты бұл РНҚ молекулалары да құрылды: Басқа екі ғалым — Эллиот Волкин мен Лазарус Астрахан 1956 жылы гендер үшін РНҚ аралық өнімін ұсынған болатын. 1961 жылы Бреннер/Жакоб тобы мен Уотсон/Гилберт тобы жариялаған екі негізгі мақала: F. Gros et al. , “Unstable ribonucleic acid revealed by pulse labeling of Escherichia coli,” Nature 190 (May 13, 1960): 581–85; және S. Brenner, F. Jacob, and M. Meselson, “An unstable intermediate carrying information from genes to ribosomes for protein synthesis,” Nature 190 (May 13, 1960): 576–81.

"Мүмкін... дәл жүйелілік": J. D. Watson and F. H. C. Crick, “Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid,” Nature 171, no. 4361 (1953): 965.

1904 жылы бір ғана сурет: David P. Steensma, Robert A. Kyle, and Marc A. Shampo, “Walter Clement Noel—first patient described with sickle cell disease,” Mayo Clinic Proceedings 85, no. 10 (2010).

1951 жылы Харви Итаномен жұмыс істей отырып: “Key participants: Harvey A. Itano,” It’s in the Blood! A Documentary History of Linus Pauling, Hemoglobin, and Sickle Cell Anemia, http://scarc. library. oregonstate. edu/coll/pauling/blood/people/itano. html.

Реттелу, Репликация, Рекомбинация

Шығу тегін табу өте қажет: Sean Carrol, Brave Genius: A Scientist, a Philosopher, and Their Daring Adventures from the French Resistance to the Nobel Prize (New York: Crown, 2013), 133-тен алынған үзінді.

"гендерге тән қасиеттер": Thomas Hunt Morgan, “The relation of genetics to physiology and medicine,” Scientific Monthly 41, no. 1 (1935): 315.

Жак Моно, француз биологы: Agnes Ullmann, “Jacques Monod, 1910–1976: His life, his work and his commitments,” Research in Microbiology 161, no. 2 (2010): 68–73.

Парди, Жакоб және Моно жариялады: Arthur B. Pardee, François Jacob, and Jacques Monod, “The genetic control and cytoplasmic expression of ‘inducibility’ in the synthesis of β=galactosidase by E. coli,” Journal of Molecular Biology 1, no. 2 (1959): 165–78.

«Геномда мыналар бар»: François Jacob and Jacques Monod, “Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins,” Journal of Molecular Biology 3, no. 3 (1961): 318–56.

1953 жылғы мақала: Уотсон және Крик, “Molecular structure of nucleic acids,” 738.

«Ол оны ДНҚ-полимераза деп атады»: Arthur Kornberg, “Biologic synthesis of deoxyribonucleic acid,” Science 131, no. 3412 (1960): 1503–8.

«Осыдан бес жыл бұрын»: Сонда.

Гендерден жаратылысқа дейін

Басында: Ричард Докинз, Эгоистік ген (Oxford: Oxford University Press, 1989), 12.

Мен емес пе: Nicholas Marsh, William Blake: The Poems (Houndmills, Basingstoke, England: Palgrave, 2001), 56.

Льюис мутанттарды зерттеді: Бұл мутанттардың көбін бастапқыда Альфред Стертевант пен Кэлвин Бриджес жасаған болатын. Мутанттар мен тиісті гендер туралы мәліметтерді Эд Льюистің 1995 жылғы 8 желтоқсандағы Нобель дәрісінен табуға болады.

«Бұл күнә ма»: Friedrich Max Müller, Memories: A Story of German Love (Chicago: A. C. McClurg, 1902), 20.

Лео Лионнидің классикалық балалар кітабында: Leo Lionni, Inch by Inch (New York: I. Obolensky, 1960).

«Біз құрттағы әрбір жасушаны анықтауды ұсынамыз»: James F. Crow and W. F. Dove, Perspectives on Genetics: Anecdotal, Historical, and Critical Commentaries, 1987–1998 (Madison: University of Wisconsin Press, 2000), 176.

«жүздеген жүзім салынған тостағанды тамашалағандай»: Роберт Хорвиц, авторға берген сұхбаты, 2012.

«Тарих жоқ»: Ralph Waldo Emerson, The Journals and Miscellaneous Notebooks of Ralph Waldo Emerson, vol. 7, ed. William H. Gilman (Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press, 1960), 202.

131 артық жасуша әлдебір жолмен жойылып кеткен: Ning Yang and Ing Swie Goping, Apoptosis (жасушаның бағдарламаланған өлімі) (San Rafael, CA: Morgan & Claypool Life Sciences, 2013), “C. elegans and Discovery of the Caspases. ”

Ол оны апоптоз деп атады: John F. R. Kerr, Andrew H. Wyllie, and Alastair R. Currie, “Apoptosis: A basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics,” British Journal of Cancer 26, no. 4 (1972): 239.

Басқа мутантта өлген жасушалар: Бұл мутантты бастапқыда Эд Хеджкок анықтаған болатын. Роберт Хорвиц, авторға берген сұхбаты, 2013.

Хорвиц пен Салстон анықтады: J. E. Sulston and H. R. Horvitz, “Post-embryonic cell lineages of the nematode, Caenorhabditis elegans (топырақта тіршілік ететін кішкентай жұмыр құрт),” Developmental Biology 56. no. 1 (March 1977): 110–56. Сондай-ақ қараңыз: Judith Kimble and David Hirsh, “The postembryonic cell lineages of the hermaphrodite and male gonads in Caenorhabditis elegans,” Developmental Biology 70, no. 2 (1979): 396–417.

Бірақ тіпті табиғи екіұштылық: Judith Kimble, “Alterations in cell lineage following laser ablation (нысанды лазер сәулесімен жою) of cells in the somatic gonad of Caenorhabditis elegans,” Developmental Biology 87, no. 2 (1981): 286–300.

Британдық жол, деп жазды Бреннер: W. J. Gehring, Master Control Genes in Development and Evolution: The Homeobox Story (New Haven, CT: Yale University Press, 1998), 56.

жасуша тағдырына күрт әсер ету салдарларын зерттей бастады: Бұл әдісті Джон Уайт пен Джон Салстон алғаш болып енгізген. Роберт Хорвиц, авторға берген сұхбаты, 2013.

Бір ғалым сипаттағандай: Gary F. Marcus, The Birth of the Mind: How a Tiny Number of Genes Creates the Complexities of Human Thought (New York: Basic Books, 2004), “Chapter 4: Aristotle’s Impetus. ”

Генетик Антуан Даншен: Antoine Danchin, The Delphic Boat: What Genomes Tell Us (Cambridge, MA: Harvard University Press, 2002).

Кейбір гендер, деп болжайды Докинз: Richard Dawkins, A Devil’s Chaplain: Reflections on Hope, Lies, Science, and Love (Boston: Houghton Mifflin, 2003), 105.

ҮШІНШІ БӨЛІМ: «ГЕНЕТИКТЕРДІҢ АРМАНДАРЫ»

Ғылымдағы прогресс жаңа техникаларға байланысты: Sydney Brenner, “Life sentences: Detective Rummage investigates,” Scientist—the Newspaper for the Science Professional 16, no. 16 (2002): 15.

Егер біздікі дұрыс болса... ынталандыру мүмкін болады: “DNA as the ‘stuff of genes’: The discovery of the transforming principle, 1940–1944,” Oswald T. Avery Collection, National Institutes of Health, http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/Narrative/CC/p-nid/157.

«Кроссинговер»

Білімі бойынша биохимик: Пол Бергтің білімі мен демалысы туралы мәліметтер автордың Пол Бергпен 2013 жылғы сұхбатынан алынды; және “The Paul Berg Papers,” Profiles in Science, National Library of Medicine, http://profiles. nlm. nih. gov/CD/.

«ақуыз қабығына оралған жаман хабар»: M. B. Oldstone, “Rous-Whipple Award Lecture. Viruses and diseases of the twenty-first century,” American Journal of Pathology 143, no. 5 (1993): 1241.

Көптеген вирустардан айырмашылығы, Берг білді: David A. Jackson, Robert H. Symons, and Paul Berg, “Biochemical method for inserting new genetic information into DNA of simian virus 40: circular SV40 DNA molecules containing lambda phage genes and the galactose operon of Escherichia coli,” Proceedings of the National Academy of Sciences 69, no. 10 (1972): 2904–09.

Питер Лоббан диссертация жазған болатын: P. E. Lobban, “The generation of transducing phage in vitro,” (essay for third PhD examination, Stanford University, November 6, 1969).

Эйвери, ақыр соңында, оны қайнатқан болатын: Oswald T. Avery, Colin M. MacLeod, and Maclyn McCarty. “Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III,” Journal of Experimental Medicine 79, no. 2 (1944): 137–58.

«жеке процедуралардың, манипуляциялардың және реактивтердің ешқайсысы емес: P. Berg and J. E. Mertz, “Personal reflections on the origins and emergence of recombinant DNA technology,” Genetics 184, no. 1 (2010): 9–17, doi:10. 1534/genetics. 109. 112144.

1970 жылдың қысында Берг пен Дэвид Джексон: Jackson, Symons, and Berg, “Biochemical method for inserting new genetic information into DNA of simian virus 40,” Proceedings of the National Academy of Sciences 69, no. 10 (1972): 2904–09.

1971 жылдың маусымында Мерц Стэнфордтан келді: Kathi E. Hanna, ed. , Biomedical politics (Washington, DC: National Academies Press, 1991), 266.

«Атомды ыдыратуды тоқтата тұруыңызға болады»: Erwin Chargaff, “On the dangers of genetic meddling,” Science 192, no. 4243 (1976): 938.

«Менің алғашқы реакциям: бұл абсурд болды»: “Reaction to Outrage over Recombinant DNA, Paul Berg. ” DNA Learning Center, doi:https://www. dnalc. org/view/15017-Reaction-to-outrage-over-recombinant-DNA-Paul-Berg. html.

Дульбекко тіпті SV40 ішуді ұсынды: Shane Crotty, Ahead of the Curve: David Baltimore’s Life in Science (Berkeley: University of California Press, 2001), 95.

«Шындығында, мен қауіптің аз екенін білдім»: Пол Берг, авторға берген сұхбаты, 2013.

«Джанет шынымен де процесті әлдеқайда тиімді етті»: Сонда.

Бойер Сан-Францискоға 66-жылдың жазында келген болатын: Бойер мен Коэн тарихы туралы мәліметтер келесі ресурстардан алынды: John Archibald, One Plus One Equals One: Symbiosis and the Evolution of Complex Life (Oxford: Oxford University Press, 2014). Сондай-ақ қараңыз: Stanley N. Cohen et al. , “Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro,” Proceedings of the National Academy of Sciences 70, no. 11 (1973): 3240–44.

Сол күні кешке кеш батқанда Бойер: Бұл эпизодтың егжей-тегжейлері бірнеше дереккөзден алынды, соның ішінде: Stanley Falkow, “I’ll Have the Chopped Liver Please, Or How I Learned to Love the Clone,” ASM News 67, no. 11 (2001); Paul Berg, авторға берген сұхбаты, 2015; Jane Gitschier, “Wonderful life: An interview with Herb Boyer,” PLOS Genetics (September 25, 2009).

Жаңа музыка

Әр ұрпаққа жаңа музыка керек: Крик, What Mad Pursuit, 74.

Адамдар енді барлық нәрседен музыка жасады: Richard Powers, Orfeo: A Novel (New York: W. W. Norton, 2014), 330.

1950 жылдардың басында Сэнгер шешкен болатын: Frederick Sanger, “The arrangement of amino acids in proteins,” Advances in Protein Chemistry 7 (1951): 1–67.

Фредерик Бантинг және оның медицина факультетінің студенті: Frederick Banting et al. , “The effects of insulin on experimental hyperglycemia in rabbits,” American Journal of Physiology 62, no. 3 (1922).

1958 жылы Сэнгер Нобель сыйлығын алды: “The Nobel Prize in Chemistry 1958,” Nobel prize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1958/.

оның «ашаршылық жылдары»: Frederick Sanger, Selected Papers of Frederick Sanger: With Commentaries, vol. 1, ed. Margaret Dowding (Singapore: World Scientific, 1996), 11–12.

1962 жылдың жазында Сэнгер көшті: George G. Brownlee, Fred Sanger—Double Nobel Laureate: A Biography (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 20.

1977 жылғы 24 ақпанда Сэнгер қолданды: F. Sanger et al. , “Nucleotide sequence of bacteriophage Φ174 DNA,” Nature 265, no. 5596 (1977): 687–95, doi:10. 1038/265687a0.

«Тізбек көптеген ерекшеліктерді анықтайды»: Сонда.

1977 жылы бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істеген екі ғалым: Sayeeda Zain et al. , “Nucleotide sequence analysis of the leader segments in a cloned copy of adenovirus 2 fiber mRNA,” Cell 16, no. 4 (1979): 851–61. Сондай-ақ қараңыз: “Physiology or Medicine 1993—press release,” Nobelprize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1993/press. html.

«Химиялық манипуляциялар арсеналы»: Walter Sullivan, “Genetic decoders plumbing the deepest secrets of life processes,” New York Times, June 20, 1977.

«Генетикалық инженерия... саналы түрде жасауды білдіреді»: Jean S. Medawar, Aristotle to Zoos: A Philosophical Dictionary of Biology (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1985), 37–38.

«Гендерді эксперименттік түрде басқаруды үйрену арқылы»: Пол Берг, авторға берген сұхбаты, қыркүйек 2015.

T-жасушалары басып кіруші жасушалардың бар-жоғын сезеді: J. P Allison, B. W. McIntyre, and D. Bloch, “Tumor-specific antigen of murine T-lymphoma defined with monoclonal antibody,” Journal of Immunology 129 (1982): 2293–2300; K. Haskins et al, “The major histocompatibility complex-restricted antigen receptor on T cells: I. Isolation with a monoclonal antibody,” Journal of Experimental Medicine 157 (1983): 1149–69.

1970 жылы Дэвид Балтимор мен Ховард Темин: “Physiology or Medicine 1975—Press Release,” Nobelprize. org. Nobel Media AB 2014. Web. 5 Aug 2015. http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1975/press. html.

1984 жылы бұл әдіс қолданылды: S. M. Hedrick et al. , “Isolation of cDNA clones encoding T cell-specific membrane-associated proteins,” Nature 308 (1984): 149–53; Y. Yanagi et al. , “A human T cell-specific cDNA clone encodes a protein having extensive homology to immunoglobulin chains,” Nature 308 (1984): 145–49.

«клондау арқылы босатылған»: Steve McKnight, “Pure genes, pure genius,” Cell 150, no. 6 (September 14, 2012): 1100–1102.

Жағажайдағы Эйнштейндер

Мен ажырамас құқыққа сенемін: Sydney Brenner, “The influence of the press at the Asilomar Conference, 1975,” Web of Stories, http://www. webofstories. com/play/sydney. brenner/182;jsessionid=2c147f1c4222a58715e708eabd868e58.

1972 жылдың жазында: Crotty, Ahead of the Curve, 93.

«жаңа дәуірдің басталуы»: Herbert Gottweis, Governing Molecules: The Discursive Politics of Genetic Engineering in Europe and the United States (Cambridge, MA: MIT Press, 1998).

Берг кейінірек атағандай «Асиломар I»: Бергтің Асиломар туралы баяндауының егжей-тегжейлері Пол Бергпен 1993 және 2013 жылғы әңгімелер мен сұхбаттардан алынды; және Donald S. Fredrickson, “Asilomar and recombinant DNA: The end of the beginning,” in Biomedical Politics, ed. Hanna, 258–92.

Асиломар конференциясы маңызды кітаптың шығуына түрткі болды: Alfred Hellman, Michael Neil Oxman, and Robert Pollack, Biohazards in Biological Research (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1973).

1973 жылдың жазында Бойер мен Коэн: Cohen et al. , “Construction of biologically functional bacterial plasmids,” 3240–44.

«“қауіпсіз” вирустар, плазмидалар және бактериялар»: Crotty, Ahead of the Curve, 99.

«Егер бізде титтей де батылдық болса»: Сонда.

«E. coli-ге токсин гендерін салмаңыз»: “The moratorium letter regarding risky experiments, Paul Berg,” DNA Learning Center, https://www. dnalc. org/view/15021-The-moratorium-letter-regarding-risky-experiments-Paul-Berg. html.

1974 жылы «Берг хаты» жарияланды: P. Berg et al. , “Potential biohazards of recombinant DNA molecules,” Science 185 (1974): 3034. Сондай-ақ қараңыз: Proceedings of the National Academy of Sciences 71 (July 1974): 2593–94.

«жалған болып табылады»: Херб Бойермен 1994 жылы Салли Смит Хьюз өткізген сұхбат, UCSF Oral History Program, Bancroft Library, University of California, Berkeley, http://content. cdlib. org/view? docId=kt5d5nb0zs&brand=calisphere&doc. view=entire_text.

1974 жылдың Жаңа жыл күнінде: John F. Morrow et al. , “Replication and transcription of eukaryotic DNA in Escherichia coli,” Proceedings of the National Academy of Sciences 71, no. 5 (1974): 1743–47.

Асиломар II — ең ерекше оқиғалардың бірі: Paul Berg et al. , “Summary statement of the Asilomar Conference on recombinant DNA molecules,” Proceedings of the National Academy of Sciences 72, no. 6 (1975): 1981–84.

«Сен плазмидалық топтың быт-шытын шығардың»: Crotty, Ahead of the Curve, 107.

Ол бірден айыпталды: Brenner, “The influence of the press. ”

«Кейбір адамдар бұдан әбден шаршады»: Crotty, Ahead of the Curve, 108.

«Мүмкіндік беретін жаңа техникалар»: Gottweis, Governing Molecules, 88.

Қауіптерді азайту үшін құжатта: Berg et al. , “Summary statement of the Asilomar Conference,” 1981–84.

1939 жылдың тамызында жазылған екі беттік хат: Albert Einstein, “Letter to Roosevelt, August 2, 1939,” Albert Einstein’s Letters to Franklin Delano Roosevelt, http://hypertextbook. com/eworld/einstein. shtml#first.

Алан Уотерман, басшы: Lewis Branscomb-та Алан Т. Уотерманға сілтеме жасалған, “Foreword,” Science, Technology, and Society, a Prospective Look: Summary and Conclusions of the Bellagio Conference (Washington, DC: National Academy of Sciences, 1976).

Никсон өзінің ғылыми кеңесшілерінен шаршап: F. A. Long, “President Nixon’s 1973 Reorganization Plan No. 1,” Science and Public Affairs 29, no. 5 (1973): 5.

«ғалымдардың қабілетті екенін көрсету болды»: Пол Берг, авторға берген сұхбаты, 2013.

«Халықтың сенімі сөзсіз артты»: Paul Berg, “Asilomar and recombinant DNA,” Nobelprize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1980/berg-article. html.

«Ұйымдастырушылар мен қатысушылар жасады ма»: Сонда.

«Клон жаса немесе өл»

Егер сіз сұрақты білсеңіз: Herbert W. Boyer, “Recombinant DNA research at UCSF and commercial application at Genentech: Oral history transcript, 2001,” Online Archive of California, 124, http://www. oac. cdlib. org/search? style=oac4;titlesAZ=r;idT=UCb11453293x.

Кез келген жеткілікті дамыған технология: Arthur Charles Clark, Profiles of the Future: An Inquiry Into the Limits of the Possible (New York: Harper &amp; Row, 1973).

«фармацевтика өнеркәсібін толығымен өзгертуі мүмкін»: Doogab Yi, The Recombinant University: Genetic Engineering and the Emergence of Stanford Biotechnology (Chicago: University of Chicago Press, 2015), 2.

Мамыр айында San Francisco Chronicle жариялады: “Getting Bacteria to Manufacture Genes,” San Francisco Chronicle, May 21, 1974.

Коэн де алды: Roger Lewin, “A View of a Science Journalist,” in Recombinant DNA and Genetic Experimentation, ed. J. Morgan and W. J. Whelan (London: Elsevier, 2013), 273.

Коэн мен Бойер патентке өтінім берді: “1972: First recombinant DNA,” Genome. gov, http://www. genome. gov/25520302.

«барлық мүмкін ДНҚ-ларды клондеу техникасына коммерциялық иелік етуге»: P. Berg and J. E. Mertz, “Personal reflections on the origins and emergence of recombinant DNA technology,” Genetics 184, no. 1 (2010): 9–17, doi:10. 1534/genetics. 109. 112144.

Суонсон Бойерге 1976 жылдың қаңтарында келді: Sally Smith Hughes, Genentech: The Beginnings of Biotech (Chicago: University of Chicago Press, 2011), “Prologue. ”

Бойер Суонсонның HerBob туралы ұсынысын қабылдамады: Felda Hardymon and Tom Nicholas, “Kleiner-Perkins and Genentech: When venture capital met science,” Harvard Business School Case 813-102, October 2012, http://www. hbs. edu/faculty/Pages/item. aspx? num=43569.

1869 жылы Берлин медицина факультетінің студенті: A. Sakula, “Paul Langerhans (1847–1888): A centenary tribute,” Journal of the Royal Society of Medicine 81, no. 7 (1988): 414.

Жиырма жылдан кейін екі хирург: J. v. Mering and Oskar Minkowski, “Diabetes mellitus nach Pankreasexstirpation,” Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology 26, no. 5 (1890): 371–87.

Соңында, 1921 жылы Бантинг пен Бест: F. G. Banting et al. , “Pancreatic extracts in the treatment of diabetes mellitus,” Canadian Medical Association Journal 12, no. 3 (1922): 141.

1953 жылы, тағы үш онжылдықтан кейін: Frederick Sanger and E. O. P. Thompson, “The amino-acid sequence in the glycyl chain of insulin. 1. The identification of lower peptides from partial hydrolysates,” Biochemical Journal 53, no. 3 (1953): 353.

<span data-term="true">Соматостатин</span> (өсу гормонын тежейтін гормон) генін синтездеу үшін: Hughes, Genentech, 59–65.

«Мен бұл туралы үнемі ойладым»: “Fierce Competition to Synthesize Insulin, David Goeddel,” DNA Learning Center, https://www. dnalc. org/view/15085-Fierce-competition-to-synthesize-insulin-David-Goeddel. html.

«Гилберт көптеген күндердегідей болды»: Hughes, Genentech, 93.

460 Point San Bruno Boulevard: Сонда, 78.

«Сіз Genentech-тің артқы есігінен өтер едіңіз»: “Introductory materials,” First Chief Financial Officer at Genentech, 1978–1984, http://content. cdlib. org/view? docId=kt8k40159r&brand=calisphere&doc. view=entire_text.

Гилберт еске алды. UCSF командасы: Hughes, Genentech, 93.

1978 жылдың жазында Бойер білді: Payne Templeton, “Harvard group produces insulin from bacteria,” Harvard Crimson, July 18, 1978.

1978 жылы 21 тамызда Гоеддель қосылды: Hughes, Genentech, 91.

1982 жылы 26 қазанда АҚШ Патенті: “A history of firsts,” Genentech: Chronology, http://www. gene. com/media/company-information/chronology.

«іс жүзінде патент талап етті»: Luigi Palombi, Gene Cartels: Biotech Patents in the Age of Free Trade (London: Edward Elgar Publishing, 2009), 264.

Көптеген газеттер оны айыптап атады: “History of AIDS up to 1986,” http://www. avert. org/history-aids-1986. htm.

Сәуір айында, тура екі жылдан кейін: Gilbert C. White, “Hemophilia: An amazing 35-year journey from the depths of HIV to the threshold of cure,” Transactions of the American Clinical and Climatological Association 121 (2010): 61.

90 пайызы АИТВ жұқтырады: “HIV/AIDS,” National Hemophilia Foundation, https://www. hemophilia. org/Bleeding-Disorders/Blood-Safety/HIV/AIDS.

Бірнеше миллион нұсқалардың ішінен: John Overington, Bissan Al-Lazikani, and Andrew Hopkins, “How many drug targets are there? ” Nature Reviews Drug Discovery 5 (December 2006): 993–96, “Table 1 | Molecular targets of FDA-approved drugs,” http://www. nature. com/nrd/journal/v5/n12/fig_tab/nrd2199_T1. html.

1980 жылы 14 қазанда Genentech сатылды: “Genentech: Historical stock info,” Gene. com, http://www. gene. com/about-us/investors/historical-stock-info.

2001 жылдың жазында Genentech іске қосты: Harold Evans, Gail Buckland, and David Lefer, They Made America: From the Steam Engine to the Search Engine—Two Centuries of Innovators (London: Hachette UK, 2009), “Hebert Boyer and Robert Swanson: The biotech industry,” 420–31.

ТӨРТІНШІ БӨЛІМ: «АДАМЗАТТЫҢ НАҒЫЗ ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ — АДАМ»

Өзіңді таны: Alexander Pope, Essay on Man (Oxford: Clarendon Press, 1869).

Олбани: Мұны қалай білдің: William Shakespeare and Jay L. Halio, The Tragedy of King Lear (Cambridge: Cambridge University Press, 1992), act 5, sc. 3.

Клиниканың дүниеге келуі

Мен мына алғышарттан бастаймын: Lyon and Gorner, Altered Fates.

New York Times жариялады: John A. Osmundsen, “Biologist hopeful in solving secrets of heredity this year,” New York Times, February 2, 1962.

«Медицинаға қосылған ең маңызды үлес»: Томас Морган, «Генетиканың физиология мен медицинаға қатысы», Нобель дәрісі, 4 маусым, 1934 жыл, Nobelprize. org, [LINK url=”http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1933/morgan-lecture. html”]http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1933/morgan-lecture. html[LINK].

1947 жылы Виктор Маккьюсик: «“Музыкалық шуылдардан” медициналық генетикаға дейін, 1945–1960», Виктор А. Маккьюсик еңбектері, NIH, [LINK url=”http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/narrative/jq/p-nid/305”]http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/narrative/jq/p-nid/305[LINK].

Маккьюсик бұл жағдайды былай сипаттады: Гарольд Жегерс, Виктор А. Маккьюсик және Кермит Х. Катц, «Жалпыланған ішек полипозы және ауыз қуысының шырышты қабығындағы, ерін мен саусақтардағы меланин дақтары», New England Journal of Medicine 241, № 25 (1949): 993–1005, doi:10. 1056/nejm194912222412501.

1899 жылы Арчибальд Гаррод: Арчибальд Э. Гаррод, «Алкаптонурияны (несептің ауада қараятынымен сипатталатын зат алмасудың бұзылуы) зерттеуге қосылған үлес», Medico-chirurgical Transactions 82 (1899): 367.

«Семіздік феномені»: Арчибальд Э. Гаррод, «Алкаптонурияның таралуы: химиялық даралықты зерттеу», Lancet 160, № 4137 (1902): 1616–20, doi:10. 1016/s0140-6736(01)41972-6.

Ондаған жылдар бойы кейбір медицина тарихшылары: Гарольд Шварц, Авраам Линкольн және @@INLINE0@@ (дәнекер тұлпасының зақымдануынан болатын тұқым қуалайтын ауру) (Чикаго: American Medical Association, 1964).

1980-жылдардың ортасына қарай Маккьюсик пен оның шәкірттері: Ж. Амбергер және т. б. , «Маккьюсиктің адамдағы онлайн мендельдік тұқым қуалауы», Nucleic Acids Research 37 (2009): (мәліметтер базасының шығарылымы) D793–D796, 1 және 2 суреттер, doi:10. 1093/nar/gkn665.

Кітабының он екінші басылымында: «Клиникадан тыс: Амиштер мен тиіптей адамдарды генетикалық зерттеу, 1960–1980 жж. », Виктор А. Маккьюсик еңбектері, NIH, [LINK url=”http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/narrative/jq/p-nid/307”]http://profiles. nlm. nih. gov/ps/retrieve/narrative/jq/p-nid/307[LINK].

«Кемелсіздік — біздің жұмағымыз»: Уоллес Стивенс, Уоллес Стивенстің жинақталған өлеңдері (Нью-Йорк: Alfred A. Knopf, 1954), «Біздің климаттың өлеңдері», 193–94.

1961 жылдың қарашасында: Ғажайып төрттік №1 (Нью-Йорк: Marvel Comics, 1961), [LINK url=”http://marvel. com/comics/issue/12894/fantastic_four_1961_1”]http://marvel. com/comics/issue/12894/fantastic_four_1961_1[LINK].

«радиоактивтіліктің фантастикалық мөлшері»: Стэн Ли және т. б. , Marvel Masterworks: Таңғажайып Өрмекші-адам (Нью-Йорк: Marvel Publishing, 2009), «Өрмекші-адамның құпиялары».

1963 жылдың қыркүйегінде жарық көрген Икс-адамдар: Uncanny X-Men №1 (Нью-Йорк: Marvel Comics, 1963), [LINK url=”http://marvel. com/comics/issue/12413/uncanny_x-men_1963_1”]http://marvel. com/comics/issue/12413/uncanny_x-men_1963_1[LINK].

1966 жылдың көктемінде: Александра Стерн, Гендер туралы сыр: Америкадағы генетикалық кеңес беру тарихы (Балтимор: Johns Hopkins University Press, 2012), 146.

Амнионнан (ұрықты қоршаған қағанақ қабығы) алынған ұрық жасушалары: Лео Сакс, Давид М. Серр және Матильда Данон, «Ұрықтың жынысын анықтау үшін амниотикалық сұйықтық жасушаларын талдау», British Medical Journal 2, № 4996 (1956): 795.

1968 жылғы 31 мамырда: Карло Валенти, «Жатырдағы Даун синдромын (21-ші хромосоманың трисомиясынан болатын генетикалық патология) цитогенетикалық диагностикалау», Journal of the American Medical Association 207, № 8 (1969): 1513, doi:10. 1001/jama. 1969. 03150210097018.

1969 жылдың қыркүйегінде: МакКорвей өмірінің егжей-тегжейлері мына еңбектен алынды: Норма МакКорвей және Энди Мейслер, Мен Роумын: Менің өмірім, Роу Уэйдке қарсы және таңдау бостандығы (Нью-Йорк: Harper-Collins, 1994).

«бөлмеде шашылып жатқан лас құралдармен»: Сонда.

Блэкмун былай деп жазды: Роу Уэйдке қарсы, Заң ақпараттық институты, [LINK url=”https://www. law. cornell. edu/supremecourt/text/410/113”]https://www. law. cornell. edu/supremecourt/text/410/113[LINK].

«Жеке тұлғаның [яғни ананың]»: Александр М. Бикель, Келісім моралі (Нью-Хейвен: Yale University Press, 1975), 28.

ұрық геномын медициналық бақылауға алу: Джеффри Тубин, «Халық таңдауы», New Yorker, 28 қаңтар, 2013, 19–20.

Кейбір штаттарда: Х. Хансен, «Нью-Йорк штатындағы түсік жасату реформасынан кейін Даун синдромының азаюы туралы қысқаша есептер», American Journal of Mental Deficiency 83, № 2 (1978): 185–88.

1970-жылдардың ортасына қарай: Дэниел Дж. Кевлс, Евгеника атымен: Генетика және адам тұқым қуалаушылығын пайдалану (Нью-Йорк: Alfred A. Knopf, 1985), 257.

«Кішкентай қателіктен соң кішкентай қателік»: М. Сьюзан Линди, Генетикалық медицинадағы шындық сәттері (Балтимор: Johns Hopkins University Press, 2005), 24.

Маккьюсик жаңа басылымды жарыққа шығарды: В. А. Маккьюсик және Р. Клэйборн, редакторлар, Медициналық генетика (Нью-Йорк: HP Publishing, 1973).

Педиатр Джозеф Дансис былай деп жазды: Сонда, Джозеф Дансис, «Тұқым қуалайтын ақауларды туғанға дейін анықтау», 247.

1969 жылдың маусымында Хетти Парк есімді әйел: Марк Чжан, «Парк Чессинге қарсы (1977)», The Embryo Project Encyclopedia, 31 қаңтар, 2014, [LINK url=”https://embryo. asu. edu/pages/park-v-chessin-1977”]https://embryo. asu. edu/pages/park-v-chessin-1977[LINK].

Бір комментатор атап өткендей, «Сот мәлімдеді»: Сонда.

«Араласу, Араласу, Араласу»

Мыңдаған жылдар бойы көптеген адамдар: Джеральд Лич, «Жақсырақ адамдарды өсіру», Observer, 12 сәуір, 1970.

Ешбір жаңа туған нәресте адам деп жарияланбауы керек: Мишель Морганте, «ДНҚ ғалымы Фрэнсис Крик 88 жасында қайтыс болды», Miami Herald, 29 шілде, 2004.

«Ескі евгеника (адамның тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсарту туралы ілім) шектеулі болды»: Лили Э. Кей, Өмірдің молекулалық көрінісі: Калтех, Рокфеллер қоры және жаңа биологияның өрлеуі (Нью-Йорк: Oxford University Press, 1993), 276.

1980 жылы Роберт Грэм: Дэвид Плотц, «Дарвиннің инженері», Los Angeles Times, 5 маусым, 2005, [LINK url=”http://www. latimes. com/la-tm-spermbank23jun05-story. html#page=1”]http://www. latimes. com/la-tm-spermbank23jun05-story. html#page=1[LINK].

Физик Уильям Шокли: Джоэль Н. Шуркин, Сынған данышпан: Электрондық дәуірді жасаушы Уильям Шоклидің өрлеуі мен құлауы (Лондон: Macmillan, 2006), 256.

«қатыгез, қате және тиімсіз»: Кевлс, Евгеника атымен, 263.

«медицина мамандарының моральдық міндеті»: Еңбек және денсаулық сақтау, білім беру және әлеуметтік қамсыздандыру департаменттерінің 1967 жылға арналған бюджеттік ассигнованиелері (Вашингтон, Колумбия округі: Government Printing Office, 1966), 249.

«Оның өкілеттік мерзімі аяқталуға жақын қалғанда»: Виктор Маккьюсик, «Адам геномы» жобасы тудырған құқықтық және этикалық мәселелер: Хьюстондағы конференция материалдары, Техас, 7–9 наурыз, 1991, ред. Марк А. Ротштейн (Хьюстон: University of Houston, Health Law and Policy Institute, 1991).

«шөп арасындағы ине»: Мэттью Р. Уокер және Ральф Рэйпли, Гендік технологиядағы бағыт карталары (Оксфорд: Blackwell Science, 1997), 144.

«Бишілер ауылы, Меңдер атласы»

Шұбар дүние үшін Құдайға шүкір: У. Х. Гарднер, Джерард Мэнли Хопкинс: Өлеңдер мен проза (Тайбэй: Shu lin, 1968), «Шұбар сұлулық».

Біз кенеттен екі әйелді жолықтырдық: Джордж Хантингтон, «Бала кезімде Лонг-Айлендтегі Ист-Хэмптоннан көрген <span data-term="true">Гентингтон хореясы</span> (жүйке жүйесінің тұқым қуалайтын дегенеративті ауруы) туралы естеліктер», Journal of Nervous and Mental Disease 37 (1910): 255–57.

1978 жылы екі генетик: Роберт М. Кук-Диган, Гендік соғыстар: Ғылым, саясат және адам геномы (Нью-Йорк: W. W. Norton, 1994), 38.

Юта штатындағы мормондарды зерттеу арқылы: К. Кравиц және т. б. , «Тұқым қуалайтын гемохроматоз (темір алмасуының бұзылуы) мен HLA арасындағы генетикалық байланыс», American Journal of Human Genetics 31, № 5 (1979): 601.

Ботштейн мен Дэвис алғаш рет ашқанда: Дэвид Ботштейн және т. б. , «Шектеу фрагменттерінің ұзындығының полиморфизмін пайдалана отырып, адамның генетикалық байланыс картасын құру», American Journal of Human Genetics 32, № 3 (1980): 314.

Ақын Луи Макнис бір кездері былай деп жазған: Луи Макнис, «Қар», The New Cambridge Bibliography of English Literature, 3-том, ред. Джордж Уотсон (Кембридж: Cambridge University Press, 1971).

1978 жылы тағы екі зерттеуші: Ю. Вай Кан және Андре М. Дози, «Адамның бета-глобин құрылымдық геніне іргелес ДНҚ тізбегінің полиморфизмі: орақ тәрізді жасушалық мутацияға (қандағы гемоглобиннің бұзылуы) қатысы», Proceedings of the National Academy of Sciences 75, № 11 (1978): 5631–35.

«Біз сізге маркерлер бере аламыз»: Виктор К. МакЭлхени, Өмір картасын сызу: Адам геномы жобасының ішінде (Нью-Йорк: Basic Books, 2010), 29.

«Біз жаңа негізді сипаттаймыз»: Ботштейн және т. б. , «Генетикалық байланыс картасын құру», 314.

«алып қуыршақ шоуын тамашалау сияқты»: Н. Векслер, «Гентингтон ауруы: Ғылымды алға жылжытатын насихат», Annual Review of Medicine, № 63 (2012): 1–22.

өмір қатал рулеткаға айналады: Векслер Н. С. , «Генетикалық “орыс рулеткасы”: Гентингтон ауруының қаупі бар адамның тәжірибесі», Генетикалық кеңес беру: Психологиялық өлшемдер, ред. С. Кесслер (Нью-Йорк, Academic Press, 1979).

«симптомдардың басталуын күту ойыны»: «Гентингтон ауруымен күрестегі жаңа жаңалық», NUI Galway, 22 ақпан, 2012, [LINK url=”http://www. nuigalway. ie/about-us/news-and-events/news-archive/2012/february2012/new-discovery-in-fight-against-huntingtons-disease-1. html”]http://www. nuigalway. ie/about-us/news-and-events/news-archive/2012/february2012/new-discovery-in-fight-against-huntingtons-disease-1. html[LINK].

«Мен қай нүктені екенін білмеймін»: Джин Веритас, «Гентингтон ауруының қаупі бар», 21 қыркүйек, 2011, [LINK url=”http://curehd. blogspot. com/2011_09_01_archive. html”]http://curehd. blogspot. com/2011_09_01_archive. html[LINK].

Милтон Векслер, Нэнсидің әкесі, клиникалық психолог: Векслер отбасының тарихы туралы егжей-тегжейлер Элис Векслердің Тағдырды картаға түсіру: Отбасы, тәуекел және генетикалық зерттеулер туралы естелік (Беркли: University of California Press, 1995); Лайон және Горнер, Өзгерген тағдырлар; және «Makers профилі: Нэнси Векслер, нейропсихолог және Тұқым қуалайтын аурулар қорының президенті» еңбектерінен алынды, MAKERS.

«Әрқайсысыңызда екіден бір мүмкіндік бар»: Сонда.

Сол жылы Милтон Векслер іске қосты: «HDF тарихы», Тұқым қуалайтын аурулар қоры, [LINK url=”http://hdfoundation. org/history-of-the-hdf/”]http://hdfoundation. org/history-of-the-hdf/[LINK].

Бір қарттар үйінде: Векслер, Нэнси, «Зертханадағы өмір», Los Angeles Times Magazine, 10 ақпан, 1991.

Леонор 1978 жылы 14 мамырда қайтыс болды: Associated Press, «Милтон Векслер; Гентингтон зерттеулерін қолдады», Washington Post, 23 наурыз, 2007.

1979 жылдың қазан айында: Векслер, Тағдырды картаға түсіру, 177.

«Өмірімде бірнеше рет болды»: Сонда, 178.

Бір қарағанда, Барранкитасқа келушіге: Барранкитас сипаттамасы «Венесуэладағы Гентингтон ауруы бойынша Нэнси Векслер», BBC, 2010, YouTube, [LINK url=”https://www. youtube. com/watch? v=D6LbkTW8fDU”]https://www. youtube. com/watch? v=D6LbkTW8fDU[LINK].

Венесуэлалық невролог Америко Негретте: М. С. Окун және Н. Томми, «Америко Негретте (1924–2003): Венесуэлада Гентингтон ауруын диагностикалау», Neurology 63, № 2 (2004): 340–43, doi:10. 1212/01. wnl. 0000129827. 16522. 78.

Кейбір бөліктерде: таралу деректерін мына жерден қараңыз: [LINK url=”http://www. cmmt. ubc. ca/research/diseases/huntingtons/HD_Prevalence”]http://www. cmmt. ubc. ca/research/diseases/huntingtons/HD_Prevalence[LINK].

Гентингтон ауруының мутацияланған генінің екі көшірмесі, яғни «гомозиготалар» (бірдей екі аллельді иеленген ағзалар): қараңыз «Гомозигота дегеніміз не? », Нэнси Векслер, Ген аулаушы: Нейропсихолог Нэнси Векслердің хикаясы, 30 қазан, 2006: 51.

«Бұл толық оғаштықтың қақтығысы болды»: Джерри Э. Бишоп және Майкл Уолдхольц, Геном: Біздің заманымыздың ең таңғажайып ғылыми шытырман оқиғасының тарихы (Нью-Йорк: Simon & Schuster, 1990), 82–86.

Олар мұқият жинақтады: Бұл шежіре ақыр соңында 10 ұрпақ бойы 18 000-нан астам адамды қамтитын болады. Олардың барлығы ортақ арғы анадан, Мария Консепсьон есімді әйелден тарайды — бұл ерекше сәйкес келетін есім — ол он тоғызыншы ғасырда осы ауылдарға қалыпты емес генді алып келген алғашқы отбасын дүниеге әкелген.

Мұнда да ауру: Американдық отбасы байланысты дәлелдеу үшін жеткілікті үлкен емес еді, бірақ венесуэлалық отбасы жеткілікті болды. Екеуін қоса отырып, ғалымдар Гентингтон ауруымен бірге жүретін ДНҚ маркерінің бар екенін дәлелдей алды. Қараңыз: Гуселла Дж. Ф. , Векслер Н. С. және т. б. «Гентингтон ауруымен генетикалық байланысы бар полиморфты ДНҚ маркері. » Nature, 1983 жылғы 17–23 қараша; 306 (5940): 234–8.

1983 жылы тамызда Векслер, Гуселла және Коннелли: Джеймс Ф. Гуселла және т. б. , «Гентингтон ауруымен генетикалық байланысы бар полиморфты ДНҚ маркері», Nature 306, № 5940 (1983): 234–38, doi:10. 1038/306234a0.

Кандидат ген табылды: Карл Кибурц және т. б. , «Гентингтон ауруындағы тринуклеотидті қайталану ұзындығы және аурудың дамуы», Journal of Medical Genetics 31, № 11 (1994): 872–74.

«Біз оны таптық, біз оны таптық»: Лайон және Горнер, Өзгерген тағдырлар, 424.

Тұқым қуалаушылықтың таңғажайып ерекшелігі: Нэнси С. Векслер, «Венесуэлалық туыстар генетикалық және экологиялық факторлардың Гентингтон ауруының басталу жасын реттейтінін көрсетеді», Proceedings of the National Academy of Sciences 101, № 10 (2004): 3498–503.

1857 жылы швейцариялық альманах: Швейцарияның балалар әндері мен ойындарының альманахы (Лейпциг: J. J. Weber, 1857).

«Перикардтың ішінде»: «Муковисцидоз тарихы», cysticfibrosismedicine. com, [LINK url=”http://www. cfmedicine. com/history/earlyyears. htm”]http://www. cfmedicine. com/history/earlyyears. htm[LINK].

1985 жылы Лап-Чи Цуй: Лап-Чи Цуй және т. б. , «Генетикалық байланысқан полиморфты ДНҚ маркерімен анықталған муковисцидоз (ішкі секреция бездерінің зақымдануымен сипатталатын тұқым қуалайтын ауру) локусы», Science 230, № 4729 (1985): 1054–57.

1989 жылдың көктеміне қарай Коллинз: Ванда К. Лемна және т. б. , «Гетерозиготаны анықтауға арналған мутациялық талдау және муковисцидозды туғанға дейінгі диагностикалау», New England Journal of Medicine 322, № 5 (1990): 291–96.

Соңғы онжылдықта: В. Скотет және т. б. , «Францияның Бретань қаласындағы муковисцидоздың туу жиілігіне қоғамдық денсаулық сақтау стратегияларының әсері», Human Genetics 113, № 3 (2003): 280–85.

1993 жылы Нью-Йорк ауруханасы: Д. Кронн, В. Янсен және Х. Острер, «Ашкенази еврей популяциясындағы муковисцидоз, Гоше ауруы және Тей-Сакс ауруы бойынша тасымалдаушыларды скринингтеу», Archives of Internal Medicine 158, № 7 (1998): 777–81.

Физик және тарихшы Эвелин Фокс Келлер айтқандай: Элинор С. Шаффер, ред. , Үшінші мәдениет: Әдебиет және ғылым, 9-том (Берлин: Walter de Gruyter, 1998), 21.

«адамзат тарихындағы жаңа көкжиек»: Роберт Л. Синсхаймер, «Жоспарланған генетикалық өзгерістердің перспективасы», American Scientist 57, № 1 (1969): 134–42.

«Кейбіреулер күліп, сезінуі мүмкін»: Джей Кац, Александр Морган Капрон және Элеонора Свифт Гласс, Адамдармен тәжірибе жасау (Нью-Йорк: Russell Sage Foundation, 1972), 488.

«сенімдер жоқ, құндылықтар жоқ, институттар жоқ»: Джон Бердон Сандерсон Холдейн, Дедал немесе ғылым және болашақ (Нью-Йорк: E. P. Dutton, 1924), 48.

«Геномды алу үшін»

Осы тізбекті оқу қабілетіміз: Салстон және Ферри, Ортақ жіп, 264.

1977 жылы Фред Сэнгер тізбекті анықтағанда: Кук-Диган, Гендік соғыстар, 62.

Адам геномында 3 095 677 412 нуклеотидтер жұбы (ДНҚ молекуласындағы өзара байланысқан екі негіз) бар: «OrganismView: Ағзалар мен геномдарды іздеу», CoGe: OrganismView, [LINK url=”https://genomevolution. org/coge//organismview. pl? gid=7029”]https://genomevolution. org/coge//organismview. pl? gid=7029[LINK].

BRCA1 тек 1994 жылы анықталды: Йошио Мики және т. б. , «Сүт безі мен аналық без обырына бейімділік гені BRCA1-ге негізгі кандидат», Science 266, № 5182 (1994): 66–71.

хромосомалық секіру сияқты әдістер: Ф. Коллинз және т. б. , «Муковисцидозға қолданылатын жалпы адам хромосомасының секіру кітапханасын құру», Science 235, № 4792 (1987): 1046–49, doi:10. 1126/science. 2950591.

«Ерекше ақылды адамдардың тапшылығы болған жоқ»: Марк Хендерсон, «Сэр Джон Салстон және адам геномы жобасы», Wellcome Trust, 3 мамыр, 2011.

«Бірақ орасан зор күшке қарамастан»: 1996 жылға арналған Еңбек, денсаулық сақтау және халыққа қызмет көрсету департаменттерінің ассигнованиелері бойынша тыңдаулар (Вашингтон, Колумбия округі: Government Printing Office, 1995).

1872 жылы бразилиялық офтальмолог Иларио де Гувейя: Алваро Н. А. Монтейро және Рикардо Вайзборт, «Кездейсоқ обыр генетигі: Иларио де Гувейя және тұқым қуалайтын ретинобластома (көздің торлы қабығының қатерлі ісігі)», Cancer Biology & Therapy 6, № 5 (2007): 811–13, doi:10. 4161/cbt. 6. 5. 4420.

Фогельштейн обырдың мынадай екенін анықтаған болатын: Берт Фогельштейн және Кеннет У. Кинцлер, «Обырдың көп сатылы табиғаты», Trends in Genetics 9, № 4 (1993): 138–41.

<span data-term="true">Шизофрения</span> (ойлаудың және сезімнің бұзылуымен сипатталатын психикалық ауру), әсіресе үлкен дау тудырды: Валри Плаза, Америкалық жаппай өлтірушілер (Роли, Солтүстік Каролина: Lulu Press, 2015), «57-тарау: Джеймс Оливер Хуберти».

NAS зерттеуі бір жұмыртқалы егіздердің мынаған ие екенін анықтады: «Ұлттық ғылым академиясы–Ұлттық зерттеу кеңесінің егіздер реестріндегі шизофрения», American Journal of Psychiatry 140, № 12 (1983): 1551–63, doi:10. 1176/ajp. 140. 12. 1551.

Бұрын жарық көрген зерттеу: Д. Х. О’Рурк және т. б. , «Шизофрения этиологиясының жалпы бір локустық моделін теріске шығару», American Journal of Human Genetics 34, № 4 (1982): 630.

Ауыр түрдегі бір жұмыртқалы егіздер үшін: Питер МакГаффин және т. б. , «Операциялық түрде анықталған шизофрения үшін егіздердің сәйкестігі», Archives of General Psychiatry 41, № 6 (1984): 541–45.

Гендер, психикалық аурулар туралы популистік алаңдаушылықтар: Джеймс К. Уилсон және Ричард Дж. Херрнштейн, Қылмыс және адам табиғаты (Нью-Йорк: Simon & Schuster, 1985).

«жаман достар, жаман аудандар, жаман таңбалар»: Мэтт ДеЛиси, «Джеймс К. Уилсон», Криминологиядағы елу негізгі ойшыл (Лондон: Routledge, 2010), 192–96.

ғалымдардың кезекті кездесуі мынаны бағалау үшін шақырылды: Даг Страк, «The Sun (1837–1988)», Baltimore Sun, 2 ақпан, 1986, 79.

Ең маңызды техникалық серпіліс: Кэри Муллис, «Нобель дәрісі: Полимеразды тізбекті реакция (ДНҚ-ның белгілі бір фрагменттерінің көшірмелерін жасау әдісі)», 8 желтоқсан, 1993, Nobelprize. org.

Барлық 3 миллиард нуклеотидтер жұбының тізбегін анықтау үшін: Шарил Дж. Насс және Брюс Стиллман, Ауқымды биомедициналық ғылым: Болашақ зерттеулердің стратегияларын зерттеу (Вашингтон, Колумбия округі: National Academies Press, 2003), 33.

«Руфусқа өмір сыйлаудың жалғыз жолы»: МакЭлхени, Өмір картасын сызу, 65.

1989 жылға қарай бірнеше кезеңнен кейін: «NHGRI туралы: қысқаша тарих және хронология», Genome. gov, [LINK url=”http://www. genome. gov/10001763”]http://www. genome. gov/10001763[LINK].

1989 жылдың қаңтарында он екі мүшеден тұратын кеңес: МакЭлхени, Өмір картасын сызу, 89.

«Біз шексіз зерттеуді бастаймыз»: Сонда.

1983 жылғы 28 қаңтарда: Дж. Дэвид Смит, «Кэрри Элизабет Бак (1906–1983)», Encyclopedia Virginia.

Вивиан Доббс — бала: Сонда.

«Географтар»

Осылайша Африка карталарындағы географтар: Джонатан Свифт және Томас Роско, Джонатан Свифттің еңбектері, 1-том (Нью-Йорк: Derby, 1859), 247–48.

«Адам геномы» жобасы барған сайын: Джастин Гиллис, «Гендік карта дауы өршіп барады», Washington Post, 7 наурыз, 2000.

Крейг Вентер қысқа жолды ұсынды: Л. Робертс, «Геном тізбегін анықтаудағы қысқа жолмен тәуекел ету», Science 252, № 5013 (1991): 1618–19.

1986 жылы ол мынаны естіген: Лиза Юнт, А-дан Я-ға дейінгі биологтар (Нью-Йорк: Facts On File, 2003), 312.

«жәшіктегі менің болашағым»: Дж. Крейг Вентер, Шешілген өмір: Менің геномым, менің өмірім (Нью-Йорк: Viking, 2007), 97.

NIH технологияларды тасымалдау кеңсесі байланысқа шықты: Р. Кук-Диган және К. Хини, «Геномика мен адам генетикасындағы патенттер», Annual Review of Genomics and Human Genetics 11 (2010): 383–425.

1984 жылы Amgen патентке өтінім берді: Эдмунд Л. Эндрюс, «Патенттер; Amgen ісіндегі шешілмеген сұрақ», New York Times, 9 наурыз, 1991.

«Патенттер (мен сенгендей) мынаған арналған»: Салстон және Ферри, Ортақ жіп, 87.

«Бұл тез әрі лас жерді басып алу әрекеті»: Памела Р. Уинник, Қызғаншақ Құдай: Ғылымның дінге қарсы крест жорығы (Нэшвилл, Теннесси: Nelson Current, 2005), 225.

«Пілді патенттей алар ма едіңіз»: Эрик Ландер, автордың сұхбаты, 2015 жыл.

Ағылшын генетигі Уолтер Бодмер ескертті: Л. Робертс, «Геномдық патенттік шайқас басталды», Science 254, № 5029 (1991): 184–86.

Геномдық зерттеулер институты: Вентер, Шешілген өмір, 153.

Жаңа одақтасы Гамильтон Смитпен жұмыс істей отырып: Гамильтон О. Смит және т. б. , «Haemophilus influenzae Rd геномындағы ДНҚ-ны сіңіру сигналының тізбектерінің жиілігі мен таралуы», Science 269, № 5223 (1995): 538–40.

«Соңғы [мақала] қырық рет қайта жазылды»: Вентер, Шешілген өмір, 212.

«алғашқы көзқарастан толқыдым»: Сонда, 219.

«Егер сіз бір сөзді алсаңыз»: Эрик Ландер, автордың сұхбаты, қазан 2015 жыл.

«Адам геномы жобасының нағыз қиындығы»: Сонда.

TIGR құрылды: HGS-ті Гарвардтың бұрынғы профессоры Уильям Хазелтин жаңа дәрі-дәрмектерді табу үшін геномиканы пайдалану үмітімен іске қосты.

1998 жылдың желтоқсанында: «1998: C. elegans жұмыр құртының геном тізбегі анықталды», Genome. gov, [LINK url=”http://www. genome. gov/25520394”]http://www. genome. gov/25520394[LINK].

Мысалы, ceh-13 деп аталатын ген: Borbála Tihanyi et al. , “The C. elegans Hox gene ceh-13 regulates cell migration and fusion in a non-colinear way. Implications for the early evolution of Hox clusters,” BMC Developmental Biology 10, no. 78 (2010), doi:10. 1186/1471-213X-10-78.

Жалпыға ортақ жарияланған C. elegans геномы: Science 282, no. 5396 (1998): 1945–2140.

125 жартылай автоматтандырылған <span data-term="true">секвенирлеу</span> (ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің тізбегін анықтау процесі) машиналары: Майк Ханкапиллер геномды секвенирлеудегі маңызды технологиялық жетістікке — ДНҚ-ның мыңдаған негіздерін жылдам секвенирлей алатын жартылай автоматтандырылған секвенирлеу машиналарына ішінара жауапты болды.

оның адамның миллиардыншы негізгі жұбы: David Dickson and Colin Macilwain, “‘It’s a G’: The one-billionth nucleotide,” Nature 402, no. 6760 (1999): 331.

ол жеміс шыбынының геномын секвенирледі: Declan Butler, “Venter’s Drosophila ‘success’ set to boost human genome efforts,” Nature 401, no. 6755 (1999): 729–30.

2000 жылдың наурызында Science жариялады: “The Drosophila genome,” Science 287, no. 5461 (2000): 2105–364.

Белгілі болған 289 адам генінің ішінен: David N. Cooper, Human Gene Evolution (Oxford: BIOS Scientific Publishers, 1999), 21.

177 ген: William K. Purves, Life: The Science of Biology (Sunderland, MA: Sinauer Associates, 2001), 262.

"мен сияқты адам": Marsh, William Blake, 56.

"Сабақ мынада: күрделілік... ": Берклидегі жеміс шыбынының геномы жобасының директоры Джерри Рубиннің сөзі, Robert Sanders, “UC Berkeley collaboration with Celera Genomics concludes with publication of nearly complete sequence of the genome of the fruit fly,” пресс-релиз, UC Berkeley, 24 наурыз, 2000 жыл, [LINK url="http://www. berkeley. edu/news/media/releases/2000/03/03-24-2000. html"]http://www. berkeley. edu/news/media/releases/2000/03/03-24-2000. html[LINK].

"адам мен нематода құрты арасында": The Age of the Genome, BBC Radio 4, [LINK url="http://www. bbc. co. uk/programmes/b00ss2rk"]http://www. bbc. co. uk/programmes/b00ss2rk[LINK].

"Мұны жөнде! ": James Shreeve, The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Alfred A. Knopf, 2004), 350.

Ари Патриностың жертөлесіндегі сол алғашқы кездесу: Осы оқиғаның егжей-тегжейлерін сонда қараңыз. Сондай-ақ қараңыз: Venter, Life Decoded, 97.

26 маусым күні таңертең сағат 10:19-да: “June 2000 White House Event,” Genome. gov, [LINK url="https://www. genome. gov/10001356"]https://www. genome. gov/10001356[LINK].

Клинтон бірінші болып сөйлеп, картаны салыстырды: “President Clinton, British Prime Minister Tony Blair deliver remarks on human genome milestone,” CNN. com Transcripts, 26 маусым, 2000 жыл.

Біз геномды секвенирледік: Вентер тобы сипаттаған тізбекте әр топтың еркектері мен әйелдерінің өкілдері болды, бірақ осы жеке тұлғалардың ешқайсысының толық тізбегі аяқталмаған еді.

"Менің ең үлкен жетістігім": Shreeve, Genome War, 360.

Ландер ғалымдардың тағы бір тобын жинады: McElheny, Drawing the Map of Life, 163.

"1600-ші жылдардан бергі ғылыми жазбалар тарихында": Эрик Ландер, автормен сұхбат, қазан 2015 жыл.

"геномды аралас салат": Shreeve, Genome War, 364.

Адам кітабы (Жиырма үш томда)

Ол жалпы саны шамамен 20 687 генді кодтайды: Адам геномы жобасы туралы мәліметтер мына жерден алынды: “Human genome far more active than thought,” Wellcome Trust, Sanger Institute, 5 қыркүйек, 2012 жыл, [LINK url="http://www. sanger. ac. uk/about/press/2012/120905. html"]http://www. sanger. ac. uk/about/press/2012/120905. html[LINK]; Venter, Life Decoded; және Committee on Mapping and Sequencing the Human Genome, Mapping and Sequencing the Human Genome (Washington, DC: National Academy Press, 1988), [LINK url="http://www. nap. edu/read/1097/chapter/1"]http://www. nap. edu/read/1097/chapter/1[LINK].

БЕСІНШІ БӨЛІМ: АЙНАНЫҢ АРҒЫ ЖАҒЫ

Неткен тамаша болар еді: Lewis Carroll, Alice in Wonderland (New York: W. W. Norton, 2013).

"Сонымен, біз бірдейміз"

"Сонымен, біз бірдейміз": Kathryn Stockett, The Help (New York: Amy Einhorn Books/Putnam, 2009), 235.

"Бізге қайта дауыс беру керек": “Who is blacker Charles Barkley or Snoop Dogg,” YouTube, 19 қаңтар, 2010 жыл, [LINK url="https://www. youtube. com/watch? v=yHfX-11ZHXM"]https://www. youtube. com/watch? v=yHfX-11ZHXM[LINK].

"Менің еврейлермен қандай ортақтығым бар? ": Franz Kafka, The Basic Kafka (New York: Pocket Books, 1979), 259.

Бұл айналы жазу нәтижесі болуы мүмкін: Everett Hughes, “The making of a physician: General statement of ideas and problems,” Human Organization 14, no. 4 (1955): 21–25.

"органдарды анықтау сияқты абсурд": Allen Verhey, Nature and Altering It (Grand Rapids, MI: William B. Eerdmans, 2010), 19. Сондай-ақ қараңыз: Matt Ridley, Genome: The Autobiography of a Species In 23 Chapters (New York: Harper Collins, 1999), 54.

"ДНҚ тізбегінде іргелі негіздер кодталған": Committee on Mapping and Sequencing, Mapping and Sequencing, 11.

"Егер мистер Дарвин немесе оның ізбасарлары ұсынса": Louis Agassiz, “On the origins of species,” American Journal of Science and Arts 30 (1860): 142–54.

1848 жылы әктас карьеріндегі тас қазушылар: Douglas Palmer, Paul Pettitt, and Paul G. Bahn, Unearthing the Past: The Great Archaeological Discoveries That Have Changed History (Guilford, CT: Globe Pequot, 2005), 20.

"адам эволюциясының ерте кезеңі": Popular Science Monthly 100 (1922).

Аллан Уилсон генетикалық құралдарды қолдана бастады: Rebecca L. Cann, Mork Stoneking, and Allan C. Wilson, “Mitochondrial DNA and human evolution,” Nature 325 (1987): 31–36.

Митохондрияларда (жасушаның энергия өндіретін органоиды) орналасқан гендер: Қараңыз: Chuan Ku et al. , “Endosymbiotic origin and differential loss of eukaryotic genes,” Nature 524 (2015): 427–32.

Біріншіден, Уилсон жалпы әртүрлілікті өлшегенде: Thomas D. Kocher et al. , “Dynamics of mitochondrial DNA evolution in animals: Amplification and sequencing with conserved primers,” Proceedings of the National Academy of Sciences 86, no. 16 (1989): 6196–200.

1991 жылға қарай Уилсон өз әдісін қолдана алды: David M. Irwin, Thomas D. Kocher, and Allan C. Wilson, “Evolution of the cytochrome-b gene of mammals,” Journal of Molecular Evolution 32, no. 2 (1991): 128–44; Linda Vigilant et al. , “African populations and the evolution of human mitochondrial DNA,” Science 253, no. 5027 (1991): 1503–7; және Anna Di Rienzo and Allan C. Wilson, “Branching pattern in the evolutionary tree for human mitochondrial DNA,” Proceedings of the National Academy of Sciences 88, no. 5 (1991): 1597–601.

2008 жылдың қарашасында маңызды зерттеу: Jun Z. Li et al. , “Worldwide human relationships inferred from genome-wide patterns of variation,” Science 319, no. 5866 (2008): 1100–104.

"Сіз барған сайын аз өзгергіштікті көресіз": John Roach, “Massive genetic study supports ‘out of Africa’ theory,” National Geographic News, 21 ақпан, 2008 жыл.

Ең көне адам популяциялары: Lev A. Zhivotovsky, Noah A. Rosenberg, and Marcus W. Feldman, “Features of evolution and expansion of modern humans, inferred from genomewide microsatellite markers,” American Journal of Human Genetics 72, no. 5 (2003): 1171–86.

Ең "жас" адамдар: Noah Rosenberg et al. , “Genetic structure of human populations,” Science 298, no. 5602 (2002): 2381–85. Адамдардың көші-қон картасын мына жерден табуға болады: L. L. Cavalli-Sforza and Marcus W. Feldman, “The application of molecular genetic approaches to the study of human evolution,” Nature Genetics 33 (2003): 266–75.

Бұл "Африкадан шығу" (қазіргі адамдардың алғаш рет Африка құрлығында пайда болғаны туралы ғылыми теория) теориясы деп аталады: Оңтүстік Африкадағы адамдардың шығу тегі туралы қараңыз: Brenna M. Henn et al. , “Hunter-gatherer genomic diversity suggests a southern African origin for modern humans,” Proceedings of the National Academy of Sciences 108, no. 13 (2011): 5154–62. Сондай-ақ қараңыз: Brenna M. Henn, L. L. Cavalli-Sforza, and Marcus W. Feldman, “The great human expansion,” Proceedings of the National Academy of Sciences 109, no. 44 (2012): 17758–64.

"Жыныстық қатынас басталды": Philip Larkin, “Annus Mirabilis,” High Windows.

"Қазіргі адамдар тұрғысынан": Christopher Stringer, “Rethinking ‘out of Africa,’” редакциялық мақала, Edge, 12 қараша, 2011 жыл, [LINK url="http://edge. org/conversation/rethinking-out-of-africa"]http://edge. org/conversation/rethinking-out-of-africa[LINK].

Басқалары ұсынды: H. C. Harpending et al. , “Genetic traces of ancient demography,” Proceedings of the National Academy of Sciences 95 (1998): 1961–67; R. Gonser et al. , “Microsatellite mutations and inferences about human demography,” Genetics 154 (2000): 1793–1807; A. M. Bowcock et al. , “High resolution of human evolutionary trees with polymorphic microsatellites,” Nature 368 (1994): 455–57; және C. Dib et al. , “A comprehensive genetic map of the human genome based on 5,264 microsatellites,” Nature 380 (1996): 152–54.

Соңғы бағалаулар бойынша: Anthony P. Polednak, Racial and Ethnic Differences in Disease (Oxford: Oxford University Press, 1989), 32–33.

Маркус Фельдман мен Ричард Левонтин айтқандай: M. W. Feldman and R. C. Lewontin, “Race, ancestry, and medicine,” in Revisiting Race in a Genomic Age, ed. B. A. Koenig, S. S. Lee, and S. S. Richardson (New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 2008). Сондай-ақ қараңыз: Li et al. , “Worldwide human relationships inferred from genome-wide patterns of variation,” 1100–104.

Оның адам генетикасы бойынша монументалды зерттеуінде: L. Cavalli-Sforza, Paola Menozzi, and Alberto Piazza, The History and Geography of Human Genes (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1994), 19.

"Сонымен, біз бірдейміз": Stockett, Help.

1994 жылы, дәл сол жылы: Cavalli-Sforza, Menozzi, and Piazza, The History and Geography.

...туралы мүлдем басқаша кітап: Richard Herrnstein and Charles Murray, The Bell Curve (New York: Simon &amp; Schuster, 1994).

"тап туралы өткір трактат": “The ‘Bell Curve’ agenda,” New York Times, 24 қазан, 1994 жыл.

оның 1985 жылғы кітабы, "Қылмыс және адам табиғаты": Wilson and Herrnstein, Crime and Human Nature.

1904 жылы британдық статистик Чарльз Спирмен: Charles Spearman, “‘General Intelligence,’ objectively determined and measured,” American Journal of Psychology 15, no. 2 (1904): 201–92.

Бұл өлшемнің жасқа байланысты өзгеретінін мойындай отырып: <span data-term="true">IQ</span> (интеллект коэффициенті) тұжырымдамасын бастапқыда неміс психологы Уильям Стерн жасаған.

Луи Терстоун сияқты даму психологтары: Louis Leon Thurstone, “The absolute zero in intelligence measurement,” Psychological Review 35, no. 3 (1928): 175; және L. Thurstone, “Some primary abilities in visual thinking,” Proceedings of the American Philosophical Society (1950): 517–21. Сондай-ақ қараңыз: Howard Gardner and Thomas Hatch, “Educational implications of the theory of multiple intelligences,” Educational Researcher 18, no. 8 (1989): 4–10.

Алдыңғы мақаладан үлкен үзінділер ала отырып: Herrnstein and Murray, Bell Curve, 284.

1950-ші жылдары бірқатар есептер: George A. Jervis, “The mental deficiencies,” Annals of the American Academy of Political and Social Science (1953): 25–33. Сондай-ақ қараңыз: Otis Dudley Duncan, “Is the intelligence of the general population declining? ” American Sociological Review 17, no. 4 (1952): 401–7.

Олар тесттерді тек 1960 жылдан кейін жүргізілгендермен шектеді: Мюррей мен Херрнштейн бағалаған нақты айнымалылар атап өтуге тұрарлық. Олар афроамерикандықтардың тесттер мен ұпайларға деген терең түңілуі оларды IQ тесттеріне қатысуға құлықсыз етуі мүмкін бе деп ойлады. Бірақ мұндай «тесттен қашуды» өлшеуге және алып тастауға бағытталған нәзік эксперименттер 15 ұпайлық айырмашылықты жоя алмады. Олар тесттердің мәдени жағынан біржақты болуы мүмкін екенін қарастырды (бәлкім, SAT емтиханынан алынған ең танымал мысал студенттерден «ескекшілер:регата» ұқсастығын қарастыруды сұрайды. Қала орталығындағы балалардың көбі, қара нәсілді болсын, ақ нәсілді болсын, регатаның не екенін, тіпті ескекшінің онда не істейтінін білмеуі мүмкін екенін түсіну үшін тіл мен мәдениет маманы болудың қажеті жоқ). Дегенмен, тесттерден осындай мәдени және таптық элементтерді алып тастағаннан кейін де, Мюррей мен Херрнштейн жазғандай, 15-ке жуық ұпай айырмашылығы сақталып қалды.

1990-шы жылдары психолог Эрик Туркхаймер: Eric Turkheimer, “Consensus and controversy about IQ,” Contemporary Psychology 35, no. 5 (1990): 428–30. Сондай-ақ қараңыз: Eric Turkheimer et al. , “Socioeconomic status modifies heritability of IQ in young children,” Psychological Science 14, no. 6 (2003): 623–28.

Жазылған өткір мақалада: Stephen Jay Gould, “Curve ball,” New Yorker, 28 қараша, 1994 жыл, 139–40.

Гарвард тарихшысы Орландо Паттерсон: Orlando Patterson, “For Whom the Bell Curves,” in The Bell Curve Wars: Race, Intelligence, and the Future of America, ed. Steven Fraser (New York: Basic Books, 1995).

қара нәсілді балалар тесттерді нашар тапсырады: William Wright, Born That Way: Genes, Behavior, Personality (London: Routledge, 2013), 195.

соншалықты байқалмайтын етіп көмілген факт: Herrnstein and Murray, Bell Curve, 300–305.

Сандра Скарр мен Ричард Вайнберг 1976 жылы: Sandra Scarr and Richard A. Weinberg, “Intellectual similarities within families of both adopted and biological children,” Intelligence 1, no. 2 (1977): 170–91.

"Ешкім оқымаған кезде": Alison Gopnik, “To drug or not to drug,” Slate, 22 ақпан, 2010 жыл, [LINK url="http://www. slate. com/articles/arts/books/2010/02/to_drug_or_not_to_drug. 2. html"]http://www. slate. com/articles/arts/books/2010/02/to_drug_or_not_to_drug. 2. html[LINK].

Тұлғаның бірінші туындысы

Бірнеше онжылдықтар бойы антропология қатысты: Paul Brodwin, “Genetics, identity, and the anthropology of essentialism,” Anthropological Quarterly 75, no. 2 (2002): 323–30.

"Жыныс мұраға қалмайды": Frederick Augustus Rhodes, The Next Generation (Boston: R. G. Badger, 1915), 74.

"Жұмыртқа жасушасына келетін болсақ, жынысқа қатысты": Редакциялық мақалалар, Journal of the American Medical Association 41 (1903): 1579.

Ол оны жыныстық <span data-term="true">хромосома</span> (генетикалық ақпаратты сақтайтын және тасымалдайтын құрылым) деп атады: Nettie Maria Stevens, Studies in Spermatogenesis (Baltimore: Carnegie Institution of Washington, 1906).

"панк жаңа романтикамен кездеседі": Kathleen M. Weston, Blue Skies and Bench Space: Adventures in Cancer Research (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2012), “Chapter 8: Walk This Way. ”

1955 жылы ағылшын эндокринологы Джеральд Свайер: G. I. M. Swyer, “Male pseudohermaphroditism: A hitherto undescribed form,” British Medical Journal 2, no. 4941 (1955): 709.

Пейдж генді ZFY деп атады: Ansbert Schneider-Gädicke et al. , “ZFX has a gene structure similar to ZFY, the putative human sex determinant, and escapes X inactivation,” Cell 57, no. 7 (1989): 1247–58.

SRY деп аталатын интронсыз ген (белокты кодтамайтын аралық бөліктері жоқ ген): Philippe Berta et al. , “Genetic evidence equating SRY and the testis-determining factor,” Nature 348, no. 6300 (1990): 448–50.

тышқандар анатомиялық жағынан еркек ретінде дамыды: Осы тақырып бойынша Nature журналындағы (1990-1991) бірқатар зерттеулерді қараңыз.

"Мен еш жерге сыймадым": “IAmA young woman with Swyer syndrome (also called XY gonadal dysgenesis),” Reddit, 2011, [LINK url="https://www. reddit. com/r/IAmA/comments/e792p/iama_young_woman_with_swyer_syndrome_also_called/"]https://www. reddit. com/r/IAmA/comments/e792p/iama_young_woman_with_swyer_syndrome_also_called/[LINK].

2004 жылдың 5 мамыры күні таңертең: Дэвид Реймердің оқиғасы туралы егжей-тегжейлер мына кітаптан: John Colapinto, As Nature Made Him: The Boy Who Was Raised as a Girl (New York: HarperCollins, 2000).

Манидің кеңесі бойынша, "Бренда": John Money, A First Person History of Pediatric Psychoendocrinology (Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2002), “Chapter 6: David and Goliath. ”

"Гендерлік сәйкестік (адамның өзін ер не әйел ретінде сезінуі) жеткіліксіз деңгейде толық емес": Gerald N. Callahan, Between XX and XY (Chicago: Chicago Review Press, 2009), 129.

"менің былғары мен кружеводан тұратын бейнем": J. Michael Bostwick and Kari A. Martin, “A man’s brain in an ambiguous body: A case of mistaken gender identity,” American Journal of Psychiatry 164, no. 10 (2007): 1499–505.

"Менің миым еркектікі сияқты": Ibid.

2005 жылы Колумбия университетінің зерттеушілер тобы: Heino F. L. Meyer-Bahlburg, “Gender identity outcome in female-raised 46,XY persons with penile agenesis, cloacal exstrophy of the bladder, or penile ablation,” Archives of Sexual Behavior 34, no. 4 (2005): 423–38.

"Шынымен де бәрі солай ма": Otto Weininger, Sex and Character: An Investigation of Fundamental Principles (Bloomington: Indiana University Press, 2005), 2.

бұл жануарлар анатомиялық жағынан ұрғашы болуы мүмкін: Carey Reed, “Brain ‘gender’ more flexible than once believed, study finds,” PBS NewsHour, 5 сәуір, 2015 жыл, [LINK url="http://www. pbs. org/newshour/rundown/brain-gender-flexible-believed-study-finds/"]http://www. pbs. org/newshour/rundown/brain-gender-flexible-believed-study-finds/[LINK]. Сондай-ақ қараңыз: Bridget M. Nugent et al. , “Brain feminization requires active repression of masculinization via DNA methylation,” Nature Neuroscience 18 (2015): 690–97.

Соңғы миля

"Ұйықтап жатқан иттер сияқты, белгісіз егіздер": Wright, Born That Way, 27.

"Бұл көптеген замандастардың консенсусы": Sándor Lorand and Michael Balint, ed. , Perversions: Psychodynamics and Therapy (New York: Random House, 1956), 75.

"Гомосексуалдың нағыз жауы": Bernard J. Oliver Jr. , Sexual Deviation in American Society (New Haven, CT: New College and University Press, 1967), 146.

"тығыз байланысты және [жыныстық] жақын": Irving Bieber, Homosexuality: A Psychoanalytic Study (Lanham, MD: Jason Aronson, 1962), 52.

"гомосексуал — бұл адам": Jack Drescher, Ariel Shidlo, and Michael Schroeder, Sexual Conversion Therapy: Ethical, Clinical and Research Perspectives (Boca Raton, FL: CRC Press, 2002), 33.

"гомосексуалдылық — бұл биологиядан гөрі таңдау": “The 1992 campaign: The vice president; Quayle contends homosexuality is a matter of choice, not biology,” New York Times, 14 қыркүйек, 1992 жыл.

1993 жылдың шілдесінде: David Miller, “Introducing the ‘gay gene’: Media and scientific representations,” Public Understanding of Science 4, no. 3 (1995): 269–84.

"Әйел туралы не айтамыз": C. Sarler, “Moral majority gets its genes all in a twist,” People, шілде 1993 жыл, 27.

Екінші кітап, Ричард Левонтиндікі: Richard C. Lewontin, Steven P. R. Rose, and Leon J. Kamin, Not in Our Genes: Biology, Ideology, and Human Nature (New York: Pantheon Books, 1984).

"Мұның ешқандай қолайлы дәлелі жоқ": Ibid. , 261.

1980-ші жылдары психология профессоры: J. Michael Bailey and Richard C. Pillard, “A genetic study of male sexual orientation,” Archives of General Psychiatry 48, no. 12 (1991): 1089–96.

Сырттай бір-бірінен айнымайтын ағайындылар: Frederick L. Whitam, Milton Diamond, and James Martin, “Homosexual orientation in twins: A report on 61 pairs and three triplet sets,” Archives of Sexual Behavior 22, no. 3 (1993): 187–206.

#92-C-0078 хаттамасы іске қосылды: Dean Hamer, Science of Desire: The Gay Gene and the Biology of Behavior (New York: Simon &amp; Schuster, 2011), 40.

"гейлердің тамырлары" жобасы: Ibid. , 91–104.

"Телевизиялық операторлар кезекке тұрды": “The ‘gay gene’ debate,” Frontline, PBS, [LINK url="http://www. pbs. org/wgbh/pages/frontline/shows/assault/genetics/"]http://www. pbs. org/wgbh/pages/frontline/shows/assault/genetics/[LINK].

"ғылым оны жою үшін қолданылуы мүмкін": Richard Horton, “Is homosexuality inherited? ” Frontline, PBS, [LINK url="http://www. pbs. org/wgbh/pages/frontline/shows/assault/genetics/nyreview. html"]http://www. pbs. org/wgbh/pages/frontline/shows/assault/genetics/nyreview. html[LINK].

"хромосомалық аймақты анықтайды": Timothy F. Murphy, Gay Science: The Ethics of Sexual Orientation Research (New York: Columbia University Press, 1997), 144.

Хамерге оңды-солды шабуыл жасалды: M. Philip, “A review of Xq28 and the effect on homosexuality,” Interdisciplinary Journal of Health Science 1 (2010): 44–48.

Хамердің 1993 жылы Science журналында жарияланған мақаласынан бері: Dean H. Hamer et al. , “A linkage between DNA markers on the X chromosome and male sexual orientation,” Science 261, no. 5119 (1993): 321–27.

2005 жылы, бәлкім, ең ірі зерттеуде: Brian S. Mustanski et al. , “A genomewide scan of male sexual orientation,” Human Genetics 116, no. 4 (2005): 272–78.

2015 жылы 409 адамға жүргізілген тағы бір егжей-тегжейлі талдау: A. R. Sanders et al. , “Genome-wide scan demonstrates significant linkage for male sexual orientation,” Psychological Medicine 45, no. 7 (2015): 1379–88.

Онда орналасқан бір ген: Elizabeth M. Wilson, “Androgen receptor molecular biology and potential targets in prostate cancer,” Therapeutic Advances in Urology 2, no. 3 (2010): 105–17.

1971 жылы жарық көрген кітапта: Macfarlane Burnet, Genes, Dreams and Realities (Dordrecht: Springer Science &amp; Business Media, 1971), 170.

«Қоршаған ортаның әсеріне негізделген көзқарас»: Nancy L. Segal, Born Together—Reared Apart: The Landmark Minnesota Twin Study (Cambridge: Harvard University Press, 2012), 4.

«мәліметтер жазылатын жедел жады»: Wright, Born That Way, viii.

«Кез келген қарапайым тұрмыстық даналық»: Соңғы аталған дереккөз, vii.

Егіздерді зерттеудің Миннесоталық жобасы: Thomas J. Bouchard et al. , “Sources of human psychological differences: The Minnesota study of twins reared apart,” Science 250, no. 4978 (1990): 223–28.

«Эмпатия, альтруизм, әділдік сезімі»: Richard P. Ebstein et al. , “Genetics of human social behavior,” Neuron 65, no. 6 (2010): 831–44.

«Таңқаларлықтай жоғары генетикалық компонент»: Wright, Born That Way, 52.

Дафна Гудшип пен Барбара Херберт: Соңғы аталған дереккөз, 63–67.

«Екеуі де Chevrolet айдаған»: Соңғы аталған дереккөз, 28.

Туғанда ажырап кеткен тағы екі әйел: Соңғы аталған дереккөз, 74.

иықбаулары (эполеттері) бар оксфорд жейделері: Соңғы аталған дереккөз, 70.

оғаш әдетті сипаттау үшін: <span data-term="true">сквиджинг</span> (саусақтарды бір-біріне үйкеу немесе қысу әдеті): Соңғы аталған дереккөз, 65.

«есік тұтқалары, инелер мен балық аулайтын қармақтар»: Соңғы аталған дереккөз, 80.

Ол жаңа нәрсені іздеуге ең құштар адамдардың бойынан мынаны тапты: Richard P. Ebstein et al. , “Dopamine D4 receptor (D4DR) exon III polymorphism associated with the human personality trait of novelty seeking,” Nature Genetics 12, no. 1 (1996): 78–80.

Мүмкін, бұған себеп болған ішкі түрткі: Luke J. Matthews and Paul M. Butler, “Novelty-seeking DRD4 polymorphisms are associated with human migration distance out-of-Africa after controlling for neutral population gene structure,” American Journal of Physical Anthropology 145, no. 3 (2011): 382–89.

«Бұл қандай тамаша болар еді»: Lewis Carroll, Alice in Wonderland (New York: W. W. Norton, 2013).

Жүргізілген қырық үш зерттеу: Eric Turkheimer, “Three laws of behavior genetics and what they mean,” Current Directions in Psychological Science 9, no. 5 (2000): 160–64; және E. Turkheimer and M. C. Waldron, “Nonshared environment: A theoretical, methodological, and quantitative review,” Psychological Bulletin 126 (2000): 78–108.

«жүйесіз, өзіндік, кездейсоқ оқиғалар»: Robert Plomin and Denise Daniels, “Why are children in the same family so different from one another? ” Behavioral and Brain Sciences 10, no. 1 (1987): 1–16.

«жын, туабітті жын»: William Shakespeare, The Tempest, 4-перде, 1-сана.

Аштық қысы (The Hunger Winter)

Біржұмыртқалы егіздерде мүлдем бірдей: Nessa Carey, The Epigenetics Revolution: How Modern Biology Is Rewriting Our Understanding of Genetics, Disease, and Inheritance (New York: Columbia University Press, 2012), 5.

Гендер 20-ғасырда керемет табыстарға жетті: Evelyn Fox Keller, Margaret Lock және Vinh-Kim Nguyen-нің An Anthropology of Biomedicine (Hoboken, NJ: John Wiley &amp; Sons, 2010) еңбегіндегі сілтемесі.

Сайрағыш құс жаңа нәрсеге кезіккенде: Erich D. Jarvis et al. , “For whom the bird sings: Context-dependent gene expression,” Neuron 21, no. 4 (1998): 775–88.

«тек асқазаннан тұрады»: Max Hastings, Armageddon: The Battle for Germany, 1944–1945 (New York: Alfred A. Knopf, 2004), 414.

Алайда 1980-жылдары: Bastiaan T. Heijmans et al. , “Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans,” Proceedings of the National Academy of Sciences 105, no. 44 (2008): 17046–49.

«шағын ауқымда іс атқару қабілеті»: John Gurdon, “Nuclear reprogramming in eggs,” Nature Medicine 15, no. 10 (2009): 1141–44.

1961 жылы Гурдон сынақтан өткізе бастады: J. B. Gurdon and H. R. Woodland, “The cytoplasmic control of nuclear activity in animal development,” Biological Reviews 43, no. 2 (1968): 233–67.

Бұл Долли қойын клондеуге алып келгені белгілі: “Sir John B. Gurdon—facts,” Nobel prize. org, http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/2012/gurdon-facts. html.

жалғыз басқа «байқалған жағдай»: John Maynard Smith, Web of Stories сұхбатынан. www. webofstories. com/play/john. maynard. smith/78.

Лайон мынаны тапты: бір жасушада: жапон ғалымы Сусуму Оно бұл құбылыс ашылғанға дейін Х-иннактивациясы туралы болжам жасаған болатын.

ашытқы сияқты қарапайым ағзалар: K. Raghunathan et al. , “Epigenetic inheritance uncoupled from sequence-specific recruitment,” Science 348 (April 3, 2015): 6230.

Оның таңқаларлық «Ұмытпайтын Фунес» әңгімесінде: Jorge Luis Borges, Labyrinths, ауд. James E. Irby (New York: New Directions, 1962), 59–66.

Яманака қолданған төрт геннің бірі: K. Takahashi and S. Yamanaka, “Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors,” Cell 126, no. 4 (2006): 663–76. Сондай-ақ қараңыз: M. Nakagawa et al. , “Generation of induced pluripotent stem cells without Myc from mouse and human fibroblasts,” Nature Biotechnology 26, no. 1 (2008): 101–6.

«Кейде энтропияны ауыздықтау сияқты көрінеді»: James Gleick, The Information: A History, a Theory, a Flood (New York: Pantheon Books, 2011).

Гарвардта сабырлы биохимик: Itay Budin and Jack W. Szostak, “Expanding roles for diverse physical phenomena during the origin of life,” Annual Review of Biophysics 39 (2010): 245–63; және Alonso Ricardo and Jack W. Szostak, “Origin of life on Earth,” Scientific American 301, no. 3 (2009): 54–61.

Стэнли Миллердің жұмысын жалғастырды: Алғашқы тәжірибелерді Миллер Чикаго университетінде Гарольд Юримен бірлесіп жүргізді; Манчестердегі Джон Сазерленд те негізгі тәжірибелерді орындады.

Миллер тәжірибесінің кейінгі нұсқалары: Ricardo and Szostak, “Origin of life on Earth,” 54–61.

Шостак мұндай мицеллаларды дәлелдеді: Jack W. Szostak, David P. Bartel, and P. Luigi Luisi, “Synthesizing life,” Nature 409, no. 6818 (2001): 387–90. Сондай-ақ қараңыз: Martin M. Hanczyc, Shelly M. Fujikawa, and Jack W. Szostak, “Experimental models of primitive cellular compartments: Encapsulation, growth, and division,” Science 302, no. 5645 (2003): 618–22.

«Бұны түсіну салыстырмалы түрде оңай»: Ricardo and Szostak, “Origin of life on Earth,” 54–61.

АЛТЫНШЫ БӨЛІМ: ГЕНОМНАН КЕЙІНГІ ДӘУІР

Бізге жер бетінде жұмақты уәде еткендер: Elias G. Carayannis and Ali Pirzadeh, The Knowledge of Culture and the Culture of Knowledge: Implications for Theory, Policy and Practice (London: Palgrave Macmillan, 2013), 90.

Бұл тек біз, адамдармыз: Tom Stoppard, The Coast of Utopia (New York: Grove Press, 2007), “Екінші перде, тамыз 1852 жыл”.

Болашақтың болашағы

ДНҚ туралы ғылымның ешқайсысы бір мезгілде: Gina Smith, The Genomics Age: How DNA Technology Is Transforming the Way We Live and Who We Are (New York: AMACOM, 2004).

Ауаны тазартыңдар! : Thomas Stearns Eliot, Murder in the Cathedral (Boston: Houghton Mifflin Harcourt, 2014).

1974 жылы, арада үш жыл өткенде: Rudolf Jaenisch and Beatrice Mintz, “Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA,” Proceedings of the National Academy of Sciences 71, no. 4 (1974): 1250–54.

Биологтар маңызды жаңалықты кездейсоқ тапты: M. J. Evans and M. H. Kaufman, “Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos,” Nature 292 (1981): 154–56.

«Менің жасушаларыма ешкім қызығушылық танытпайтын сияқты»: M. Capecchi, “The first transgenic mice: An interview with Mario Capecchi. Interview by Kristin Kain,” Disease Models & Mechanisms 1, no. 4–5 (2008): 197.

Алайда, ЭДЖ (Эмбриондық дің жасушалары) арқылы ғалымдар: Мысалы, қараңыз: M. R. Capecchi, “High efficiency transformation by direct microinjection of DNA into cultured mammalian cells,” Cell 22 (1980): 479–88; және K. R. Thomas and M. R. Capecchi, “Site-directed mutagenesis by gene targeting in mouse embryo–derived stem cells,” Cell 51 (1987): 503–12.

Сіз инсулин генін өзгертуді таңдай аласыз: O. Smithies et al. , “Insertion of DNA sequences into the human chromosomal-globin locus by homologous re-combination,” Nature 317 (1985): 230–34.

Ричард Докинз айтқан эволюцияның «сағат жасаушысы»: Richard Dawkins, The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe without Design (W. W. Norton, 1986).

Олар кеміргіштер әлемінің білгірлері (саванттар): Kiyohito Murai et al. , “Nuclear receptor TLX stimulates hippocampal neurogenesis and enhances learning and memory in a transgenic mouse model,” Proceedings of the National Academy of Sciences 111, no. 25 (2014): 9115–20.

«Бұл саланың жағымсыз құпиясы болуы мүмкін»: Karen Hopkin, “Ready, reset, go,” The Scientist, 11 наурыз, 2011 жыл, http://www. the-scientist. com/? articles. view/articleno/29550/title/ready—reset—go/.

1988 жылы екі жасар қыз: Ашанти ДеСильва тарихының мәліметтері мына дереккөздерден алынды: W. French Anderson, “The best of times, the worst of times,” Science 288, no. 5466 (2000): 627; Lyon and Gorner, Altered Fates; және Nelson A. Wivel and W. French Anderson, “24: Human gene therapy: Public policy and regulatory issues,” Cold Spring Harbor Monograph Archive 36 (1999): 671–89.

«Анашым, сен бұны жасамауың керек еді»: Lyon and Gorner, Altered Fates, 107.

Дэвидті «көпіршік ішіндегі бала» деп атайтын: “David Phillip Vetter (1971–1984),” American Experience, PBS, http://www. pbs. org/wgbh/amex/bubble/peopleevents/p_vetter. html.

Ричард Маллиган, вирусолог және генетик: Luigi Naldini et al. , “In vivo gene delivery and stable transduction of nondividing cells by a lentiviral vector,” Science 272, no. 5259 (1996): 263–67.

Уильям Френч Андерсон мен Майкл Блез басқарған: “Hope for gene therapy,” Scientific American Frontiers, PBS, http://www. pbs. org/saf/1202/features/genetherapy. htm.

1980-жылдардың басында Андерсон мен Блез: W. French Anderson et al. , “Gene transfer and expression in nonhuman primates using retroviral vectors,” Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 51 (1986): 1073–81.

«Не болатынын ешкім білмейді»: Lyon and Gorner, Altered Fates, 124.

Күтілгендей, RAC хаттамадан бірден бас тартты: Lisa Yount, Modern Genetics: Engineering Life (New York: Infobase Publishing, 2006), 70.

«Ғаламат сәт келді де, өте шықты»: Lyon and Gorner, Altered Fates, 239.

«Иса Мәсіхтің өзі қасымыздан өтіп кете алар еді»: Соңғы аталған дереккөз, 240.

«Бұл үлкен жақсару емес»: Соңғы аталған дереккөз, 268.

Төрт жасында ол қуана жеген: Barbara Sibbald, “Death but one unintended consequence of gene-therapy trial,” Canadian Medical Association Journal 164, no. 11 (2001): 1612.

1993 жылы Гелсингер болғанда: Джесси Гелсингер тарихының мәліметтері үшін қараңыз: Evelyn B. Kelly, Gene Therapy (Westport, CT: Greenwood Press, 2007); Lyon and Gorner, Altered Fates; және Sally Lehrman, “Virus treatment questioned after gene therapy death,” Nature 401, no. 6753 (1999): 517–18.

Түс қайта процедура аяқталды: James M. Wilson, “Lessons learned from the gene therapy trial for ornithine transcarbamylase deficiency,” Molecular Genetics and Metabolism 96, no. 4 (2009): 151–57.

«Мұндай тамаша нәрсе қалайша... »: Paul Gelsinger, автормен сұхбат, қараша 2014 және сәуір 2015.

Уилсонның қаржылық үлесі болғандығы: Robin Fretwell Wilson, “Death of Jesse Gelsinger: New evidence of the influence of money and prestige in human research,” American Journal of Law and Medicine 36 (2010): 295.

2000 жылы қаңтарда FDA тексеру жүргізгенде: Sibbald, “Death but one unintended consequence,” 1612.

«Гендік терапияның бүкіл саласы»: Carl Zimmer, “Gene therapy emerges from disgrace to be the next big thing, again,” Wired, 13 тамыз, 2013 жыл.

«Гендік терапия әлі терапия емес»: Sheryl Gay Stolberg, “The biotech death of Jesse Gelsinger,” New York Times, 27 қараша, 1999 жыл, http://www. nytimes. com/1999/11/28/magazine/the-biotech-death-of-jesse-gelsinger. html.

«ғылыми шектен шығушылықтың сабақ боларлық оқиғасы»: Zimmer, “Gene therapy emerges. ”

Генетикалық диагностика: «Аман қалғандар» (Previvors)

Адам дегеннің бәрі: W. B. Yeats, The Collected Poems of W. B. Yeats, ред. Richard Finneran (New York: Simon & Schuster, 1996), “Byzantium,” 248.

Анти-детерминистер былай айтқысы келеді: Jim Kozubek, “The birth of ‘transhumans,’” Providence (RI) Journal, 29 қыркүйек, 2013 жыл.

«Генетикалық тесттер», Эрик Тополь айтқандай: Eric Topol, автормен сұхбат, 2013 жыл.

1978 бен 1988 жылдар аралығында Кинг қосты: Mary-Claire King, “Using pedigrees in the hunt for BRCA1,” DNA Learning Center, https://www. dnalc. org/view/15126-Using-pedigress-in-the-hunt-for-BRCA1-Mary-Claire-King. html.

ол оны белгілі бір аймаққа дейін нақтылады: Jeff M. Hall et al. , “Linkage of early-onset familial breast cancer to chromosome 17q21,” Science 250, no. 4988 (1990): 1684–89.

«Белгісіздікке үйрену»: Jane Gitschier, “Evidence is evidence: An interview with Mary-Claire King,” PLOS, 26 қыркүйек, 2013 жыл.

1998 жылы Myriad-қа рұқсат берілді: E. Richard Gold and Julia Carbone, “Myriad Genetics: In the eye of the policy storm,” Genetics in Medicine 12 (2010): S39–S70.

«Осы әйелдердің кейбірі [BRCA1 мутациясы бар]»: Masha Gessen, Blood Matters: From BRCA1 to Designer Babies, How the World and I Found Ourselves in the Future of the Gene (Boston: Houghton Mifflin Harcourt, 2009), 8.

1908 жылы швейцариялық-германдық психиатр: Eugen Bleuler and Carl Gustav Jung, “Komplexe und Krankheitsursachen bei Dementia praecox,” Zentralblatt für Nervenheilkunde und Psychiatrie 31 (1908): 220–27.

1970-жылдары зерттеулер көрсеткендей: Susan Folstein and Michael Rutte, “Infantile autism: A genetic study of 21 twin pairs,” Journal of Child Psychology and Psychiatry 18, no. 4 (1977): 297–321.

«өктемшіл, ұрысқақ және қас ана»: Silvano Arieti and Eugene B. Brody, Adult Clinical Psychiatry (New York: Basic Books, 1974), 553.

Ғылым саласындағы Ұлттық кітап сыйлығы: “1975: Interpretation of Schizophrenia by Silvano Arieti,” National Book Award Winners: 1950–2014, National Book Foundation, http://www. nationalbook. org/nbawinners_category. html#. vcnit7fxhom.

2013 жылы орасан зор зерттеу анықтады: Menachem Fromer et al. , “De novo mutations in schizophrenia implicate synaptic networks,” Nature 506, no. 7487 (2014): 179–84.

108 ген (немесе генетикалық аймақтар): Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics, Nature 511 (2014): 421–27.

Ең күшті және ең маңыздысы: “Schizophrenia risk from complex variation of complement component 4,” Sekar et al. Nature 530, 177–183.

«Олар өте көп»: Benjamin Neale, Simon Makin-нің “Massive study reveals schizophrenia’s genetic roots: The largest-ever genetic study of mental illness reveals a complex set of factors,” Scientific American, 1 қараша, 2014 жыл еңбегінде келтірілген.

«Осы кәсіптегі біздің бәріміз есі ауысқанбыз»: Carey’s Library of Choice Literature, vol. 2 (Philadelphia: E. L. Carey & A. Hart, 1836), 458.

Touched with Fire беделді еңбегінде: Kay Redfield Jamison, Touched with Fire (New York: Simon &amp; Schuster, 1996).

Ганс Аспергер, алғашқы психолог: Tony Attwood, The Complete Guide to Asperger’s Syndrome (London: Jessica Kingsley, 2006).

Эдвард Мунк айтқандай: Adrienne Sussman, “Mental illness and creativity: A neurological view of the ‘tortured artist,’” Stanford Journal of Neuroscience 1, no. 1 (2007): 21–24.

ауру «өмірдің қараңғы жағы» ретінде: Susan Sontag, Illness as Metaphor and AIDS and Its Metaphors (New York: Macmillan, 2001).

«Геномдық медицинаның болашағы» атты: Конференцияның мәліметтерін мына жерден табуға болады: “The future of genomic medicine VI,” Scripps Translational Science Institute, http://www. slideshare. net/mdconferencefinder/the-future-of-genomic-medicine-vi-23895019; Eryne Brown, “Gene mutation didn’t slow down high school senior,” Los Angeles Times, 5 шілде, 2015 жыл, http://www. latimes. com/local/california/la-me-lilly-grossman-update-20150702-story. html; және Konrad J. Karczewski, “The future of genomic medicine is here,” Genome Biology 14, no. 3 (2013): 304.

Алексис пен Ноа Бири: “Genome maps solve medical mystery for California twins,” National Public Radio хабары, 16 маусым, 2011 жыл.

Сол генетикалық диагнозға сүйене отырып: Matthew N. Bainbridge et al. , “Whole-genome sequencing for optimized patient management,” Science Translational Medicine 3, no. 87 (2011): 87re3.

MECP2 геніндегі мутация: Antonio M. Persico and Valerio Napolioni, “Autism genetics,” Behavioural Brain Research 251 (2013): 95–112; және Guillaume Huguet, Elodie Ey, and Thomas Bourgeron, “The genetic landscapes of autism spectrum disorders,” Annual Review of Genomics and Human Genetics 14 (2013): 191–213.

осы ген-орта әрекеттесулерінің соңғы әсері: Albert H. C. Wong, Irving I. Gottesman, and Arturas Petronis, “Phenotypic differences in genetically identical organisms: The epigenetic perspective,” Human Molecular Genetics 14, suppl. 1 (2005): R11–R18. Сондай-ақ қараңыз: Nicholas J. Roberts et al. , “The predictive capacity of personal genome sequencing,” Science Translational Medicine 4, no. 133 (2012): 133ra58.

Nature журналындағы мақала жариялады: Alan H. Handyside et al. , “Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y-specific DNA amplification,” Nature 344, no. 6268 (1990): 768–70.

Саяси теоретик Десмонд Кинг айтқандай: D. King, “The state of eugenics,” New Statesman & Society 25 (1995): 25–26.

Мысалы, таңқаларлық арандатушылық сериясын алайық: K. P. Lesch et al. , “Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonergic transporter gene regulatory region,” Science 274 (1996): 1527–31.

қысқа аллель мыналармен байланысты болды: Douglas F. Levinson, “The genetics of depression: A review,” Biological Psychiatry 60, no. 2 (2006): 84–92.

2010 жылы зерттеушілер тобы бастады: “Strong African American Families Program,” Blueprints for Healthy Youth Development, http://www. blueprintsprograms. com/evaluationAbstracts. php? pid=f76b2ea6b45eff3bc8e4399145cc17a0601f5c8d.

Жасөспірімдері бар алты жүз афро-америкалық отбасы: Gene H. Brody et al. , “Prevention effects moderate the association of 5-HTTLPR and youth risk behavior initiation: Gene × environment hypotheses tested via a randomized prevention design,” Child Development 80, no. 3 (2009): 645–61; және Gene H. Brody, Yi-fu Chen, and Steven R. H. Beach, “Differential susceptibility to prevention: GABAergic, dopaminergic, and multilocus effects,” Journal of Child Psychology and Psychiatry 54, no. 8 (2013): 863–71.

2014 жылы New York Times газетінде жазған: Jay Belsky, “The downside of resilience,” New York Times, 28 қараша, 2014 жыл.

«қалыпсыз адамдардың технологиясы»: Michel Foucault, Abnormal: Lectures at the Collège de France, 1974–1975, vol. 2 (New York: Macmillan, 2007).

Генетикалық терапия: Пост-адам (Post-Human)

Қазіргі уақытта биологияда мынадай жағдай бар: “Biology’s Big Bang,” Economist, 14 маусым, 2011 жыл.

журналист Джеймс Уотсонға барғанда: Lyon and Gorner, Altered Fates, 537.

Джесси Гелсингердің «биотехнологиялық өлімі»: Stolberg, “Biotech death of Jesse Gelsinger,” 136–40.

2014 жылы маңызды зерттеу: Amit C. Nathwani et al. , “Long-term safety and efficacy of factor IX gene therapy in hemophilia B,” New England Journal of Medicine 371, no. 21 (2014): 1994–2004.

1998 жылы Томсонның мақаласынан кейін көп ұзамай: James A. Thomson et al. , “Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts,” Science 282, no. 5391 (1998): 1145–47.

Президент Джордж Буш қатаң шектеу қойды: Dorothy C. Wertz, “Embry embryo and stem cell research in the United States: History and politics,” Gene Therapy 9, no. 11 (2002): 674–78.

Дудна мен Шарпантье өз мәліметтерін жариялады: Martin Jinek et al. , “A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity,” Science 337, no. 6096 (2012): 816–21.

бұл әдіс қарқынды дамыды: CRISPR/Cas9 технологиясын адам жасушаларында қолдануға Фенг Жанг (MIT) және Джордж Черч (Гарвард) үлкен үлес қосты. Қараңыз: L. Cong et al. , “Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems,” Science 339, no. 6121 (2013): 819–23; және F. A. Ran, “Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system,” Nature Protocols 11 (2013): 2281–308. Сондай-ақ қараңыз: P. Mali et al. , “RNA-Guided Human Genome Engineering via Cas9,” Science 339, no. 6121 (2013): 823-26.

2014 жылдың қысында бір топ: Уолфред У. К. Танг және т. б. , "Адамның ұрық жолы (ұрпақтан-ұрпаққа берілетін генетикалық ақпарат) эпигеномын даму үшін қайта жүктейтін бірегей гендік реттеуші желі", Cell 161, № 6 (2015): 1453–67; және "Вейцман институты мен Кембридж университетінің ғалымдары алғаш рет адамның алғашқы ұрық жасушаларын жасап шығарды", Вейцман ғылыми институты, 24 желтоқсан, 2014 жыл, http://www. newswise. com/articles/in-a-first-weizmann-institute-and-cambridge-university-scientists-create-human-primordial-germ-cells.

Дженнифер Даудна мен Дэвид Балтимор: Б. Д. Балтимор және т. б. , "Геномдық инженерия мен ұрық жолы гендерін модификациялаудың сақтық жолы", Science 348, № 6230 (2015): 36–38; және Кормак Шеридан, "CRISPR (гендерді дәлме-дәл редакциялау технологиясы) технологиясымен ұрық жолын редакциялау биотехнология саласында үлкен резонанс тудырды", Nature Biotechnology 33, № 5 (2015): 431–32.

"Адамдардың адам геномын редакциялау әдісін қолданып көретіні анық": Николас Уэйд, "Ғалымдар адам геномын редакциялау әдісіне тыйым салуды талап етуде", New York Times, 19 наурыз, 2015 жыл.

"Бұл шындық мынаны білдіреді": Фрэнсис Коллинз, Авторға хат, қазан 2015 жыл.

2015 жылдың көктемінде бір зертхана: Дэвид Цыраноски және Сара Рирдон, "Қытай ғалымдары адам эмбриондарын генетикалық түрде өзгертті", Nature (22 сәуір, 2015 жыл).

Жоғары дәрежелі ғылыми журналдар: Крис Гингелл және Джулиан Савулеску, "Эмбриондарды редакциялауды зерттеудің моральдық қажеттілігі: табиғат пен ғылымды өзгерту қажеттілігі", Оксфорд университеті, 23 сәуір, 2015 жыл, Blog. Practicalethics. Ox. Ac. Uk/2015/04/the-Moral-Imperative-to-Research-Editing-Embryos-the-Need-to-Modify-Nature-and-Science/.

нәтижелері соңында мына басылымда жарияланды: Пупинг Лианг және т. б. , "Адамның үш пронуклеарлы зиготаларында CRISPR/Cas9 (гендерді редакциялау жүйесі) арқылы гендерді редакциялау", Protein & Cell 6, № 5 (2015): 1–10.

"нысанадан тыс (off-target) әсерлердің санын азайтуды жоспарлауда": Цыраноски мен Рирдон, "Қытай ғалымдары адам эмбриондарын генетикалық түрде өзгертті".

"Мен Қытайдың бұдан бас тартқысы келеді деп ойламаймын": Диди Кристен Татлоу, "Қытай мен Батыс арасындағы ғылыми этикалық алшақтық", New York Times, 29 маусым, 2015 жыл.

Эпилог: Бхеда, Абхеда (Үнді философиясындағы "бөліну" және "бірлік" ұғымдары)

"Бірде-бір есі дұрыс биолог сенбейді": Пол Берг, автормен сұхбат, 1993 жыл.

"адамның өте аз гендері": Дэвид Ботштейн, авторға хат, қазан 2015 жыл.

2011 жылы жарияланған ықпалды шолуда: Эрик Туркхаймер, "Әлі де жетіспейді", <span data-term="true">Research in Human Development</span> 8, № 3–4 (2011): 227–41.

"Мүмкін," — деп бір бақылаушы шағымданды: Питер Конрад, "Гендер елесі", <span data-term="true">Sociology of Health &amp; Illness</span> 21, № 2 (1999): 228–41.

"Соғыстан оралған сарбаз екеніңізді елестетіңіз": Ричард А. Фридман, "Өзіңді жақсы сезіну гені", New York Times, 6 наурыз, 2015 жыл.

"[Табиғатқа], сайып келгенде, толықтай жақындауға болады": Морган, Тұқым қуалаушылықтың физикалық негізі, 15.

Алғыс хат

"қалыпты болмысымыздың бұрмаланған нұсқасы": Х. Вармус, Нобель дәрісі, 1989 жыл. http://www. nobelprize. org/nobel_prizes/medicine/laureates/1989/varmus-lecture. html. Жасушалардағы эндогенді протоонкогендердің (қалыпты жасушаның ісік жасушасына айналуына себеп болуы мүмкін гендер) бар екенін сипаттайтын мақала үшін Д. Стелин және т. б. , "Құс саркомасы вирустарының трансформациялаушы гендеріне қатысты ДНҚ қалыпты ДНҚ-да болады", Nature 260, № 5547 (1976): 170–73 мақаласын қараңыз. Сондай-ақ Харольд Вармустың Доминик Стелинге жазған хатын қараңыз, 3 ақпан, 1976 жыл, Харольд Вармус құжаттары, Ұлттық медицина кітапханасының мұрағаты.

Мальтустың табиғи сұрыптау теориясы және оның ықпалы, 37

Мендельдің онымен салыстырылуы, 43

Табиғи сұрыптау тұжырымдамасы және ол, 37–38, 37n, 39–40, 61, 104

Бақылаушы және үлгілерді жинақтаушы ретінде, 31, 32–33

«Түрлердің шығу тегі» (Origin) еңбегінің жарық көруі, 39–40

Пангенезис (тұқым қуалаудың гипотетикалық механизмі) теориясы, 44, 57, 58, 71

Жыныстық көбею және ол, 360n

Таксономияға (организмдерді жіктеу ғылымы) әуестігі, 34–35

Эволюция теориясы, 12

Өзгергіштік тұжырымдамасын қолдануы, 36–37, 37n, 41, 44, 57, 181, 221n

Уоллестің эволюция туралы мақаласы және ол, 38–39

Вейсманның оған күмән келтірген тәжірибелері, 57

Дарвин, Эразм, 65, 67

Дарвин, Леонард, 76

Das Erbe (фильм), 121

Давенпорт, Чарльз, 77, 85, 116, 120, 122

Дэвис, Рон, 211n, 278, 280, 281, 288, 361

Докинз, Ричард, 197, 317, 345, 395, 421, 454, 490

Де Гувеа, Иларио, 295

Дельбрюк, Макс, 24, 131, 135

ДеЛизи, Чарльз, 301

Дельфий қайығы туралы аңыз, 196

dementia praecox <span data-term="true"> (ерте алжығандық) </span>, 442

дезоксирибонуклеин қышқылы. Қараңыз: ДНҚ

дезоксирибоза, ДНҚ құрамындағы, 135n

Депрессия, 74, 77, 79, 282, 394, 449

Балалық шақтағы гендерлік дисфория (өз жынысына көңілі толмау) мен депрессия, 365, 366

Генетикалық факторлар, 224, 261, 262, 386, 388, 459, 487

Нацистік стерилизация бағдарламалары, 121, 123

Адамның шығу тегі және жыныстық сұрыптау (Descent of Man, and Selection in Relation to Sex) (Дарвин), 372

ДеСильва, Ашанти («Аши»), 422–23, 426–27, 428, 429, 464

ДеСильва, Ван және Раджа, 426, 427, 428

Ауытқушылық (deviance)

Евгеника ауытқушылық туралы, 116

Генетикалық құрамдас бөліктері, 301

Де Фриз, Гуго

Бэйтсонның онымен кездесуі, 62

Пангендер (тұқым қуалау ақпаратының бөлшектері) тұжырымдамасын қолдануы, 57, 62, 71

Оған айтылған сын, 69

Дарвинмен кездесуі, 56

Галтонның еңбектері және ол, 69, 72, 73

Геннің маңыздылығы туралы, 10

Тұқым қуалау теориясы, 56, 57, 59–61, 62, 69, 72, 73, 94, 105

Мендельдің зерттеулері және ол, 59, 60

Мутанттар және ол, 61, 61n

Өсімдік будандастыру тәжірибелері, 58–61, 62

Диабет, 394

Генетикалық байланыстар, 224, 262, 312, 316, 374

Инсулин зерттеулері, 216, 240

Егіздерді зерттеу, 374, 382

Диамокс (Diamox), 451

Дикманн, Марианна, 227, 234

Аурулар

Геномдық инженерияны ауруларды емдеу үшін жауапты қолдану мәселелері, 476

Аурулардың тағдыр картасын (fate map) жасау, 488–89

Тұқым қуалаудағы ақпарат ағыны және аурулар, 258

Генетика мен аурулар арасындағы байланыстар, 260–61, 291

Геном мен қоршаған орта арасындағы сәйкессіздік, 264–65, 482

Моногенді (бір геннің өзгеруінен болатын) аурулар, 260–62

Генетикалық ақпарат, мінез-құлықтық әсерлер және кездейсоқтық арасындағы байланысты түсіну қажеттілігі, 487

Тұқым қуалау заңдылығы генетикалық ықпалдың кілті ретінде, 298–300

Гендердің пенетранттылығы (геннің фенотипте көріну жиілігі) мен экспрессивтілігі (геннің көріну дәрежесі) , 263–64

Полигенді (көптеген гендердің әсерінен болатын) аурулар, 262

Көптеген гендерден туындайтын полигенді аурулар, 262–63, 295

Геномды секвенирлеу (ДНҚ тізбегін анықтау) арқылы анықталған ауруларға бейімділік, 490–91

ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы), 139–60

Аристотельдің ДНҚ-ны болжаған тұқым қуалау теориясы, 24

Эйверидің ДНҚ-дағы генетикалық ақпаратты зерттеуі, 137, 139, 158, 183, 205, 259, 314, 502

Химиялық құрамы, 135, 135n

Биологиялық ақпарат ағыны, 410

Франклиннің Уотсон мен Криктің жұмысына айтқан сыны, 151–52

Франклиннің ДНҚ құрылымын бейнелеу зерттеулері, 13, 144–45, 149–50, 153, 153n, 155, 158, 159, 314, 502

Генетикалық код және ДНҚ, 160, 161, 291

ДНҚ-дағы геномдық код, 325

«Голланд ашаршылығы» (Hongerwinter) естелігінің ДНҚ-дағы таңбасы, 405–06

Табиғаттың өзгермейтіндігі және ДНҚ-мен манипуляция жасау әдістері, 292

ДНҚ-ның генетикалық инженериясының әсері, 222

ДНҚ түзілуі туралы ақпарат теориясы, 413

Миллердің ДНҚ-ны түзуге бағытталған «алғашқы сорпа» тәжірибелері, 411

Рекомбинантты ДНҚ. Қараңыз: Рекомбинантты ДНҚ

ДНҚ репликациясы (ДНҚ-ның екі еселенуі) , 179–80, 180n, 182, 288, 296

ДНҚ секвенирлеуі. Қараңыз: Гендік секвенирлеу

Уотсон мен Криктің қос шиыршықты ДНҚ моделі, 13, 150–51, 154–59, 160, 179, 182, 314, 502

Уотсонның Уилкиннің зерттеулері туралы пікірі, 146

Уилкиннің ДНҚ-ның үш өлшемді құрылымы туралы зерттеуі, 13, 142–44, 145–46, 149, 153–54, 153n, 155, 158, 159, 160, 161, 314, 502

ДНҚ-полимераза <span data-term="true"> (ДНҚ синтезіне қатысатын фермент) </span>, 163, 180, 206, 218, 302

ДНҚ репарациясы <span data-term="true"> (ДНҚ-ның зақымдануын қалпына келтіру) </span>, 184

ДНҚ секвенирлеуі. Қараңыз: Гендік секвенирлеу

Доббс, Вивиан Бак, 80, 81–82, 304–05

Добржанский, Феодосий, 105–10

Өмірбаяны мен дайындығы, 105

Жеміс шыбындарымен (дрозофила) жасалған генетикалық нұсқалар тәжірибесі, 105–08, 110

Шағылысуға әсер ететін географиялық факторлар, 108–09

DOCK3 гені, адамдарда, 451

Долли (қойды клонтау тәжірибесі), 397

Доминантты белгілер, Мендельдің тәжірибелеріндегі, 51–52

Дофамин-рецептор гені, 385

Доплер, Кристиан, 20, 52

ДНҚ-ның қос шиыршықты моделі, 13, 150–51, 154–59, 160, 179, 182, 314, 502

Даудна, Дженнифер, 470, 471–72, 476

Даун синдромы

Симптомдарының сипаттамасы, 262

Диагностикалық тесттер, 458

Артық хромосома, 262, 262n, 267, 455

Генетикалық байланысты мінез-құлық, 269, 384

Генетикалық скрининг (ауруларды ерте анықтауға арналған жаппай тексеру) , 13, 269, 273, 275, 490n

Тұқым қуалайтын нұсқалары, 267–68

Ақталған интервенциялар (араласулар), 13, 458

Пренатальды тест негізіндегі терапиялық аборт, 267–68

Пациенттер арасындағы айырмашылықтар, 275–76

Дози, Андре, 280n

Драйзер, Теодор, 117

Drosophila. Қараңыз: Жеміс шыбындары

Дрисдейл-Викери, Элис, 73

Дульбекко, Ренато, 203, 210

Ергежейлілік, 77, 85, 138, 251, 265, 275, 482

Эбштейн, Ричард, 384–86

EcoR1 ферменті, 210–11, 211n

Эфстратиадис, Аргирис, 223n

Жұмыртқа жасушалары

Дарвиннің геммула теориясы, 43, 57

Де Фриздің ақпарат бөлшектері туралы пікірі, 58, 60, 61

Гендік модификацияланған ЭДЖ арқылы алынған жұмыртқа жасушалары, 420

Репродуктивті жасушаларға енгізілген гендік терапия, 464–65

Ұрық жолының (germ-line) гендік терапиясы, 465, 467, 469, 474

«Голланд ашаршылығы» естелігінің таңбасы, 405–06

Бірдей және әртүрлі жұмыртқалы егіздердің дамуы, 128

Мендель белгілердің тұқым қуалауы туралы, 51–52

NIH-тың геномдық өзгерістерді жұмыртқа жасушасына беруге тыйым салуы, 476

Ядроны тасымалдау әдісі, 396–97, 402

Құрама эмбриондардағы вирус гендері, 418

Вейсман тұқым қуалайтын ақпарат туралы, 57–58

Вольф ұрықтану туралы, 26–27

Эрлих, Пауль, 140

Эйнштейн, Альберт, 130, 131, 232, 233, 475

Эйнштейн-Силардтың атом бомбасын зерттеу туралы хаты, 232, 233

Эйзенхауэр, Дуайт Д., 276

Электрондар, 140

Эли Лилли (Eli Lilly), 216, 251

Элиот, Чарльз, 76

Элиот, Джордж, 75

Элледж, Стив, 182n

Эллис, Хэвлок, 75–76

Эмбриональды даму

Даму кезіндегі ми синапстары, 445n

Ана қаны арқылы ұрық мутацияларын диагностикалау, 450

Дамуды өзгерту үшін қолданылатын эпигенетика (ген белсенділігінің ДНҚ тізбегінсіз өзгеруін зерттеу) , 406

Гендер мен эпигендердің өзара әрекеттесуі, 392–93, 407

Ядроны тасымалдау әдісі, 396–99, 398n, 402

Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD), 456–57

Эмбриональды кезеңдегі гендік өзгерістерден туындайтын шизофрения, 444

Құрама эмбриондардағы вирус гендері, 418

Эмбриональды діңгекті жасушалар (ЭДЖ). Сондай-ақ қараңыз: Діңгекті жасушалар

Федералдық қаржыландыруға салынған тыйым, 469, 476

ЭДЖ-ны жасуша дақылында өсіру, 419

Жасушаларды регенерациялау, 419

Геномдық инженерия үшін сенімді адам ЭДЖ желісін құру мәселесі, 467–69, 475

ЭДЖ-ны өсірудің ерекшеліктері, 468

Қолданудағы этикалық мәселелер, 421

Адам ЭДЖ-сын жануарларға тәжірибелік трансплантациялау, 473

Қолданылатын жасуша желілеріне федералдық шектеулер, 469

Мутацияланған бөгде ДНҚ-ны тікелей ЭДЖ-ға енгізу, 470

Гендік модификация және репродуктивті жасушаларға айналдыру, 473–74

ЭДЖ көмегімен гендік терапия, 418–19

Қолдану салдары, 421

ЭДЖ геномындағы мақсатты генетикалық өзгерістер, 469–73, 475

Тышқан эмбриондары ЭДЖ көзі ретінде, 420, 421

NIH-тың екі түрлі зерттеуге тыйым салуы, 476

Плюрипотенттілік (кез келген жасуша түріне айналу қабілеті) қасиеті, 419

ЭДЖ-дан алынған алғашқы ұрық жасушалары, 474–75

Адам ЭДЖ-сын қолданудағы қиындықтар, 422

Радиациядан туындаған мутациялар, 469–70

Қолдану мүмкіндіктерінің ауқымы, 419–20

Өздігінен жаңару сипаты, 419

Геномның нақты позицияларына бағыттау, 420

Генетикалық модификацияларды дақылдан эмбрионға тасымалдау, 420

ЭДЖ арқылы жасалған трансгенді жануарлар, 421–22

Өкілеттік туралы заң (Германия), 119–20, 121

ДНҚ элементтерінің энциклопедиясы (ENC-O-DE), 486, 487

end-1 гені, құрттарда, 389n

Қоршаған орта факторлары

Шизофрениядағы бала асырап алу және орта, 300

Қоршаған ортамен байланысты қатерлі ісік, 297, 491

Баланың дамуы және орта, 379–80

Қылмыстық мінез-құлық және орта, 300

Дарвиннің құстар эволюциясына ортаның әсері туралы зерттеуі, 37–38, 45n

Генетикалық бейімділік пен ортаның сәйкессіздігінен туындайтын ауру, 264–65

Эволюцияның қозғаушы күші ретінде, 108, 176

Гендердің эпигенетикалық модификациялары және орта, 406–07, 409–10

Биологиялық ақпарат ағыны және орта, 410

Жынысты анықтау және гендерлік бірегейлік, 367, 379

Қоршаған ортаға генетикалық жауап, 177, 178, 368, 380, 389n, 390, 393, 408, 480, 482, 485

Интеллектке әсері, 273, 346

Реттеуші гендер (master-regulatory genes) және ортаның ықпалы, 408

Геном мен орта арасындағы сәйкессіздік, 264–65, 482

Ортаға байланысты мутациялар, 110, 296

Табиғат пен тәрбие (тұқым қуалаушылық пен ортаның арақатынасы), 67, 128, 297, 346–47, 403, 481

Қалыпты қысымды гидроцефалия (мида сұйықтықтың жиналуы) және орта, 257

Фенотип (организмнің сыртқы белгілерінің жиынтығы) және орта, 107–08, 263–65, 395

Тұқым қуалау, кездейсоқтық, өзгергіштік және эволюцияның өзара әрекеттесуі ретіндегі фенотип, 107–08

Орта әсер ететін физикалық қасиеттер, 107, 345, 454

Аурудың қоздырғыштары ретінде, 8, 257–58, 265, 276, 295, 297, 300, 441, 449, 460, 481, 482

Егіздерді зерттеу арқылы орта әсерін анықтау, 129, 345–46, 380–81

Ортаға бейімделген нұсқалар, 37, 42, 104, 257, 265, 349–50

Уоллестің құстар популяциясы туралы теориясы, 39

Орталық терапиялар, 491

Ферменттер (энзимдер)

ДНҚ-ны кесу және жабыстыру, 205–06, 207, 210–11, 213, 280, 472n

ДНҚ репликациясы, 180–81, 288

эпигендер, гендермен өзара әрекеттесуі, 407

Эпигенетика, 393–410

Қолданудың қауіпті тұстары, 406–07, 408–09

Гистондар (ДНҚ оралатын ақуыздар) арқылы молекулалық жадыны таңбалау, 402

Жасушалардың дербестігі және эпигенетика, 402–03, 404

Ядроны тасымалдау тәжірибесі, 399

X хромосомаларының кездейсоқ инактивациясы (жұмысын тоқтатуы) , 399–400

Уоддингтонның эпигенетиканы сипаттауы, 393, 396

Яманаканың жасуша тағдырын өзгерту тәжірибесі, 404–05

Эпигеномдар

Биологиялық ақпарат ағыны, 410

Гендердің организмге айналуы және эпигеном, 487n

Жасушалардың дербестігі, 407

Егіздердің эпигеномдарындағы айырмашылықтарды зерттеу, 402

Эпилепсия

Евгеника эпилепсия туралы, 76, 77, 85, 121, 122

ЭДЖ зерттеулері, 421

Erbe, Das (фильм), 121

Erbkrank (фильм), 121

Эритропоэтин, 308

ЭДЖ. Қараңыз: Эмбриональды діңгекті жасушалар

Escherichia coli (E. coli) <span data-term="true"> (ішек таяқшасы) </span>, 173, 174, 175, 180, 207, 209–10, 211, 212, 228–29

Халық санының заңы туралы очерк (The Essay on the Principle of Population) (Мальтус), 37, 38

Эстроген

Жынысты өзгертуде қолданылуы, 363, 365

Свайер синдромы (жыныс бездері дамымайтын генетикалық бұзылыс) бар әйелдердегі эстроген, 363

Этикалық мәселелер. Сондай-ақ қараңыз: Моральдық мәселелер

OTC тапшылығын (орнитин-транскарбамилаза ферментінің жетіспеушілігі) емдеу кезіндегі өлім және этика, 432–33, 434–35, 465

ЭДЖ және генетикалық өзгерістер, 473, 477

Гомосексуализмді анықтауға арналған ұрық тесттері, 377

Гендерді клонтау және этика, 233

Балаларға жасалатын гендік терапия сынақтары, 430, 434, 435, 465

Адам геномы инженериясы, 478

Рекомбинантты ДНҚ әдістерін патенттеу, 237

Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD), 456–57, 464

Бактерия жасушаларында генетикалық будандарды көбейту, 209

Рекомбинантты ДНҚ технологиясы, 233

Геномдық инженерияны тоқтата тұру (мораторий) туралы ғалымдардың ұсынысы, 477

Ұл бала туу үшін жыныстық сұрыптау, 456–57

Гендік зерттеулердегі трансгенді жануарлар, 421

Этникалық тазарту, 138. Сондай-ақ қараңыз: Генетикалық тазарту; Нәсілдік тазарту

Евгеникалық лагерьлер, 120, 227. Сондай-ақ қараңыз: Колониялар

Евгеника, 64–77. Сондай-ақ қараңыз: Неоевгеника (жаңа генетика)

Америкалық бағдарламалар, 77, 344

Евгениканы сынаушылар, 73–74

Алғашқы қоғамдық қолдау, 73, 74, 75–77

Нәсілдік деградациядан (төмендеуден) қорқу, 75

«Ең дені сау сәбилер» байқаулары, 85

Галтонның «евгеника» терминін енгізуі, 65, 72, 502

Галтонның евгениканы насихаттауы, 64–65, 72–75, 110, 116, 120, 159, 273, 343, 502

Гендік терапиялар және евгеника, 464

Мюллердің мутация зерттеулері мен пікірлері, 116–17, 274

Нацистік нәсілдік жою бағдарламаларының ақталуы, 124–25, 138

Нацистік стерилизация бағдарламалары, 120, 121–22, 123, 124, 125

Неоевгениканың евгеникадан айырмашылығы, 272–73, 275

Нәсілдік гигиена теориясы, 76–77, 120–21

Радиация арқылы тудырылған генетикалық өзгерістер, 116

Нацистерден кейін евгеникадан бас тарту, 138, 259

Сұрыптап көбейту ұсыныстары, 73, 74, 75

Ұл балаларға арналған жыныстық сұрыптау, 456–57

Стерилизация (ұрпақ өрбіту қабілетінен айыру) ұсыныстары, 74, 75–76

Евгеникалық сот (Германия), 121

Евгеникалық жазбалар кеңсесі (Eugenics Record Office), 77, 85, 116, 138

Eugenics Review (журнал), 76

Эвменидтер (Эсхил), 21

Еуропалық ерте заманғы адам (EEMH), 333

Генетикалық ақауы барларды эвтаназиялау бағдарламасы, Нацистік Германияда, 13, 122–24

Эванс, Мартин, 419

Эволюция

Агассистің көптеген бастаулар теориясы және эволюция, 331

Қатерлі ісік эволюциямен байланысты генетикалық ауру ретінде, 297

Дарвиннің эволюцияның геммула теориясы, 43–44, 57, 66, 113, 395–96

Ерте заманғы адамдар және эволюция, 332–33

Генетикалық жадының эволюцияға қарсылығы, 395

Генетика мен эволюцияның үйлесуі, 102, 104–08

Эволюция туралы геномдық ақпарат, 333n

Мутациялардың эволюцияға әсері туралы ақпарат теориясы, 413

Табиғи сұрыптау және эволюция, 40–41, 104–05, 331

Неандертальдардың эволюциядағы орны, 332–33

Фенотип тұқым қуалау, кездейсоқтық, орта, өзгергіштік және эволюцияның өзара әрекеттесуі ретінде, 107–08

Эволюциямен бірге қажет болған тұқым қуалау теориясы, 57, 65, 66

Уоллестің жалпы эволюция теориясы, 39

Экзомды секвенирлеу <span data-term="true"> (геномның ақуыз кодтайтын бөліктерін талдау) </span>, 443

Экзондар <span data-term="true"> (геннің ақпаратты бөліктері) </span>, 219, 295, 323, 443

Өсімдік будандарымен жүргізілген тәжірибелер (Experiments in Plant Hybridization) (Мендель), 46, 60

Өлім лагерьлері, Нацистік Германияда, 124–25, 129–30, 137–38, 226

VIII фактор гені, адамдарда, 197, 247–48

VIII фактор терапиясы, 246–47, 249

IX фактор генінің терапиясы, 466

Фалкоу, Стэн, 212, 213

Отбасылық шизофрения, 8, 442, 444–45, 446n, 461

Фантазиялар

Адам геномында кодталған фантазиялар, 483

Шизофрениядағы фантазиялар, 4

Фантазиялармен байланысты жыныстық мінез-құлық, 365, 366

Fantastic Four (комикс сериясы), 266

Жеке геномдардың тағдыр картасы (fate map), 191, 488–89

Қорқыныштың жойылуы (fear extinction), 492n

Шизофрениядағы қорқыныштар, 2, 4, 5

ФБР (FBI), 117

FDA (АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек сапасын бақылау басқармасы), 249, 434, 435

Ақыл-ойы кемістер

Евгеника және стерилизация, 77, 78–79, 80, 81, 116, 120

Нацистік нәсілдік тазарту бағдарламасы, 124

Фельдбург, Вильгельм, 131

Фельдман, Мартин, 336, 338, 342

Ферма, Пьер де, 56–57

Ұрық жасушаларының тесттері, 267

Фильмдер

Евгеникалық білім беру фильмдері, 85

Нацистік үгіт-насихат фильмдері, 121

Фишер, Рональд, 103–04, 399

«Ең дені сау сәбилер» байқаулары, 85

«Ең мықты» (fittest) тұжырымдамасы. Қараңыз: Ең мықтылардың тірі қалуы

5HTTLPR гені, адамдарда, 459–60

Шыбын генетикасы. Қараңыз: Жеміс шыбындары

«Қоңырау қисығы кім үшін соғылады» (For Whom the Bell Curves) (Паттерсон), 348

Қазба қалдықтар

Дарвин жинаған қазбалар, 32, 33–34, 221n

Гершельдің шығу тегі теориясы және қазбалар, 30

Адамның шығу тегі мен көші-қон теориясы және қазбалар, 336

Фуко, Мишель, 462

Франклин, Розалинд

Өмірбаяны мен дайындығы, 143–44

Уотсон мен Криктің қос шиыршықты моделіне сыны, 151–52

ДНҚ құрылымын бейнелеу зерттеулері, 13, 144–45, 149–50, 153, 153n, 155, 158, 159, 314, 502

Уотсонның оның зерттеулеріне реакциясы, 149–50, 150n, 154

Бақалар

Ген енгізу тәжірибелері, 229, 231, 236

Ядроны тасымалдау тәжірибелері, 396–99, 402, 404

Яманаканың жасуша тағдырын өзгерту тәжірибесі, 404–05

Жеміс шыбындары (дрозофила)

Эмбриональды даму зерттеулері, 186–91, 195

Хромосомалық зерттеулер, 93–94, 95, 96–97

Адам мен құрт гендерін салыстыру, 316–17

Геннің іске қосылуына ортаның әсері, 263–64

Ген әрекетін зерттеу, 162

Генетикалық нұсқалар тәжірибелері, 105–08, 110

Геномды секвенирлеу, 303, 315–17

Зерттеуге арналған модельдік жүйе ретінде, 259

Гендер саны, 316

Science журналында жарияланған геномы, 316–17

Жеміс шыбыны геномы жобасы, 303

«Еске сақтағыш Фунес» (Borges), 403

Геномдық медицинаның болашағы конференциясы (2013), Скриппс институты, Калифорния, 450

Галапагос аралдары, 33, 38, 41

Гален, 356

Галтон, Фрэнсис, 62, 64–70

Тұқым қуалаудың архаикалық заңы, 68–69, 72

Өмірбаяны мен дайындығы, 65

Бэйтсонның оған сыны, 69, 72

Дарвиннің Галтон еңбегі туралы пікірі, 68

Дарвин зерттеулерін зерделеуі, 65, 66

Евгениканы насихаттауы, 64–65, 72–75, 110, 116, 120, 159, 273, 343, 502

«Табиғат пен тәрбие» зерттеуі, 67, 128

Стерилизация (негативті евгеника), 76

Егіздерді зерттеу әдісі, 128, 298

Тұқым қуалаудағы ақпарат бірліктері, 68–70, 74, 103

Өзгергіштік өлшемдері, 66–68, 70

Гамов, Георгий, 164

Гарднер, Говард, 345

Гаррод, Арчибальд, 260–61

Асқазан қатерлі ісігі, 405

Гоше ауруы, 269, 291

Гелсингер, Джесси

Оның өлімінің әсері, 434–35, 465

OTC тапшылығы бойынша гендік терапия сынағы, 431–34, 464, 465, 466, 503

OTC тапшылығының нұсқасы, 429, 430

Гелсингер, Пол, 431, 432, 433–34, 465

Тұқым қуалаудың геммула теориясы

Дарвиннің теорияны тұжырымдауы, 43–44

Теорияға қарсы тәжірибелік дәлелдер, 57, 66, 113

Генетикалық жадымен байланысы, 395–96

GenBank (Гендік банк), 320

Жыныс

Жынысты анықтауға арналған амниоцентез (ұрық маңындағы сұйықтықты тексеру) , 267

Ежелгі гректердің жыныс туралы сенімдері, 356–57

Жынысты анықтаудағы гендер, 355–56, 366–67

Жынысты анықтауға арналған имплантация алдындағы диагностика (PGD), 456

Ұл балалар үшін жыныстық сұрыптау, 456–57

Терминнің қолданылуы, 356

Гендерлік бірегейлік (идентификация)

Бірегейлік континуумы, 367

Бірегейлікті анықтаудағы гендер, 355–56, 367–68

Жынысты өзгерту және бірегейлік, 363–67

Трансгендерлік бірегейлік, 368

Терминнің қолданылуы, 356

Свайер синдромы бар әйелдердің бірегейлігі, 363

Геннің белсендірілуі

Эпигенетикалық таңбалар және белсендірілу, 403n, 418

Сыртқы қоздырғыштар, 107

Гендерді реттеу, 401

Гендік «үнсіздік» (silencing), 399–400, 401

Гистондар арқылы молекулалық жадыны таңбалау, 401–02

Адам эмбриогенезі, 407

Картограф-гендер (mapmaker genes), 189–90

Промоторлар (ДНҚ-дағы транскрипцияны бастайтын аймақ) , 307n

Ақуыздар (белоктар), 189, 196, 403n

Кездейсоқтық факторы, 107

Түрлі жағдайлардағы селективті белсендірілу, 177

Гендерді клонтау, 218, 220, 221, 292

Асиломар II конференциясы (1975), 233

«Берг хаты» (артықшылықтары мен қауіптері), 228

Бергтің рекомбинантты ДНҚ зерттеулері, 208–09

Сүт безі қатерлі ісігіндегі BRCA1 гені, 439

Тұжырымдамалық бетбұрыс ретінде, 294

Қауіптер, 227, 230, 231, 232, 233, 237

Муковисцидоз (cystic fibrosis) гені, 288–91

Долли қойы, 397

Тіркес гендер туралы алғашқы зерттеулер, 97

VIII фактор гені, 247–48, 249

Аурумен байланысты гендерді табу, 276–77

Гендік кітапханалар, 224

Genentech-тің медицинада қолдануы, 238, 241, 242, 243, 244, 251

Гемохроматоз гені, 279

Адам геномы жобасындағы «клон-клон бойынша» әдісі, 311, 313, 319

Клонтаудың әсері, 222, 224

Гендерді хромосомалық орындарға карталау, 287, 288

Ядроны тасымалдау тәжірибелері, 397

Патент, 237

Позициялық клонтау әдісі, 288–91

Ақуыз өндірісі, 250–51

Кері транскриптаза ферментін қолдану, 248

Реттеу туралы ұсыныстар, 227, 229, 230, 232–33

Терминнің қолданылуы, 13, 222

Гендік өңдеу (editing)

Адам геномын мақсатты түрде өзгерту, 489

Туындаған мәселелер, 476

Адам ЭДЖ-сындағы тұқым қуалайтын өзгерістер, 475

Мораторий туралы ғалымдардың ұсынысы, 476–77

Ген экспрессиясы <span data-term="true"> (гендегі ақпараттың ақуызға айналу процесі) </span>

Эпигенетикалық таңбалар, 403n

Гендік «үнсіздік», 400

Бірнеше генді бақылайтын геномдық код, 325

Ашаршылық тәжірибесі және экспрессияның қайта форматталуы, 405–06

Толық емес пенетранттылық және өзгергіштік, 389n

Ген аралық ДНҚ және интрондар (геннің ақпаратсыз бөліктері) , 307, 324

Шизофрениядағы экспрессия, 447

Ашаршылықтан туындаған өзгерістер, 405

Құрама эмбриондардағы вирус гендерінің экспрессияланбауы, 418

Гендік отбасылар (families), 324

Ген үзінділері арқылы секвенирлеу әдісі, 306–09, 308n

Гендік карталау, 278–92

«Хромосомалық секіру» әдісі, 289–90, 294

Тұжырымдамалық бетбұрыс ретінде, 294

Муковисцидоздағы карталау, 13, 289–90

Гендік карталаудың баяу қарқынына көңіл толмау, 294–95

Генетикалық маркерлері бар отбасылар, 281, 286

Гемохроматоздағы карталау, 278–79

Гентингтон ауруындағы карталау, 13, 283–84, 361

Тіркес талдау (linkage analysis), 109, 286, 378, 439, 445, 445n

Полиморфизмдер (ДНҚ-дағы генетикалық нұсқалар) бағдаршам ретінде, 280–81, 301

Позициялық клонтау әдісі, 288–91

Генді анықтау процесі, 279–80, 286–88

Шизофрениядағы карталау, 445–46

Y хромосомасындағы жынысты анықтайтын генді іздеу, 361

Адам генетикасындағы бетбұрысты сәт ретінде, 288, 291–92

Genentech компаниясы

Биотехнологиялық зерттеулер, 251–52, 466

VIII фактор генін клонтау, 247–48

Федералдық нұсқаулықтар, 243

Компанияның құрылуы, 239, 241

Инсулин синтезі, 243–45, 243n, 251, 308

Соматостатин (өсу гормонын тежейтін гормон) зерттеулері, 241–42

Жануарлардың пайда болуы (Generation of Animals) (Аристотель), 23

Гендік рекомбинация <span data-term="true"> (генетикалық материалдың қайта үйлесуі) </span>, 181–82, 184, 208, 227, 229, 231, 278, 360n

Гендер

Негізгі бірлік ретінде, 9–10, 485

Бэйтсон геннің күші туралы, 63

Секвенирлеуден кейінгі ген туралы түсініктің өзгеруі, 314–15, 321

Гендердің кроссинговері (айқасуы) , 96, 97, 182, 208, 334–35, 502

Ақпараттың дискретті (үзілісті) сипаты, 63, 103, 413

ДНҚ басты молекула ретінде, 291

Эмбриональды даму және гендер, 102

Ортаның гендерге әсері, 402–03

Евгеника және гендермен манипуляция жасау, 74

Эволюциямен үйлесімділік, 102, 104–08

Гендік отбасылар, 324

Биологиялық ақпарат ағыны, 410

Генді түсінудің төрт кезеңі, 321

Бірегейлік және гендер, 368–69

Гендердегі ақпарат, 101–02

Ақпарат теориясы және гендердің түзілуі, 412–13

Эпигендермен өзара әрекеттесуі, 407

Йоханнсеннің «<span data-term="true">ген</span>» (тұқым қуалайтын ақпараттың құрылымдық бірлігі) терминін енгізуі.

Адам гендерінің саны.

Заманауи биологияның ұйымдастырушы принципі ретіндегі рөлі.

Адамның шығу тегінің гендер арқылы көрініс табуы.

Гендерге берілетін патенттер.

Өзімізді гендер жиынтығы ретінде қабылдауымыз.

Шрёдингердің геннің молекулалық құрылымы туралы пайымдауы.

Гендік зерттеулерде патологиядан қалыптылыққа (нормаға) ауысу.

Геннің молекулалық табиғаты туралы болжамдар.

Шостактың <span data-term="true">мицеллаларды</span> (сұйықтықтағы молекулалардың шар тәрізді жиынтығы) қолдану арқылы гендердің өздігінен репликацияланатын формаларын жасау тәжірибесі.

Гендердің РНҚ көшірмелерінің <span data-term="true">транскрипциясы</span> (ДНҚ-дағы ақпараттың РНҚ-ға көшірілуі).

Гендердің трансформациясы.

Гендердің <span data-term="true">трансляциясы</span> (РНҚ-дағы ақпарат негізінде ақуыздың синтезделуі).

Нео-евгеникадағы (жаңа генетика) сұрыптау бірліктері ретінде.

Гендердің өзгергіштігі.

«Гендер, армандар және шындық» (Бернет).

Гендік секвенирлеу

<span data-term="true">Гендік секвенирлеу</span> — ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің (генетикалық әріптердің) нақты реттілігін анықтау процесі.

Тұжырымдамалық өзгеріс ретінде. Өзгерістердің баяу қарқынына көңіл толмаушылық. Қатерлі ісіктегі гендік әртүрлілік және секвенирлеу. «Адам геномы» жобасы. Адамның толық геномын секвенирлеуге түрткі болған себептер. Секвенирлеу арқылы анықталған, емдеуге болатын ықтимал жағдайлар. Секвенирлеу ауқымының өзгеруі. Шизофрения кезіндегі секвенирлеу. Қатерлі ісік геномының қалыпты үлгісіне қажеттілік. Терминнің қолданылуы.

Гендердің «үнсізденуі» (белсенділігін жою).

Гендерді сплайсингтеу (біріктіру).

Гендерді бөлу.

Гендік терапия

<span data-term="true">Гендік терапия</span> — ауруларды емдеу мақсатында адам жасушаларына сау гендерді енгізу немесе ақаулы гендерді түзету әдісі.

АДА тапшылығын (иммунитет тапшылығының бір түрі) емдеу. Гендік терапия сынақтарына салынған тыйым. Сынақтарға жасалған әдістемелік сын. Гендерді репродуктивті емес (соматикалық) жасушаларға жеткізу. Гендік терапия үшін эмбриондық бағаналы жасушаларды (ЭБЖ) ашу. Гендік терапияға деген құлшыныс. ЭБЖ және гендік терапия. Гемофилия кезіндегі IX фактор. Адамдардағы алғашқы әрекет (бета-талассемия кезінде). Гендік модификацияланған Т-жасушаларын қолдану. Ұрықтық жол (келесі ұрпаққа берілетін) гендік терапиясы. Гемофилияны емдеу. Түзетілген генді тікелей денеге енгізу. Гендік терапиядағы жаңа технологиялар. Репродуктивті емес жасушаларды модификациялау. Орнитин-транскарбамилаза (ОТК) тапшылығын емдеу. Геномдарды біржолата модификациялау. Позитивті евгеника және гендік терапия. Репродуктивті жасушаларды модификациялау. Ретровирустық ген жеткізу векторы. Сынақ кезіндегі өлімнен кейін гендік терапияның қайта оралуы. Гендік терапияның екі түрі. Гендерді жеткізу үшін вирустарды қолдану.

Генетикалық модификацияланған организмдер (ГМО).

Генетикалық өзгеріс.

Генетикалық тазарту

Ақыл-есі кем адамдарға арналған колониялар және генетикалық тазарту. Тұқым қуалаушылық — тазартудың негізі ретінде. Нацистердің нәсілдік тазарту тәсілі. Плётцтің генетикалық тазарту теориясы.

Генетикалық соттар (Германия).

Генетикалық диагностика

<span data-term="true">Генетикалық диагностика</span> — адамның ДНҚ-сын зерттеу арқылы ауруларға бейімділікті немесе мутацияларды анықтау.

Биполярлық бұзылыс диагностикасы. Сүт безі қатерлі ісігі және BRCA1 гені. Диагностиканы қолданудағы түйткілдер. Диагностиканың дамуына аурулардың генетикалық байланысының ашылуы түрткі болуы. Диагностика үшін таңдалған аурулар. Бір-біріне қабаттасқан екі сирек синдромның мысалы. Диагностиканы қолдану шарты ретіндегі «айрықша азап шегу». Варианттар анықталғаннан кейінгі отбасылық және жеке таңдау. Ана қаны арқылы ұрықтың мутацияларын анықтау. Белгісіздік, қауіп және таңдау туралы іргелі сұрақтар. Гендерді басқаруда диагностиканы қолдану. Қауіпті болжайтын гендер. Пенетранттылығы (геннің көріну жиілігі) жоғары гендер. Мәжбүрлеусіз жасалатын негізделген араласулар. Медициналық және моральдық түйткілдер. Пенетранттылық және экспрессивтілік (геннің көріну дәрежесі) факторлары. «Жаррамдылықты» анықтау билігі. Болжамдық детерминанттар. Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD). «Превайворлар» (ауру дамығанға дейін гендік мутациясын білетіндер). Диагностиканың жаңа дәуірі. Шизофрения диагностикасы. Селективті (таңдамалы) түсік жасату. Ауыр, өршімелі дегенеративті жүйке-бұлшықет ауруының диагностикасы. Диагностиканы қолданудың үш қағидасы. Кейбір гендердің болжап болмайтын табиғаты.

Генетикалық бұзылыстар

Мутациялар мен пенетранттылықтың үйлесімі. Геномдық инженерияны емдеу үшін қолданудағы жауапкершілік. Генетикалық аурулардың тағдыр картасын жасау. Геном мен қоршаған ортаның сәйкес келмеуі. Моногендік (бір генге байланысты) аурулар. Генетикалық ақпарат, мінез-құлық және кездейсоқтық арасындағы байланысты түсіну қажеттілігі. Нақты генетикалық бұзылыстарға қарсы тұру үшін нео-евгениканы қолдану. Тұқым қуалау заңдылықтары — генетикалық әсердің белгісі. Гендердің пенетранттылығы мен экспрессивтілігі. Полигендік (көптеген гендерге байланысты) аурулар. Ауру тудыратын нақты гендерді анықтау мәселесі. Секвенирлеу арқылы анықталған ауруға бейімділік.

Генетикалық инженерия

<span data-term="true">Генетикалық инженерия</span> — тірі ағзалардың геномын жасанды жолмен өзгерту технологиясы.

ЭБЖ зерттеулерін федералдық қаржыландыруға тыйым салу. Жаңа дәуірдің басталуы. Бергтің рекомбинантты ДНҚ-мен жүргізген алғашқы жұмыстары. Генетикалық инженерияны енгізудегі қиындықтар. Қауіпсіздікке қатысты алаңдаушылықтар. Муковисцидоз генін зерттеу. Genentech компаниясының құрылуы. Гемофилияны емдеу. Болашақта қолдануға деген қызығушылық. Адамдарда генетикалық инженерияға қол жеткізу кезеңдері.

Генетикалық байланыстар

Аутизмдегі генетикалық байланыстар. Биполярлық бұзылыстағы байланыстар. Қатерлі ісіктегі байланыстар. Шығармашылық пен генетика. Қылмыстық мінез-құлық және генетика. Генетикалық диагностиканың дамуы. Қауіпті болжайтын гендер. Отбасылық шежіредегі байланыстар. Байланыстарды өзгерту үшін технологияларды қолдану мүмкіндігі. Шизофрениядағы генетикалық байланыстар.

Генетикалық жады

Жасушаның генетикалық жадыны «үнсіздендіру» қабілеті. Генетикалық жадыны өзгерту үшін эпигенетиканы қолдану. Тәжірибенің келесі ұрпаққа берілуі. Гистондардың (ДНҚ оралатын ақуыздар) гендердегі молекулалық жадыны белгілеуі. Нидерландыдағы «Ашаршылық қысы» (Hongerwinter) тәжірибесі. Ядроны тасымалдау тәжірибелері. Х-хромосомаларының кездейсоқ инактивациясы. Яманаканың генетикалық жадыны кері қайтару тәжірибесі.

Генетика

Аристотельдің генетикадағы жұмыстары. Бэтсонның «генетика» терминін енгізуі. Биологияның орталық догмасы. Генетиканың жаңа тілі мен терминдері. Генетикамен байланысты аурулар. Генетикадағы ауқымды өзгерістер. Патологиядан қалыптылық туралы ғылымға ауысу. Кеңес өкіметінің генетикаға саяси тыйым салуы. Генетиканың тақырыптық бағыты.

Генетика институты (GI).

Генетикалық скрининг

<span data-term="true">Генетикалық скрининг</span> — популяциядағы немесе топтағы адамдардың бойында белгілі бір генетикалық аурудың бар-жоғын жаппай тексеру.

BRCA1 геніне скрининг жасау. Муковисцидозға скрининг. Даун синдромына скрининг. Гоше ауруына скрининг. Медициналық кеңестерден кейінгі сот істері. Нео-евгеника және скрининг. Ата-ананың балалы болмауды таңдау құқығы. Туылу құқығы және скрининг. Селективті түсік жасату. Әлеуметтік жауапкершілік ретіндегі скрининг.

Генетикалық тесттер

Тест жасауға болатын аурулар. Генетикалық тесттер моральдық сынақ ретінде. Тесттерді қолдану қағидалары. Шизофренияға арналған тесттер. Тест нәтижесі бойынша жасалатын терапиялық түсік.

Генийлер

Тұқым қуалау заңдылықтары және генийлер. Шизофрения және гениалдылық. Генийлерді таңдауға арналған шәует банктері.

Геномды редакциялау (геномдық хирургия).

Геномдар

Қатерлі ісік және геном. Геномның жұмыс істеуіне арналған эпигенетикалық жүйе. Геномдағы эволюциялық тарих. Қоршаған орта мен геномның үйлесімсіздігі. Геном тізбегінің жариялануы.

Геномды секвенирлеу

Зерттеулер үшін қарапайым ағзаларды таңдау. Клинтонның секвенирлеу жетістігі туралы сөзі. Адам, құрт және шыбын гендерін салыстыру. Секвенирлеу әсерінен «ген» ұғымының өзгеруі. Техникалық мүмкіндіктерді бағалау. Гендер санын болжау. Жеміс шыбындарының геномы. Гендерді патенттеу ұсыныстары. Haemophilus геномы. «Адам геномы» жобасы. Секвенирлеу нәтижелері туралы бірлескен мәлімдеме. Мақалалардың бірлескен жарияланымы. Геномдағы кодталмайтын гендер. Адам геномына шолу. Жылдам секвенирлеу машинасы. Шизофрения үшін секвенирлеу. «Shotgun» (бытыралы) секвенирлеу әдісі. Бір жасуша — көп функция. Бір функция — көп жасуша. Ауруға бейімділікті анықтау. Вентердің ген фрагменттері әдісі.

Геномдық код.

Геномдық инженерия

ЭБЖ-ны федералдық қаржыландыруға тыйым салу. Бергтің тәжірибелері. Қытайдың адам эмбриондарымен жасаған тәжірибелері. Геномдарды жақсартудағы жауапкершілік мәселесі. CRISPR/Cas9 жүйесі (генді дәлме-дәл редакциялау құралы). «Пост-геномдық» кезеңдегі қолдану нұсқаулығы. Адамның сенімді ЭБЖ-ларын алу қажеттілігі. Генетикалық азаттық және генетикалық жетілдіру. Геномға ақпарат қосудың негіздемесі. Медавардың геномдық инженерия туралы пікірі. IVF (ЭКҰ — жасанды ұрықтандыру) және геномдық инженерия. Адам геномын редакциялауға мораторий жариялау ұсынысы.

Генотиптер

<span data-term="true">Генотип</span> — ағзаның барлық гендерінің жиынтығы.

Генотиптің фенотипке (сыртқы белгілер жиынтығы) әсері. Евгеника және генотипті манипуляциялау. Тұқым қуалаушылық, кездейсоқтық және ортаның өзара әрекеттесуі. Генотип арқылы әлеуметтік инженерия жасау.

Географиялық факторлар

Дарвиннің құстар эволюциясы туралы зерттеулері. D4DR вариантының таралуы. Бөлек өскен егіздердің дамуы. Жаңа түрлердің пайда болуы. Ертедегі адамдардың таралуы. Уоллестің теориясы.

Геология.

Германия.

Жыныс жасушалары (ұрық жасушалары)

ЭБЖ-ны жыныс жасушаларына айналдыру. Тұқым қуалаушылықтың «геммула» теориясы. «Ашаршылық қысы» жадының жыныс жасушаларында таңбалануы.

Гермплазма.

Гилберт, Уолтер.

Жирафтар, олардың эволюциясы.

Глейк, Джеймс.

Глюкоза метаболизмі, гендердің қосылуы мен өшуі.

Гёддель, Дэвид.

Голдштейн, Дэвид.

Гудфеллоу, Питер.

Гориллалар, эволюция және хромосомалар.

Готтесман, Ирвинг.

Гулд, Стивен Джей.

Грэм, Роберт.

Греция (ежелгі), тұқым қуалау теориялары.

Гриффит, Фредерик.

Гуанин (ДНҚ негіздерінің бірі).

Гёрдон, Джон.

Гусэлла, Джеймс.

Сығандар, нацистік жою саясаты.

Хадамар ауруханасы (Германия).

Haemophilus influenzae (тұмау таяқшасы), геномды секвенирлеу.

Ган, Отто.

Холдейн, Дж. Б. С.

Хамер, Дин.

Гомосексуалдылыққа қатысты гендерді зерттеу.

Бой (ұзындық).

Бойдың генетикалық байланыстары. Бойды ұзарту үшін жасалатын генетикалық манипуляциялар. Мендельдің өсімдіктер бойы туралы зерттеулері. Егіздердің бойын зерттеу.

Гемохроматоз.

Гемоглобин.

Гендік реттелу. Орақ тәрізді жасушалы анемия.

Гемофилия.

VIII фактормен емдеу. Гендік терапия. Тұқым қуалау жолдары. Ресей патша отбасындағы гемофилия.

Генн, Бренна.

Генслоу, Джон.

Гепатит В вакцинасы.

Хепберн, Одри.

Герберт, Барбара.

Тұқым қуалайтын аурулар қоры.

«Тұқым қуалайтын гениалдылық» (Гальтон).

Тұқым қуалайтын денсаулық соттары (Германия).

Тұқым қуалаушылық

Ежелгі грек философтарының көзқарастары. Адам туралы христиандық сенім. Тұқым қуалау бірліктерінің берілуі (Бэтсон). Қатерлі ісік генетикалық ауру ретінде. Дарвиннің теориясы. Ақпарат бөлшектері (де Фриз). Гальтонның зерттеулері. Геммула теориясы. Ген — тұқым қуалаудың негізгі бірлігі. Гомункул тұжырымдамасы (кішкентай адам бейнесі). Ламарктың тәсілі. Математикалық модельдеу. Мендельдің зерттеулері. Адамның бірегейлігі және тұқым қуалаушылық. Вайсманның теориясы.

Херрик, Джеймс.

Хернштейн, Ричард.

Гершель, сэр Джон.

Херши, Альфред.

Гесс, Рудольф.

Гейнекер, Герберт.

Тәуекелді мінез-құлық, 5HTTLRP гені.

Хиросима, атом бомбасының зардаптары.

Гитлер, Адольф.

Евгеника және жою саясаты. Нәсілдік гигиена.

ВИЧ (АИТВ).

Гоббс, Томас.

Ходжкин, Дороти.

Холмс, Оливер Уэнделл.

Гомосексуалдылық

Бибердің теориясы. Таңдау ретіндегі гомосексуалдылық. Фрейдтің пікірі. Гей гені және Хамердің зерттеулері.

Ашаршылық қысы (Нидерланды).

Гендердің экспрессиясына және жасушалық жадыға әсері.

Худ, Лерой.

Хопкинс, Нэнси.

Гормоналды терапия.

Хорн, Кен.

Хорвати, Филипп.

Хорвиц, Роберт.

Ауруханалар және евгеникалық колониялар.

Hox гендер отбасы.

Хуанг, Юнцзю.

Хаберти, Джеймс.

Хьюз, Эверетт.

Адам эмбриондары

Геномдық инженерияның этикалық мәселелері. Бағаналы жасушаларды алу тәжірибелері. Эмбриондық желілерге салынған шектеулер.

Адам генетикасы

Гендік картаға түсіру. Медицина мен денсаулыққа әсері. Моногендік және полигендік аурулар. Нео-евгеника.

«Адам геномы» жобасы

Гендер каталогы. Секвенирлеуді аяқтау қиындықтары. Клинтонның мәлімдемесі. Целера (Celera) компаниясымен қақтығыс. Федералдық бақылау. Қаржыландыру. Уотсонның басшылығы.

Адам геномдары

Геномды өзгерту қабілетіне қатысты алаңдаушылық. Тағдыр картасын жасау. ДНҚ элементтерінің энциклопедиясы (ENCODE). Зерттеулердің болашағы. Геномның болжамдық қуаты.

Хантингтин гені.

Хантингтон ауруы

Аурудың сипаттамасы. Гендік картаға түсіру. Гендік терапия мүмкіндіктері. Мутацияны анықтау. Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD).

Гаксли, Джулиан.

Гибридтер (будандар)

Корренстің, де Фриздің және Мендельдің тәжірибелері.

5-гидрокситриптамин (5-HT).

Гиперактивтілік синдромы.

Гипертония (қан қысымының көтерілуі).

Гипомания.

Бірегейлік (идентификат)

Нәсілді анықтау және бірегейлік. Генетикалық каскад және бірегейлік. Адам эмбриогенезі және бірегейліктің қалыптасуы. Тұқым қуалау теориясы арқылы құрылған бірегейлік.

идиоттар (ақыл-ой кемістігінің ең ауыр дәрежесі), классификациясы, 77, 84, 273

имбецилдер (ақыл-ой кемістігінің орташа дәрежесі) Бак ісі, оларды зарарсыздандыру (стерилизациялау) туралы, 79–82, 84, 304 классификациясы, 79, 116–17, 273, 304–05

иммиграция Бенгалияның бөлінуі және иммиграция, 4–5 эвгениканың танымалдығы және иммиграцияның артуы, 82–83 Нацистік Германиядан келген ғалымдар, 130, 131, 146

иммундық жауап гені (организмнің бөгде заттарға қарсы реакциясын басқаратын ген), адамдарда, 279–80, 281

иммундық жүйе АДА тапшылығы (аденозиндезаминаза ферментінің жетіспеушілігі) және иммунитеттің құлдырауы, 422, 423–24 иммундық жүйедегі антиденелер, 323 бактерияларда, 470 C4 гені, шизофрениямен байланысы және иммунитет, 445н иммундық жүйедегі жасушалық әрекеттесуді реттейтін хромосомалық гендер, 325 геномдар және антиденелердің жауабы, 323 гемохроматоз гені және иммундық жүйе, 279–80, 281 ОТК тапшылығын (орнитин-транскарбамилаза ферментінің жетіспеушілігі) емдеу және иммунитет, 430, 435, 465 пневмококк нұсқаларының зерттелуі, 112–114 Pneumocystis пневмониясы және иммундық жүйе, 246 гендік терапиядағы вирус векторлары және иммунитет, 465

Үндістан, ұл балаларды жыныстық іріктеу, 456–57

өнеркәсіптік төңкеріс, 72

балалардағы бүйректің поликистозды ауруы (PKD), 270

бедеулік, 262, 361, 468, 488

тұмау инфекциясы, одан кейінгі пневмококкты пневмония, 112

ақпарат ағыны биологиялық ақпараттың ағыны, 169, 410 тұқым қуалаудағы нұсқаулықтар және ақпарат ағыны, 70–71, 163, 169, 257, 258 Дарвиннің эволюция теориясындағы ата-анадан балаға берілетін ақпарат, 46 кері транскриптаза және ақпараттың бағыты, 223 Шостактың өздігінен репликацияланатын гендерді жасауы және ақпарат ағыны, 412–13

ақпарат теориясы және гендердің қалыптасуы, 412–13

Ингрэм, Вернон, 170н

тұқым қуалау заңдылықтары аурудағы генетикалық әсерлердің белгісі ретінде, 298–300 психикалық ауру және тұқым қуалау заңдылықтары, 73–74 Морганның гендердің тіркесуін зерттеуі, 93–96

тұқым қуалау теориялары ежелгі грек философтарының көзқарастары, 21–24 Бэтсон гендердің тұқым қуалаудағы күші туралы, 63 Адам атаның «Бірінші ата-ана» екені туралы христиандық сенім, 25 де Фриз ақпараттық бөлшектер туралы, 58 Вейсман гермплазма (тұқым қуалаушылық зат) туралы, 57–58

Inquiries into Human Faculty and Its Development (Гальтон), 63

Геномдық зерттеулер институты (TIGR), 309–10, 311, 312

Адам генінің терапиясы институты, Пенсильвания университеті, 429, 435

Генетика институты, Кеңес Одағы, 127

зият (интеллект) зиятқа әсер ететін гендер мен қоршаған ортаның үйлесімі, 346, 349, 379 «зият гені» ұғымы, 480–81 The Bell Curve кітабының зиятқа көзқарасы төңірегіндегі дау, 343, 345, 346, 348 зияттың анықтамасы, 343–44 эвгеника және зият бойынша іріктеу, 273, 275, 344 Гальтонның тұқым қуалаушылық пен зиятты өлшеуі, 66–67, 68, 74, 103, 110, 128, 343 жалпы зият (general intelligence) концепциясы, 344–45 генетика және зият бойынша санаттарға бөлу, 350–51 нәсіл және зияттағы генетикалық өзгергіштік, 14, 341 зияттың тұқым қуалауын егіздер арқылы зерттеу, 129

зият тестілері ақыл-ой кемістігін зият тестілері арқылы анықтау, 79 тесттер арқылы зиятты өлшеу, 344–45 тест нәтижелері бойынша жетістіктерді болжау, 349 тест тапсырудағы нәсілдік фактор, 348

генаралық ДНҚ (гендер арасында орналасқан, ақуызды кодтамайтын ДНҚ бөліктері), 220, 307, 324, 401

Эвгеника бойынша халықаралық конференция, Лондон (1912), 76, 120

интрондар (ген ішіндегі ақуыз туралы ақпараты жоқ, транскрипция кезінде кесіп тасталатын бөліктер), 219–20, 248, 280, 295, 307, 324, 379, 401–02, 486

экстракорпоралдық ұрықтандыру (ЭКҰ/IVF) пайдаланылмаған эмбриондардан жасуша желілерін алуға федералдық шектеулер, 469 пайдаланылмаған эмбриондардан алынған адамның ЭК жасушалары (эмбриондық дің жасушалары), 468–69 ЭКҰ эмбриондарына түзетілген генді енгізу, 478 ЭКҰ процесі, 456, 468, 474

Айронс, Эрнест, 170

Итакура, Кейичи, 241, 242, 243

Итано, Харви, 170

IT15 гені, адамдарда, 287

IVF. Қараңыз: экстракорпоралдық ұрықтандыру

Яблонски, Вальтер, 128н

Джексон, Дэвид, 207, 208, 210, 212, 213, 291

Жакоб, Франсуа, 164, 165–66, 175, 175н, 176, 176н, 177, 178, 215, 228, 314, 392

Йениш, Рудольф, 422, 477

Джеймисон, Кей Редфилд, 448–49

Жапония, атом бомбалауы (1945), 301

Дженкин, Флеминг, 44–46, 66

Дженсен, Артур, 345

Еврейлер Америкалық эвгенистердің еврейлерге қатысты алаңдаушылығы, 83 Тей-Сакс ауруына генетикалық скрининг жасау, 291, 342, 350 еврейлердің иммиграциясы, 82, 83 Менгеленің еврей егіздеріне жасаған тәжірибелері, 129–30, 129н, 138, 380, 502 еврейлердің генетикалық өзгермейтіндігі туралы нацистік сенім, 127 нацистердің еврейлерді қыруы, 123, 124–25, 137, 457 нацистік саясат және ғалымдардың көшуі, 130, 131 нацистік нәсілдік тазарту заңдары, 121–22 нацистердің егіздерді зерттеуі, 123 бөлек өскен еврей егіздерін зерттеу, 383, 384

Иогансен, Вильгельм, 71, 172

Джонс Хопкинс ауруханасы, Мур клиникасы, 261

Journal of Hygiene, 114

Джадт, Тони, 479

Кафатос, Фотис, 223н

Кайзер, Дейл, 205

Кайзер Вильгельм институты, Берлин, 118, 119, 120, 124, 130

какогеника (тұқым қуалайтын жағымсыз белгілерді зерттейтін сала), 75

Камин, Леон, 346

Кан, Ю. Вай, 280н

Kantsaywhere (Гальтон), 76

Келлер, Эвелин Фокс, 292

Керр, Джон, 193

Кевлс, Дэниел, 72

Хорана, Хар, 168

Кидд, Бенджамин, 73

Кайли, Том, 241

Кимбл, Джудит, 194, 195

Кимура, Мотоо, 333н

Кинг, Десмонд, 457–58

Кинг, Мэри-Клэр, 438–39, 440

Кинзлер, Кен, 309

Kleiner, Perkins, Caulfield and Byers, 239

Клайнфельтер синдромы, 267, 269

Корнберг, Артур, 92, 180, 203, 205, 234, 237

Корсмейер, Стэнли, 194

Кравиц, Керри, 278, 279, 281

Кребс, Ханс, 130, 131

Кречмар, Герхард, 122

Кречмар, Лина, 122

Кречмар, Рихард, 122

лактоза метаболизмі лактоза үшін қосылатын немесе өшетін гендер, 174–76, 176н, 307н, 392 лактозаны бақылайтын оперон (бірге реттелетін гендер тобы), 176н, 177

Ламарк, Жан-Батист, 42, 44, 57, 60, 61, 126, 395, 406

Ламаркизм, 126

Лямбда бактериофагы, 207

Ландер, Эрик Celera дерекқоры, 319, 320 клон бойынша жинақтау тәсілі, 311 генді патенттеу ұсыныстары, 309 адам геномын секвенирлеу, 312, 315, 318, 320 гендердің математикалық модельдері, 302, 311, 320

Лангерганс, Пауль, 239, 240

тіл, сөздердің өзгеруі, 29–30

Лаплас, Пьер-Симон, 35

Ларкин, Филипп, 339

Тұқым қуалайтын аурулары бар ұрпақтардың алдын алу туралы заң (Стерилизация заңы), Германия, 121, 124

Ледер, Филипп, 168

Ледерберг, Джошуа, 236

құқықтық мәселелер гендерді клондау, 230 генді патенттеу дауы, 308–09 геномдық инженерияны қолдануға мораторий ұсынысы, 477 рекомбинантты ДНҚ технологиясының патенті, 237, 308

Лежен, Жером, 262н

Ленц, Фриц, 119

Леопольд, ханзада, Олбани герцогы, 99

Лессинг, Дорис, 147н

лейкемия, 405

Левене, Фебус, 135

Льюис, Эд, 186–87, 188

Левонтин, Ричард, 342, 372–73

лигаза (ДНҚ үзінділерін біріктіретін фермент), 206, 214

Линкольн, Авраам, 261

лингвистика, 124, 331, 335, 336

тіркесу талдауы (linkage analysis), 109, 286, 378, 439, 445, 445н

Линней, Карл, 20

Линней қоғамы, 39, 53

Лионни, Лео, 190

Лоббан, Питер, 205, 207, 208

Лондон экономика мектебі, 73

Лайель, Чарльз, 32, 34, 35, 39

лимфома, 194, 405

Лысенко, Трофим, 126–27, 396, 406

Лысенкоизм, 127

Маклин, Рут, 435

Маклеод, Колин, 136, 137

тамақтанбау (ашығу), оның балаларға әсері, 393–94

Мальтус, Томас, 36–37, 38–39, 44, 274

Манхэттен жобасы, 140, 232

мания, 388, 448, 449, 492–93

Маниатис, Том, 223н, 247, 248

Манто, Саадат Хасан, 4

«карта жасаушы» гендер (mapmaker genes), 188, 189–90

гендерді картаға түсіру. Қараңыз: гендік карта жасау

Марфан синдромы мутация, 263, 264 бірыңғай генетикалық байланыс, 261, 262 симптомдары, 263

Marvel Comics, 266

Марксизм, 396

жаппай параллельді ДНҚ секвенирлеуі, 443, 450

басты реттеуші гендер (master-regulatory genes), 403н құрттардағы жасуша желілерін өзгерту, 392 эпигенетикалық белгілер және басты реттеуші гендер, 403н әсер ететін факторлар, 195, 387, 392 қоршаған ортаның әсері, 408 Льюистің бұл процесті ашуы, 187 Свайер синдромы, 361

математикалық зият, 345

математика және математикалық байланыстар математика арқылы гендік карта жасау, 281, 302, 377 Мендельдің математиканы қолдануы, 46, 51, 58 тұқым қуалайтын белгілерді модельдеу, 103–04 Пифагор теоремасы, 22

Маттеи, Генрих, 168

Модсли, Генри, 73–74

Максам, Аллан, 218

Майр, Эрнст, 274

Мбути пигмейлері, 336, 339

Маккарти, Маклин, 136, 137

Макклинток, Барбара, 218

Маккорви, Норма, 268

Макгаррити, Джерард, 426

Маккьюсик, Виктор, 260, 261–64, 265, 269, 275, 276, 449

MECP2 гені, адамдарда, 454

Медавар, Питер, 204, 222

Медициналық зерттеулер кеңесі (MRC), Біріккен Корольдік, 217, 304

мегатерий, 32

жад (есте сақтау). Сондай-ақ қараңыз: генетикалық жад жадты сақтау үшін қосылатын немесе өшетін гендер, 392 Hongerwinter (Голландиядағы ашаршылық қысы) тәжірибесі және жад, 394 жадты зерттеуге арналған трансгенді тышқандар, 421

Мендель, Грегор Иоганн, 13, 47–55 Августиндік монахтық дәстүр, 17–18, 49 шығу тегі және дайындығы, 18–19 Бэтсонның Мендель идеяларын қабылдауы, 61–62, 61н, 70, 71 Дарвинмен салыстырғанда, 43 Дарвиннің зерттеулері және Мендель, 46, 53 де Фриздің зерттеулері және Мендель, 58, 59–60 жаратылыстану ғылымдары бойынша білімі, 19–20, 47–48 эвгеника жақтастары және Мендель, 75–76 теориясының әсері, 70–71 математикалық байланыстарды қолдануы, 46, 51, 58 Морган генетикалық тіркесулер туралы, 94–95 Негелидің Мендельді сынауы, 54, 55 бұршақ будандастыру тәжірибелері, 48–52, 51н, 54–55 еңбектерінің жариялануы, 46, 53–54 еңбектерінің қайта ашылуы, 59, 60, 61–63, 61н, 70, 72, 321, 502 тұқым қуалау бірліктерін зерттеуі, 53–54, 62, 70, 71, 92, 106 фон Чермактың Мендель еңбегін қайта ашуы, 60

Мендель дүңгіршектері, 86

Менгеле, Йозеф, 124, 129–30, 138, 380, 502

ақыл-ой кемістігі және нацистік стерилизация бағдарламасы, 121

психикалық ауру қылмыстық мінез-құлықпен байланысы, 300–301 отбасының тұқым қуалайтын аурудан қауіптенуі, 7–8 психикалық аурудағы генетикалық әртүрлілік, 298 тұқым қуалау заңдылықтары, 73–74 ұрпақтар арасындағы психикалық ауру тарихы, 8

ақыл-ойдың тежелуі, 85, 267, 456

Меринг, Йозеф фон, 239–40

Мерриман, Кертис, 128н

Мерц, Джанет, 208, 209–10, 211, 211н, 212, 213, 214, 226

Мезельсон, Мэтью, 165

ақпараттық молекулалар, 164–66

метил топтары гендерді «үнсіздендіруде» (өшіруде), 400 эпигеномдарды (ДНҚ реттілігін өзгертпейтін генетикалық белгілер) егіздер арқылы зерттеуде, 402

тышқандар тышқаннан алынған ЭК жасушалары, 468, 469 Мендельдің тұқым қуалау тәжірибесінде тышқандарды қысқа уақыт қолдануы, 49 ОТК тапшылығын гендік терапия арқылы зерттеу, 430 тышқан эмбриондарынан алынған дің жасушалары, 419 гендік зерттеулердегі трансгенді тышқандар, 421–22 Вейсманның тышқандармен жасаған тәжірибелері, 57

мицеллалар (сұйықтықтағы молекулалардың шар тәріздес жиынтығы), 411–12

микро-РНҚ, 314

Мишер, Фридрих, 134

көші-қон (миграция) көші-қонға байланысты генетикалық өзгергіштік, 386 адам геномын зерттеу және көші-қон, 503 «Африкадан шығу» теориясы, 336–37 нәсілдік классификация және көші-қон, 342

Mill on the Floss, The (Элиот), 75

Милле, сэр Эверетт, 69

Миллер, Стэнли, 411

Милтон, Джон, 32

Минковский, Оскар, 239–40, 240н

Бөлек өскен егіздердің Миннесота зерттеуі (MISTRA), 381–82, 383–84, 386

Митохондриялық Ева, 338, 339, 438

Molecular Biology of Homo sapiens симпозиумы (1986), Колд-Спринг-Харбор, Нью-Йорк, 302

молекулалық жад, гистондардың таңбалануы, 401–02

«Нуклеин қышқылдарының молекулалық құрылымы: дезоксирибонуклеин қышқылының құрылымы» (Уотсон және Крик), 158

Мани, Джон, 363–64, 380

маймылдар АДА тапшылығын гендік терапия арқылы зерттеу, 424 маймыл эмбриондарынан алынған ЭК жасушалары, 468 ЭКҰ эмбриондарын зерттеу, 468–69 ОТК тапшылығын зерттеу, 430, 434 маймылдардағы SV40 вирусы, 204

Моно, Жак, 164, 173–77, 175н, 176н, 177, 178, 215, 314, 392

моногенді аурулар (бір геннің бұзылуынан болатын аурулар) классификациясы, 260–62 саны, 482 имплантация алдындағы генетикалық диагностиканы (PGD) қолдану, 457

Мур, Джозеф Эрл, 261

Мур клиникасы, Джонс Хопкинс ауруханасы, 261

моральдық мәселелер. Сондай-ақ қараңыз: этикалық мәселелер түсік жасату (аборт) және мораль, 458, 464 ЭК жасушалары және генетикалық өзгерістер, 473 гендерді клондау, 233 гендік терапия, 436 генетикалық диагностика, 437–38, 457, 458 генетикалық скрининг, 275, 492н әлеуметтік инженерияда генотиптерді қолдану, 460–61 гендер арқылы адамның қалыптылығын анықтау, 331, 349, 458 ЭКҰ процедуралары, 474 теріс эвгеника, 76 генетика логикасын қарапайымдандыру, 110 генетикалық «жарамдылықты» анықтау билігі, 461–62 имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD), 456, 464 келісімсіз мәжбүрлі медициналық процедуралар, 458

Морган, Томас Хант, 92–98 шығу тегі және дайындығы, 92 гендердің кроссинговері (айқасуы), 96 гендердің хромосомаларда орналасуының физикалық негізі, 92, 93–96 гендердің хромосомадағы жақындығы, 96–97 гендердің материалдық формасын зерттеу, 97–98

Мормон отбасылары, генетикалық зерттеулер, 279

морондар (ақыл-ой кемістігінің жеңіл дәрежесі), классификациясы, 77, 80, 273

Меллер, Герман, 114–18, 314 шығу тегі және жеке өмірі, 94, 114–15, 117–18 Кайзер Вильгельм институтындағы зерттеулері, 118, 119, 130, 131 оң эвгеника, 116–17, 274 жеміс шыбындарындағы радиация әсерінен болатын мутациялар, 115–16, 131, 220

Мюллер, Макс, 190

Мюллер-Хилл, Бенно, 176н

Маллиган, Ричард, 423–24, 428, 473

Маллис, Кэри, 302

мультигенді (көпгенді) аурулар. Сондай-ақ қараңыз: полигенді синдромдар гендердің математикалық модельдері, 302

Мунк, Эдвард, 450

Мюррей, Чарльз, 343, 345, 346, 347

Мюррей, Джон, 339

Мұсылмандар және Бенгалияның бөлінуі, 4–5

мутанттар Бидл мутанттардағы жетіспейтін метаболикалық функция туралы, 162–63 Дарвин мутанттар туралы, 41, 61 де Фриздің мутанттарды ашуы және атау беруі, 61 Морганның жеміс шыбындарына жасаған зерттеулері, 94, 95

мутациялар қатерлі ісік және мутациялар, 13 генетикалық бұзылулардағы мутациялардың үйлесімі, 299 геномдық инженерияны қолданудағы қауіптер, 476 кистозды фиброз, 289–90, 459, 464 мутацияларға арналған диагностикалық тесттер, 459 мутацияның түрлі мүшелердегі көріністері, 263 мутациялар арқылы көрінетін эволюциялық тарих, 333–34 мутацияларға генетикалық скрининг жасау, 13 адам ауруларымен байланысы, 260–62 Гентингтон ауруы, 288–89 ақпарат теориясы мутацияның әсері туралы, 413 Марфан синдромы, 263 табиғи іріктеу және мутациялардың берілуі, 421 ядроны тасымалдау техникасы, 398н аурудағы генетикалық әсерлердің белгісі ретіндегі тұқым қуалау үлгісі, 298–300 радиация және мутация жиілігі, 115–16, 301 ауру қаупі, 455н шизофрения, 299, 443–44, 445н, 445 статистикалық концепция ретіндегі мутация, 264 мутациядан туындайтын өзгергіштік, 105–06, 110, 181, 261, 264

myc гені, адамдарда, 405

Майерс, Ричард, 336

Myriad Genetics, 439

Нагасаки, Жапония, атом бомбалауы (1945), 301

Негели, Карл фон, 54–55, 59

Наполеон, 35

Ұлттық ғылым академиясы (NAS), 227, 238, 298

Ұлттық қатерлі ісік институты, 371, 438

Ұлттық денсаулық сақтау институттары (NIH), 168, 275 АДА тапшылығын гендік терапиямен емдеу, 423–25 СПИД-ті зерттеу, 375 генетикалық зерттеулер конференциясы, 197–98 Адам геномы жобасы, 404, 304–05, 306, 308, 309, 310 рекомбинантты ДНҚ бойынша нұсқаулықтар, 231, 236, 243

табиғи бұлыңғырлық (natural ambiguity), 194

табиғи тарих табиғаттағы құдайдың рөліне сену, 29, 30, 35, 42 Дарвиннің қызығушылығы, 28–30, 31 Гершель себеп-салдарлық механизмдер туралы, 29–30 Пейлидің көзқарасы, 29 дін қызметкері-натуралистер, 30–31

Жаратылыстану ғылымдары қоғамы, Брно, 53

табиғи іріктеу Дарвиннің табиғи іріктеуді қолдануы, 37–38, 37н, 39–40, 61, 104 де Фриз стихиялы мутанттар туралы, 61 эволюция және табиғи іріктеу, 40–41, 104–05, 331 Гальтонның сұрыптауды қолдануы, 64, 73 Мальтустың табиғи іріктеу теориясы, 37 мутацияның берілуі және табиғи іріктеу, 421 табиғи өзгергіштік қажеттілігі, 104–05 температура фактор ретінде, 106 Уоллес эволюция және табиғи іріктеу туралы, 39

Natural Theology (Пейли), 29

Nature (журнал), 158, 218, 228, 286, 320, 321

табиғаттың өзгермейтіндігі, 292

табиғат пен тәрбие (nature versus nurture), 8, 67, 128, 292, 297, 346–47, 364, 403, 481

Нацистік Германия, 119–25 қолданбалы биология (қолданбалы генетика), 119, 120 эвгеникалық бағдарламалар, 13, 76, 109, 124, 138 генетикалық кемістігі барларды эвтаназиялау бағдарламасы, 13, 122–24 Гитлердің билікке келуі, 119–20 Нидерландыдағы ашаршылық (Hongerwinter), 393–94 нәсілдік тазарту заңдары, 76–77, 121–22 нәсілдік жою бағдарламалары, 124–25 нәсілдік гигиенаға сену, 76–77, 120–21, 502 эвгеникадан бас тарту, 138 ғалымдардың Германиядан кетуі, 130, 131, 146 стерилизация бағдарламалары, 120, 121–22, 123, 124, 125, 129 егіздерді зерттеу, 128, 129–30, 129н, 380

неандертальдықтар, 332–33, 339, 340

теріс эвгеника (нашар белгілерді жоюға бағытталған) имплантация алдындағы генетикалық диагностика (PGD), 456 босану алдындағы тексеру және түсік жасату, 273 мәжбүрлі стерилизация, 75, 76 ұл балаларды жыныстық іріктеу, 456–57

Негретте, Америко, 285

Неймёллер, Мартин, 125

нематодтар (C. elegans), геномды секвенирлеу, 191, 194, 313, 315

нео-эвгеника (жаңа генетика), 272–77 нео-эвгениканы сынау, 273–74, 275–76 гендер іріктеу бірлігі ретінде, 273 генетикалық скрининг, 272–73 ескі эвгеникадан айырмашылығы, 272–73, 275 генетикалық бұзылуларға қарсы іріктеу, 273–74 нео-эвгениканы қолдау, 274–75 гендерді анықтау технологиялары, 276–77

Нидерланды, Hongerwinter (Ашаршылық қысы), 393–94, 395, 405–06

жүйке-бұлшықет ауруы, генетикалық диагностика, 450–52, 453

нейтрондар, 140

New England Journal of Medicine, 260, 466

жаңа түрлердің түзілуі Дарвиннің құстар популяциясының эволюциясын зерттеуі, 37–38, 45н Добжанскийдің генетикалық тәжірибелері, 105–08 оқшаулану мен будандасуға әсер ететін географиялық факторлар, 45н, 108–09 Гершельдің болжамдары, 29–30 «құпиялардың құпиясы» ретінде, 30

Нью-Йорк Таймс, 237, 259, 300, 343, 460, 465, 479, 491

New Yorker (журнал), 348

Newsweek (журнал), 237, 300

Ньютон, Исаак, 44, 74, 172, 449

келесі буын ДНҚ секвенирлеуі (next-generation sequencing), 443, 445

Ресей патшасы Николай II, 98, 100

NIH. Қараңыз: Ұлттық денсаулық сақтау институттары

Николайевич, Алексей, Ресей тақ мұрагері, 99, 100, 465

Ниренберг, Маршалл, 168, 259, 426

азот, оттегіге айналуы, 140

Никсон, Ричард, 232

Нобель сыйлықтары, 24, 97, 130, 139, 143, 145, 159, 163, 217, 221–22, 236, 241, 259, 274, 398

Ноэль, Вальтер, 170, 173, 178

кодталмайтын гендер, 314, 455н

Инвазивті емес босану алдындағы тексеру (NIPT), 490н

қалыптылық (норма) биологиялық әртүрлілік пен қалыптылыққа деген құштарлық, 481 эвгеникалық стерилизация, 81–82 ген мен қоршаған ортаның әрекеттесуі, 258 нормаға назар аударудың моральдық мәселелері, 331, 349, 458 ата-аналар және әлеуметтік инженерия, 461 генетиканың патологиядан қалыптылық ғылымына ауысуы, 330

қалыпты қысымды гидроцефалия (NPH) (ми қарыншаларында сұйықтықтың жиналуы), 256–57

Not in Our Genes: Biology, Ideology, and Human Nature (Левонтин), 372–73

ядроны тасымалдау (бір жасуша ядросын екіншісіне ауыстырып салу), 396–98, 398н, 402, 489

нуклеин қышқылдары, 134–35, 137, 146, 180, 413

нуклеин (Мишер ашқан ядролық заттың алғашқы атауы), 135

Неміс халқының тұқым қуалайтын денсаулығын қорғау туралы Нюрнберг заңдары, 121–22

күтуші жасушалар (nurse cells), ЭК жасушаларын өсіруде, 468

Нюслайн-Фольхард, Кристиана, 188–89

Обама, Барак, 476

семіздік, 261, 262, 394, 406, 487, 491

Очоа, Северо, 168

Ғылым және технология басқармасы, 232

Олсон, Мейнард, 280, 312

Олимпия (фильм), 121

Түрлердің шығу тегі (Дарвин) Агассистің бірнеше шығу тегі туралы теориясына қарсы, 331–32 Гальтонның бұл еңбекті зерттеуі, 65 адамның шығу тегі туралы, 332, 372 жариялануы, 39–40, 502 пікірлер, 40, 44, 53, 332

оперондар, 176, 176н, 177

Орест туралы миф, 21

органеллалар, 293, 337, 398н

алғашқы күнә, христиандық тұқым қуалау теориясында, 25

шығу тегі туралы теориялар Агассистің көптеген шығу тегі теориясы, 331–32 христиандық сенім, 30, 35–36 Гершель себеп-салдарлық туралы, 29–30 Лаплас табиғи күштер туралы, 35 «құпиялардың құпиясы» ретінде, 30 Пейлидің көзқарасы, 29 дін қызметкері-натуралистер, 30–31 гендер арқылы шығу тегін зерттеу, 331–33

орнитин-транскарбамилаза (ОТК) тапшылығы, 429–36 сынақтарға қатысты сын, 433–34, 435–36, 465 сынақ кезіндегі өлім, 432–33, 434–35, 465 ОТК тапшылығына гендік терапия, 429–34 сынақтың ғылыми сабақтары, 434–35 аурудың берілуі, 429

Оруэлл, Джордж, 12, 131

Ослер, Уильям, 76

остеогенез (сүйектің дұрыс қалыптаспауы), 261

«Африкадан шығу» теориясы, 336

Оуэн, Ричард, 34, 40

оттегі қандағы оттегі тасымалдаушысы, 141, 170, 171 азоттың оттегіге айналуы, 140

Пейдж, Дэвид, 361, 362

Пейли, Уильям, 29

ұйқы безі, инсулин, 216, 239–40, 243н

ұйқы безінің қатерлі ісігі, 405

пангенезис (организмнің барлық мүшелерінен жиналған бөлшектер арқылы тұқым қуалау теориясы), 44, 57, 58, 71

Дарвиннің пангенезис теориясы, 44, 46, 57, 71

де Фриздің пангенетика теориясы, 62, 71

Парацельс, 25

Paradise Lost (Милтон), 32

Парди, Артур, 175, 176н, 177

Парк, Хетти, 270–71

Парк, Лора, 270

дін қызметкері-натуралистер, 30–31

Бенгалияның бөлінуі, 4–5, 493

Патент туралы заң (АҚШ), 245

патент және патенттік өтінімдер, 14н Amgen компаниясының эритропоэтинді бөліп алуы, 308 BRCA1 генінің реттілігі, 439 ген фрагменттері технологиясы, 309 Genentech-тің пробиркада жасалған инсулині, 245 гендерге патент алу, 308–09, 312 рекомбинантты ДНҚ техникасына патент, 237, 245, 308

Патринос, Ари, 317–18

Паттерсон, Орландо, 348

Полинг, Лайнус, 164, 333н ДНҚ құрылымын зерттеуі, 148, 152–53 гемоглобин нұсқалары, 170 ақуыз құрылымын зерттеуі, 143, 148

Мендельдің бұршақтармен тәжірибелері, 48–52, 51н, 55

Пирсон, Карл, 68–70, 73, 76, 116

ПЭГ-АДА (дәрі), 423, 427, 428

пенициллин, 145, 229

People (журнал), 371

тұлға архетиптері, 385

Перутц, Макс, 131

Пейтц-Егерс синдромы, 260

фенотиптер (организмнің байқалатын сыртқы белгілері мен қасиеттері) гендердің белгілерге әсері, 104 фенотипке әсер ететін қоршаған орта факторлары, 107 эвгеника және фенотипті манипуляциялау, 74 фенотиптегі қауіпті болжайтын гендер, 447 генотип фенотипті анықтаушы ретінде, 106–07

Тұқымқуалаушылық, кездейсоқтық, қоршаған орта, өзгергіштік және эволюцияның фенотипті (ағзаның көрінетін белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы) қалыптастырудағы өзара әрекеттесулері, 107–08

Ең бейімделгендердің табиғи сұрыпталуы, 108

Кездейсоқтықтың оған әсер етуші фактор ретіндегі рөлі, 107

phiX вирусы, 294

Физиология, 142

«Олат» (Камю), 479

Өсімдіктерді будандастыру тәжірибелері

Корренстің қолдануы, 59–60

Де Фриздің қолдануы, 58–59, 60–61

Мендельдің қолдануы, 46, 48–52, 51n, 54–55

Платон, 22, 23, 69, 74

Альфред Плетц, 76–77, 120–21, 129

Пневмококк, оған қарсы вакцинаны зерттеу, 112–114

Pneumocystis pneumonia (PCP) — пневмоцистік пневмония, 246

Пневмония (өкпе қабынуы), 2, 112, 113, 246, 289, 309, 422, 428

Пневмококктық пневмония, 112

Роберт Поллак, 209, 210

Бүйректің поликистозды ауруы (БПА), 270

Полигендік синдромдар (Бірнеше геннің бірлескен әсерінен туындайтын генетикалық ауытқулар)

Жіктелуі, 262

Даун синдромы полигендік ретінде, 262, 262n, 267, 455

Тұқым қуалауы, 481–82

Ондағы гендерге арналған математикалық модельдер, 302

Көптеген орындардағы бірнеше гендер және олардың әсері, 262–63, 295

Ондағы теріс сұрыптау, 276

Шизофрения полигендік ауру ретінде, 276, 300

Полимеразды тізбекті реакция (ПТР), 302, 430, 439

<span data-term="true">Полиморфизмдер</span> (бір геннің популяция ішіндегі әртүрлі нұсқалары), 280–81, 280n, 301, 303

Popular Science Monthly журналы, 332

Популяцияның өсуі, Мальтустың көзқарасы, 37, 38, 39

Позициялық клондау, 288–91

Позитивті евгеника (Адамзаттың «жақсы» деп саналған тұқым қуалайтын қасиеттерін жақсартуға бағытталған ілім)

Гендік терапия және оның қайта жаңғыруы, 464

Генотипті (ағзаның барлық гендерінің жиынтығы) таңдау, 274

Мюллердің оған деген қызығушылығы, 116

Нео-евгеника және оның рөлі, 274

Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (ИГД) және оның байланысы, 456

Оны қолдаушылар, 75, 274

Посттравмалық стресстік бұзылыс (PTSD), 459, 491, 497n

Преформация (ұрықта болашақ ағзаның барлық мүшелері кішірейтілген түрде дайын тұрады дейтін ескі биологиялық тұжырымдама), 25–26, 27

Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (ИГД), 456–57, 464, 477, 490

«Табиғи философияны зерттеу туралы алдын ала пайымдау» (Гершель), 29

Пренаталдық (тууға дейінгі) тесттер

Амниоцентез (ұрық маңындағы сұйықтықты зерттеу әдісі) және ол туралы, 267, 268, 291

Муковисцидозды анықтауға арналған тесттер, 291

Стерилизациялау мақсатында ақыл-ой кемістігін анықтау үшін қолданылуы, 79, 81–82

Генетикалық скрининг. Генетикалық скринингті қараңыз

Тесттен кейін алынған медициналық кеңестерге байланысты сот істері, 270–71

Нео-евгеника (жаңа генетика) және пренаталдық тесттер, 272–73

Инвазивті емес пренаталдық тест (NIPT), 490n

Ата-ананың тест нәтижесінен кейін балалы болмауды таңдау құқығы, 271

Туылу құқығы және пренаталдық тесттер, 269, 270, 272

Терапевтік түсік жасату және тууға дейінгі зерттеулер, 267–68, 273

<span data-term="true">Превиворлар</span> (Генетикалық ауруға бейімділігі бар, бірақ әлі ауырмаған, алдын алу шараларын қабылдап жүрген адамдар)

Қолжетімді ақпарат және олардың таңдауы, 453–54, 455, 457, 492

Терминнің пайда болуы, 441

Альберт Придди, 80–82, 83, 116, 120, 273

«Геология негіздері» (Лайелл), 32

«Брно жаратылыстану қоғамының еңбектері», 53

«Ұлттық ғылым академиясының еңбектері», 228

<span data-term="true">Промоторлар</span> (геннің транскрипциясын бастайтын ДНҚ бөлігі), 307n

«Жоспарлы генетикалық өзгерістердің болашағы» конференциясы (1971), Чикаго, 198

Protein + Cell (журнал), 478

<span data-term="true">Ақуыздар</span> (белоктар)

Олардың құрылымындағы аминқышқылдары, 163

Жасушалық функциялардың ақуыздар арқылы жүзеге асуы, 163–64

Биологиялық ақпараттың ақуыздармен алмасу ағыны, 410

Гендердің ақуыз молекулаларының конфигурациясындағы рөлі, 163

Ақуыз құрылымының рентгендік дифракциясы, 143

Ақуыздық рецепторлар және иіс сезу, 323

<span data-term="true">Протеомдар</span> (ағзадағы барлық ақуыздардың жиынтығы), 487n

Протондар, 140

<span data-term="true">Псевдогендер</span> (қызметі бұзылған, «өлі» гендер), 324–25

Психотикалық фугалар (кенеттен естен танып, басқа жаққа кетіп қалу күйі), 8, 298

Марк Пташне, 176n, 247, 403n

PTSD (посттравмалық стресстік бұзылыс), 459, 491, 497n

Пифагор

Аристотельдің оны сынауы, 23

Дарвиннің одан «гомункул» тұжырымдамасын алуы, 43

Гальтонның оның идеяларын пайдалануы, 69

Тұқым қуалау теориясы, 21–22, 25, 27, 53, 356

Ламарк теориясының Пифагор идеяларымен ұқсастығы, 42

Пифагор теориясының жаңартылған түрі ретіндегі преформация, 27

Пифагор теоремасы, 22, 24

Стивен Куэйк, 450, 452

Дэн Куэйл, 371

Адольф Кетле, 66, 103

Нәсіл

Агассистің көптеген шығу тегі туралы теориясы және нәсіл мәселесі, 331–32

Евгеника және нәсілдің деградацияға ұшырау қорқынышы, 75

Интеллект және нәсіл, 14, 341, 343, 345, 346, 348

«Еврейлердің нәсілдік биологиясы» (Вершюр), 124

Нәсілдік тазарту

Нацистердің тәсілі, 121–22, 124

Плетцтің нәсілдік тазарту теориясы, 76–77

Нәсілдік гигиена, 76–77, 120–21, 129, 502

Радиация

Жеміс шыбындарындағы мутация қарқынының радиация әсерінен өзгеруі, 115–16, 131, 220

Хиросима мен Нагасаки бомбалануынан кейінгі радиациялық мутациялар, 301

Радиациядан туындаған діңгектік мутациялар, 469–70

Радий, Кюридің зерттеулері, 145

Дж. Т. Рэндалл, 143–44, 149

Кездейсоқтық. Кездейсоқтықты қараңыз

Григорий Распутин, 99

Мэри Рау, 123

«Африкадан шығу» моделі (ROAM), 336

<span data-term="true">Рецессивті белгілер</span> (басым белгі болмағанда ғана көрінетін белгілер), Мендель тәжірибелері, 51–52

<span data-term="true">Рекомбинантты ДНҚ</span> (Зертханалық жағдайда әртүрлі ағзалардан алынған генетикалық материалды біріктіру арқылы жасалған ДНҚ)

Тәжірибелерді қадағалайтын консультативтік комитет, 425

Рекомбинантты ДНҚ-ның пайдасы мен қаупі туралы «Берг хаты», 228

Бергтің алғашқы рекомбинантты ДНҚ-ны жасауы, 206–08, 210–11, 212–13, 214, 291, 503

Жаңа дәуірдің бастауы ретінде рекомбинантты ДНҚ-ның жасалуы, 226, 291

Алғаш рет жасалуы, 291

Эричедегі студенттермен «болашақтың болашағы» туралы талқылау, 225–26, 417–18, 437

Осы технологияның салдары мен маңызы, 206–07, 209, 210, 417

Рекомбинантты ДНҚ бойынша консультативтік комитет (RAC), 425, 426, 430, 434

Рекомбинантты VIII фактор терапиясы, 249

Рекомбинантты ТРА, 251

<span data-term="true">Рекомбинация</span> (тұқым қуалайтын ақпараттың қайта үйлесу процесі), 181–82, 184, 208, 227, 229, 231, 278, 360n

Дэвид Реймер, 363–65, 366

Нильс Реймерс, 237

<span data-term="true">Репликация</span> (ДНҚ молекуласының өздігінен екі еселенуі)

ДНҚ репликациясы, 179–80, 180n, 182, 218, 288, 296

Гендердің репликациясы, 184, 205, 224, 302

Плазмидалардың репликациясы, 209

Repository for Germinal Choice (данышпандар банкі), Эскондидо, Калифорния, 274, 276

«Мемлекет» (Платон), 22, 23

Төзімділік гені, адамдарда, 460

<span data-term="true">Ретровирустар</span> (генетикалық ақпараты РНҚ түрінде сақталатын вирустар), 223, 410, 423–24, 427

<span data-term="true">Кері транскриптаза</span> (РНҚ негізінде ДНҚ синтездейтін фермент), 223, 248

Резус-маймылдары, олардың эмбриондарынан алынған ЭД жасушалары, 468

Мүйізтұмсық қазбалары, 32–33

Рибонуклеин қышқылы. РНҚ-ны қараңыз

Рибоза, РНҚ құрамындағы қант, 135n

<span data-term="true">Рибосомалар</span> (ақуыз синтезделетін жасуша мүшешесі)

Олардың анықталуы, 165–66

Кодталмайтын гендер және рибосомалар, 314

Рибосомалар арқылы ақуыз синтезі, 165, 314

Мэтт Ридли, 329, 330

Лени Рифеншталь, 121

Арт Риггс, 241–42, 243

Туылу құқығы, 269, 270, 272

Балалы болмауды таңдау құқығы, 271

Джек Риордан, 289–90

Қауіп-қатер

BRCA1 сүт безі қатерлі ісігі гені және қауіп деңгейі, 439–41, 446, 453

Генетикалық диагностика және қауіп, 438

Болжамдық аспектілерді түсіндіру, 447, 449, 455

Шизофрениядағы мутациялар және қауіп, 444, 446, 461

Геннің қауіппен байланысты бөлігі, 455n

РНҚ (рибонуклеин қышқылы)

Химиялық құрамы, 135, 135n

РНҚ арқылы биологиялық ақпарат ағыны, 410

РНҚ-ның гендердің реттелуіне әсері, 410

РНҚ түзілуі туралы ақпараттық теория, 413

Миллердің РНҚ түзуге бағытталған «алғашқы сорпа» тәжірибелері, 411

Кодталмайтын гендер және РНҚ, 314

Шостактың өздігінен репликацияланатын РНҚ формаларын жасау тәжірибесі, 411–12

<span data-term="true">РНҚ сплайсингі</span> (ақпараттық РНҚ-дан ақуызды кодтамайтын бөліктерді кесіп тастау процесі), 219

RNA Tie Club, 164, 165

Ричард Робертс, 219, 307, 318

Ричард Роблин, 230, 231

Рокфеллер университеті, 133, 135, 400, 400n

Роу Уэйдке қарсы (сот ісі), 268–69

Франклин Д. Рузвельт, 232

Герри Рубин, 315, 316–17

Ресей революциясы, 98, 99, 109

Эрнест Резерфорд, 140, 221n

Абрахам Сэбин, 282

Джесси Сэбин, 282

Пол Сэбин, 282

Сеймур Сэбин, 282

San Francisco Chronicle журналы, 236

Фредерик Сенгер, 216–18, 222, 240, 241, 294, 302, 310, 315

Кэрол Сарлер, 371

Уоллес Сэйр, 340

Ғылыми жетістіктердегі масштабтық өзгерістер, 293, 294

Сандра Скарр, 348

Ричард Шеллер, 241n

Шизофрения

Биполярлы бұзылыс және шизофрения, 8, 442, 443, 444, 447

Блейлердің алғашқы сипаттамасы, 441–42

Сүт безі қатерлі ісігімен салыстыру, 446

Терминнің пайда болуы, 442

«Жынды данышпан» бейнесі, 448

Шизофрениядағы шығармашылық, 448–49, 453

Қылмыстық мінез-құлықпен байланысы, 300–301

Аурудың отбасылық формасы, 8, 442, 444–45, 446n, 461

Отбасының оны тұқым қуалауына қатысты алаңдаушылығы, 7–8

Генетикалық диагностикасы, 446–47, 449–50, 453, 455, 492

Ондағы генетикалық әртүрлілік, 298

Генетикалық байланыстар, 8, 129, 261, 262, 276, 298–300, 303, 442, 445n, 449, 453, 503

Генетикалық карталар мен секвенирлеу, 97, 302, 443–44, 461

Ұрпақтар арасындағы тарихы, 8

Шизофрениядағы молекулалық рецепторлардың өзгеруі, 388

Аурумен байланысты мутациялар, 299, 443–44, 445, 445n

Нацистік бағдарламалар, 121

Генетикалық әсерлердің ізі ретіндегі тұқым қуалау заңдылығы, 298–300

Полигендік ауру ретінде шизофрения, 276, 300

Аурудың даму қаупі, 461

Жыныстық мінез-құлықпен байланысы, 442–43

Спорадикалық (кездейсоқ) формасы, 442–44, 446, 446n

Қажетті триггерлер (іске қосушы факторлар), 447

Егіздерді зерттеу, 298–300, 442, 445n

Эрвин Шрёдингер, 131, 132, 135, 140, 142, 146, 147, 216

Science журналы, 228, 300, 315, 316, 318, 319, 320, 321, 378, 381, 469, 472, 478

Тұқым қуалайтын ауыр және туа біткен аурулардың ғылыми тізілімі (Германия), 122–23

Скринингтік тесттер. Генетикалық скринингті; Пренаталдық скринингті қараңыз

1867 жылғы Екінші реформа актісі, 75

Нэнси Сигал, 379

Селективті (таңдамалы) түсік жасату, 269, 270, 273–74

Селекциялық сұрыптау (таңдамалы будандастыру)

Мал өсірушілердің қолдануы, 36

Оны ерте кезеңде қоғамның қолдауы, 75–76

Гальтонның қолдауы, 64, 73, 76

Уэллстің бұл әдіске күмәнмен қарауы, 74

Секвенирлеу. Гендік секвенирлеуді қараңыз

Иммундық тапшылықтың ауыр құрама түрі (SCID), 423

Жыныс

Жыныстың эволюциялық мақсаты, 360n

Терминнің қолданылуы, 356

Жыныс хромосомалары. Сондай-ақ X хромосомасын; Y хромосомасын қараңыз

Терминнің пайда болуы, 358

Оларды ерте зерттеу, 9, 358–59

Жынысты анықтау

Ежелгі гректердің сенімдері, 356–57

Қоршаған ортаның көптеген әсерлеріне сену, 357

Гендер және жынысты анықтау, 355–56, 357

Свайер синдромындағы мутация және жыныс, 361–63

Хромосомалардағы XY жүйесі және жынысты анықтау, 358–59, 360n

Жыныстық мінез-құлық

Жыныстық мінез-құлықтың генетикалық детерминанттары, 372, 378

Шизофрениямен байланысы, 442–43

Егіздерді зерттеу, 374

Жыныстық бағыт (ориентация)

Хамердің «гей геніне» қызығушылығы, 372–73, 375, 377

Оның генетикасы туралы егіздерді зерттеу, 373, 375–76

Жынысты өзгерту, 363–67

Жыныстық көбею, терминнің қолданылуы, 360n

Джеймс Шеннон, 275

Люси Шапиро, 310

Филипп Шарп, 219, 307

Джордж Бернард Шоу, 73, 114

Уильям Шокли, 274, 276

Ауыл шаруашылығындағы «шок терапиясы», 126–27, 406

«Бытыра» әдісі (геномды секвенирлеудің кездейсоқ үзінділер арқылы жүзеге асатын жылдам әдісі), 310, 311, 312, 316, 319

Орақ тәрізді жасушалы анемия

Оның генетикалық негізінің ашылуы, 170–72

Ертедегі теориялар, 169–70

Биологиялық ақпарат ағыны, 172–73

Гендік картасын жасау, 291

Ондағы гендердің реттелуі, 184

Генетикалық байланыстар, 260, 278, 288, 342, 350, 455

Тұқым қуалауын зерттеу, 280n

Табылған мутация, 288

Осы ауру кездесетін нәсілдік және этникалық топтар, 342, 350

Адамдардағы орақ тәрізді жасуша гені, 280n

Герман Вернер Сименс, 128–29

Маймыл вирусы 40 (SV40)

Бергтің оған бөгде генді енгізуі, 204–05, 205n

Қауіпсіздігіне қатысты алаңдаушылықтар, 227

Сипаттамасы, 203–04

Қолдану кезіндегі қауіпті бағалау, 210

Аралас эмбриондарды жасау үшін өзгертілген гендер, 418, 420

Simons Simplex Collection, 444n

Христиандық тұқым қуалау теориясындағы күнәһарлық, 25

Максин Сингер, 230, 231

Бір гендік (моногендік) аурулар

Жіктелуі, 260–62

Саны, 482

Олардағы имплантация алдындағы генетикалық диагностика (ИГД), 457

Роберт Синсхаймер, 274, 292

Құрттардағы skn-1 гені, 389n

Марк Сколник, 278, 279, 281

Құлдық

Ақ нәсілділер мен афроамерикандықтар арасындағы мәдени алшақтықтар, 348

Евгеника қозғалысы және құлдық, 82n

Иіс сезу гендері, 323, 325

Хамильтон Смит, 309, 310, 318

Джон Мейнард Смит, 397–98

Әлеуметтік инженерия, 459, 460–61

Социализм, 117, 131

Соматостатин, 241–42, 243, 245, 247, 251

Сьюзен Зонтаг, 450

Кеңес Одағы

Генетикалық теориялардың қабылданбауы, 125–26, 127

Өсімдіктердің «шок терапиясы» және ауыл шаруашылығы, 126–27, 406

Испан тұмауы, 112

«Искра» (газет), 117

Чарльз Спирмен, 344

<span data-term="true">Түр түзілу</span> (жаңа биологиялық түрлердің пайда болу процесі), 35, 38, 109

Герберт Спенсер, 37, 74

Сперматозоид

Аристотельдің теориясы, 24, 27, 43

Дарвиннің пангенезис теориясы, 57

Де Фриздің ақпарат бөлшектері туралы ойлары, 58, 60, 61

Гені өзгертілген ЭД жасушалары арқылы сперматозоид алу, 420

Репродуктивті жасушаларға гендік терапия жасау, 464–65

Жыныс жолының гендік терапиясы, 465, 467, 469, 474

Гомункул тұжырымдамасы, 25–26

«Аштық қысы» естелігінің таңбалануы, 405–06

Мендельдің белгілердің тұқым қуалауы туралы ойлары, 51–52

NIH-тың геномдық өзгерістерді сперматозоидқа беруге тыйым салуы, 476

Преформация, 25

Пифагордың теориясы, 21–22, 27, 42

Аралас эмбриондардағы вирус гендері, 418

Вейсманның тұқым қуалайтын ақпарат туралы тұжырымдамасы, 57–58

Сперма банктері, 274, 276

Спермизм (Ұрықтың негізі тек еркектің ұрық жасушасында болады дейтін ілім)

Аристотельдің оны қабылдамауы, 23

Пифагордың теориясы, 21–22, 24

Өрмекші-адам (комикс), 266

Спорадикалық (кездейсоқ) шизофрения, 442–44, 446, 446n

Адамдардағы SRY гені, 362, 363, 367–68, 481, 503

Аштық, «Аштық қысының» генетикалық естелігі, 394, 405–06

Марк Стил, 267

<span data-term="true">Діңгекті жасушалар</span> (Басқа кез келген жасуша түріне айналу қабілеті бар бастапқы жасушалар)

ADA тапшылығын емдеу үшін ген енгізу, 424–25, 491

Жасушаларды регенерациялау, 419

Діңгекті жасушалардан алынған эмбриондық жасушалар, 467–68

Адам геномын діңгекті жасушалар арқылы өзгерту, 489

Радиацияның діңгекті жасушаларға әсері, 469–70

Жасушалық естелікті кері қайтару, 404–05

Діңгекті жасушалардан сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушаларын алу, 475, 478

Стерилизация (мәжбүрлі түрде ұрпақсыз қалдыру)

Бак ісі және сот процесі, 79–82, 84, 304, 502

Евгеника және стерилизацияны қолдау, 74, 75–77

Ақыл-ой кемістігі диагнозы және стерилизация, 77, 78–79, 80, 81, 116, 120

Гальтонның бұл әдіске қатысты ішкі тартысы, 76

Тұқым қуалайтын белгілерді негіздеме ретінде қолдану, 129

Нацистік евгеникалық бағдарламалар, 120, 121–22, 123, 124, 125, 129

Уэллстің қолдауы, 74, 75

Стерилизация туралы заң (Германия), 121, 124

Джейн Стерлинг, 440–41, 453

Нетти Стивенс

Оның өмірбаяны мен білімі, 357–58

Жынысты анықтау теориясы, 37, 358–59

Уоллес Стивенс, 10, 265

Лотроп Стоддард, 122

Стресс, 5HTTLRP генімен байланысы, 459, 460

Кристофер Стрингер, 339

Strong African American Families (SAAF) жобасы, 459–60

Альфред Стертевант, 94, 96–97, 117, 183

Субатомдық физика, 140

Джон Салстон

«Клон бойынша клон» әдісі, 311

«Ген бойынша ген» әдісі, 294

Гендерді патенттеу туралы ұсыныстар, 308

«Адам геномы» жобасының философиясы туралы, 492

Құрт геномын секвенирлеуі, 191, 192–93, 194, 303, 313, 320

Сунь Ятсен атындағы университет, Қытай, 478

Ең бейімделгендердің аман қалуы

Дарвиннің көзқарасы, 37, 45

Де Фриздің мутанттар туралы пікірі, 61

Қоршаған орта факторларының әсері, 106, 108

Гальтонның көзқарасы, 64

Генетикалық сұрыптауда қолданылуы, 85

Спенсердің бұл тіркесті енгізуі, 74

Уолтер Саттон, 92–93

Ян Сваммердам, 26

Роберт Суонсон, 238–39, 241–42, 243, 244, 251, 252

Джералд Свайер, 361

Свайер синдромы, 361–63, 368

<span data-term="true">Синапстық прунинг</span> (мидағы артық жүйке байланыстарын жою процесі), 445n

Лео Силард, 232, 233

Джек Шостак, 411–12

TALEN ферменті, 472n

«Маймылдардың Тарзаны» (Берроуз), 83

Эдвард Тейтум, 161–63, 314

<span data-term="true">Таксономия</span> (тірі ағзаларды жіктеу жүйесі)

Дарвиннің таксономияға деген қызығушылығы, 34–35

Линнейдің тәсілі, 20

Мендельдің жұмысы, 19

Тей-Сакс ауруы, 316

Генетикалық байланысы, 264, 342, 350

Генетикалық скрининг, 13, 269, 291, 455, 458

Аурудың әсерін кері қайтару мүмкіндігі, 471

Имплантация алдындағы генетикалық диагностика (ИГД), 457, 464

Т-жасушалық рецептор

Клондалуы, 224

Қызметі, 222–23

Т-жасушалары

ADA тапшылығын емдеудегі гені өзгертілген жасушалар, 425–27, 428

Иммундық жүйедегі қызметі, 222, 423

<span data-term="true">Теломералар</span> (хромосомалардың ұштарындағы қорғаныш бөліктер), 325

Ховард Темин, 223

Мінез-құлық, Даун синдромымен байланысы, 269, 384

Температура

Гендердің белсенділігіне әсері, 263

Гендік өзгерістермен байланысы, 106, 107, 108

«Дауыл» (Шекспир), 390

Льюис Терман, 344

Тестостерон, жынысты өзгертуді кері қайтару үшін, 365

Тестостерон рецепторы, 378

Талассемия, 291, 424n

Джеймс Томсон, 467–69

Луи Тёрстон, 345

Тимин, 135, 156

Tie Club (Галстуктар клубы), 164, 165

«Уақыт машинасы» (Уэллс), 74

Сара Тишкофф, 338

Тоба жанартауы, Индонезия, 340

«Тоба Тек Сингх» (Манто), 4

Гордон Томкинс, 198

Эрик Тополь, 438, 452

Тасбақа түсті мысықтар, олардағы тұқым қуалау, 400

«Отпен жанасқанда» (Джемисон), 448

Toxodon, 33

<span data-term="true">Транскрипция</span> (ДНҚ негізінде РНҚ көшірмесін жасау процесі), 166–67, 182

Трансформация (генетикалық өзгеріс)

Эверидің Гриффит зерттеулерін растауы, 133, 136–37

Анықтамасы, 112

Зерттеудегі қиындықтар, 111–12

Ашылуы, 112, 159

Ақпарат алмасу, 112, 136

Гриффиттің пневмококк бойынша зерттеулері, 112–14, 131, 159

ДНҚ бойынша зерттеулер, 136–37

Резерфордтың тәжірибелері, 140

Трансгендерлік бірегейлік, 368

<span data-term="true">Трансгендік жануарлар</span> (Геномына бөгде ген енгізілген жануарлар)

Терминнің пайда болуы, 421

ЭД жасушаларын қолдану, 421–22

Этикалық мәселелер, 421

Трансгендік адамдар

Оларды жасауға арналған технологиялар, 489

Адам ЭД жасушаларын қолданудағы мәселелер, 422

<span data-term="true">Трансляция</span> (РНҚ негізінде ақуыз синтездеу процесі), 71–2, 164–65, 166–67, 314

Нәсіларалық бала асырап алушылар, интеллектісі, 348

Лап-Чи Цуй, 289–90

Эрик Туркхаймер, 347, 487

Тёрнер синдромы, 267, 269, 273

Егіздер

Ортақ бірегейлік, 355

Гендердің қосылуы немесе өшуі, 392

Табиғат пен тәрбие арасындағы айырмашылықтар, 403

Егіздің бірінің жынысын өзгертуі, 364

Егіздерді зерттеу

Конкорданттық (сәйкестік) көрсеткіштері, 129, 345–46, 373–74, 443, 446

Гальтонның егіздер әдісін енгізуі, 128

Гей бауырлар туралы зерттеулер, 373–74, 373n, 376

Туғаннан бөлек өскен бірдей егіздер, 345–46, 382

Миннесота егіздерді зерттеу жобасы (MISTRA), 381–82, 383–84, 386

Нацистердің зерттеулері, 128, 129–30, 129n, 138, 380, 502

Аурулардың тұқым қуалау заңдылықтары, 298–300

Шизофрения және егіздер, 298–300, 442, 445n

АҚШ-тың Патент туралы заңы, 245

АҚШ санақ бюросы, 79

АҚШ Энергетика министрлігі (DOE), 301, 303–04, 318

АҚШ Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA), 249, 434, 435

АҚШ Патенттер мен тауар таңбалары жөніндегі ведомствосы (USPTO), 245

АҚШ Жоғарғы Соты

Бак ісі (стерилизация бойынша), 82, 83–84, 304

Роу ісі, 268

Калифорния университеті, Сан-Франциско (UCSF), 211, 215, 237, 241, 296n

Мюнхен университеті, 124

Солтүстік Каролина университеті, Тромбоз және гемостаз орталығы, 248–49

Пенсильвания университеті, Адам гендік терапиясы институты, 429, 435

Пенсильвания университетінің ауруханасы, OTC тапшылығын емдеу сынақтары, 431–33, 434–35

Урацил, 135, 167

Жатыр қатерлі ісігі, 405

Александр ван Оуденаарден, 389n

Бликер Ван Вагенен, 77

<span data-term="true">Өзгергіштік</span> (ағзалардың жаңа белгілерге ие болу қабілеті)

Дарвиннің көзқарасы, 36–37, 37n, 41, 44, 57, 181, 221n

Добжанскийдің зерттеулері, 105–06, 108, 109–10

Қоршаған орта факторлары, 110

Эволюциялық тарих, 333–34

Гальтонның өлшеу әрекеттері, 66–68

Генетикалық әртүрлілік, 265–66, 325

Популяциялардағы генотиптер, 107–08

Адам патологиясымен байланысы, 205

Математикалық модельдеу, 104–05

Мутациялар және өзгергіштік, 105–06, 110, 181, 261, 264

Табиғи сұрыптау және өзгергіштік, 104–05

Фенотиптің қалыптасуы, 107–08

Температура факторы, 106

Триггерлердің қажеттілігі, 447

Уоллестің қызығушылығы, 39

«Үй жануарлары мен мәдени өсімдіктердің өзгергіштігі» (Дарвин), 44, 46

Харольд Вармус, 296, 296n

Дэвид Вокс, 194n

Николай Вавилов, 127

Крейг Вентер

Өмірбаяны мен білімі, 306

Celera компаниясын құруы, 312

Жеміс шыбыны геномын секвенирлеуі, 315–16

Ген үзінділері әдісі, 306–09, 308n

Гендерді патенттеу туралы ұсыныстары, 308–09, 312, 319

Haemophilus геномын секвенирлеуі, 309–11, 313

Адам ДНҚ-сын секвенирлеуі, 316, 317

«Адам геномы» жобасымен бірлескен мәлімдемесі, 317–18, 319

Геномдық зерттеулер институтын (TIGR) құруы, 309, 312

Отмар фон Вершюр, 124, 129

Дэвид Веттер, 423

Велби ханым, 73

Виктория патшайым, 98, 99

Зорлық-зомбылық, генетикалық құрамдас бөліктері, 300, 301, 461, 492n

Эпилептиктер мен ақыл-ой кемістеріне арналған Вирджиния мемлекеттік колониясы, 78–79, 80, 81, 120, 304

Вирджиния Жоғарғы Соты, 82

Вирустар

Бактериялардың вирусқа қарсы қорғаныс жүйесі, 470–73

Гендік терапияда гендерді жеткізу құралы ретінде, 465–66

Түзетілген гендерді ағзаға тікелей енгізу, 430, 431–32, 434, 435, 470

Жасушаларға ген енгізу, 418, 420, 466, 475

Гендерді жеткізудегі шектеулер, 389

vis essentialis corporis принципі (дененің өмірлік күші), 27

Дәрумендер алмасуының бұзылуы, 453

Берт Фогельштейн, 297, 309

Эрих фон Чермак-Зейзенэгг, 60

Конрад Уоддингтон, 392–93, 394, 396, 399

Генри Уэйд, 268

Вильгельм фон Вальдейер-Харц, 92

Альфред Рассел Уоллес, 38–39, 53, 59

Washington Post газеті, 230, 312, 424

Алан Уотерман, 232

Роберт Уотерстон, 312

Джеймс Уотсон

Өмірбаяны мен білімі, 146

Celera геномын секвенирлеуі, 319

Крикпен қарым-қатынасы, 147–48, 147n

ДНҚ репликациясы, 179

ДНҚ-ның қос шиыршық моделі, 13, 150–51, 154–59, 160, 161, 179, 182, 314, 502

Секвенирлеуді бағалауы, 302, 303

Розалинд Франклин зерттеулері, 149–50, 154

«Адам геномы» жобасын басқаруы, 304, 308, 309, 310, 463–64

Полингтің зерттеулері, 148, 152–53

Ақуыз синтезі, 164, 165, 166n, 167

Генетикадағы өзгерістер қарқыны туралы, 294–95

Уилкинстің зерттеулері, 145–46

Руфус Уотсон, 303

Сидни Уэбб, 272

Ричард Уайнберг, 348

Отто Вейнингер, 366

Август Вейсман, 57–58, 76, 395

Вейцман атындағы ғылым институты, Израиль, 474

Уолтер Уэлдон, 69, 70, 73

Wellcome Trust қоры, 304, 311

Герберт Дж. Уэллс, 73, 74, 75

Элис Уэкслер, 283

Леонор Уэкслер, 281–82, 283, 294

Милтон Уэкслер, 283, 284

Нэнси Уэкслер, 281–82, 283, 284–88, 294

Алғыс

2010 жылдың мамыр айында алты жүз беттік «Дерттердің патшасы» (Emperor of All Maladies) кітабының соңғы нұсқасын аяқтағанда, тағы бір кітап жазу үшін қолыма қайта қалам алам деп еш ойламаған едім. «Дерттердің патшасын» жазу кезіндегі физикалық қажуды түсіну және жеңу оңай болғанымен, қиялдың сарқылуы күтпеген жағдай болды. Сол жылы кітап Guardian First Book сыйлығын жеңіп алғанда, бір сыншы оның «Жалғыз кітап» (Only Book Prize) сыйлығына ұсынылуы керек еді деп реніш білдірді. Бұл сын менің қорқыныштарымның ең терең жеріне тиді. «Дерттердің патшасы» менің барлық оқиғаларымды сарқып, паспорттарымды тәркілеп, жазушы ретіндегі болашағыма шектеу қойғандай көрінді; менің айтар басқа ештеңем қалмаған еді.

Бірақ тағы бір оқиға бар еді: қатерлі ісікке айналғанға дейінгі қалыпты жағдай туралы хикая. Егер қатерлі ісік — Беовульфтегі құбыжықтың сипаттамасына сүйенсек — «біздің қалыпты болмысымыздың бұрмаланған нұсқасы» болса, онда біздің қалыпты болмысымыздың бұрмаланбаған нұсқаларын не тудырады? «Ген» — дәл осы қалыптылықты, бірегейлікті, өзгергіштік пен тұқымқуалаушылықты іздеу туралы хикая. Бұл «Дерттердің патшасының» жалғасының алдындағы тарих (приквел).

Алғыс айтатын адамдар өте көп. Отбасы мен тұқымқуалаушылық туралы кітаптар жазылмайды, олар өмірден алынады. Менің жұбайым, ең жалынды сұхбаттасушым әрі оқырманым Сара Це (Sarah Sze) және қыздарым Лила мен Ария менің генетика мен болашаққа деген қызығушылығымның күнделікті ескертпесі болды. Әкем Сибесвар мен анам Чандана — бұл хикаяның ажырамас бөлігі. Әпкем Рану мен оның күйеуі Санжай қажет кезде моральдық қолдау көрсетті. Джуди мен Чиа-Минг Це, сондай-ақ Дэвид Це мен Кэтлин Донохью отбасы мен болашақ туралы талқылауларды қолдап отырды.

Ерекше жомарт оқырмандар бұл кітаптың нақтылығын қамтамасыз етіп, мазмұны бойынша пікірлерін білдірді, олардың арасында Пол Берг (генетика және клондау), Дэвид Ботштейн (гендік карталау), Эрик Ландер (Адам геномы жобасы), Роберт Хорвиц пен Дэвид Хирш (құрттар биологиясы), Том Маниатис (молекулалық биология), Шон Кэрролл (эволюция және гендік реттелу), Гарольд Вармус (қатерлі ісік), Нэнси Сегал (егіздерді зерттеу), Индер Верма (гендік терапия), Нэнси Векслер (адам генін карталау), Маркус Фельдман (адам эволюциясы), Джеральд Фишбах (шизофрения және аутизм), Дэвид Эллис (эпигенетика), Фрэнсис Коллинз (гендік карталау және Адам геномы жобасы), Эрик Тополь (адам генетикасы) және Хью Джекман (Росомаха; мутанттар) бар.

Ашок Рай, Нелл Бreyer, Билл Хелман, Гаурав Мажумдар, Суман Широдкар, Меру Гокхале, Чики Саркар, Дэвид Блистейн, Азра Раза, Четна Чопра және Суджой Бхаттачария алғашқы қолжазбаларды оқып, өте құнды пікірлер берді. Лиза Юскавадж, Матвей Левенштейн, Рэйчел Файнштейн және Джон Курринмен болған әңгімелердің орны бөлек. Бұл кітаптың бір үзіндісі Юскавадждың жұмысы туралы эсседе («Егіздер»), ал тағы бір үзіндісі менің «Медицина заңдары» (The Laws of Medicine, 2015) атты эссемде жарық көрді. Бриттани Раш барлық сегіз жүзден астам сілтемені шыдамдылықпен жинақтап, өндірістің күрделі тұстарымен айналысты; Даниэль Лодель қолжазбаны бір демалыс ішінде оқып, өңдеп, мұның мүмкін екенін дәлелдеді. Миа Кроули-Халд пен Анна-София Уоттс баға жетпес түзетулер енгізді, ал Кейт Ллойд өте қабілетті пиар-менеджер болды.

Нэн Грэм: Сіз барлық алпыс сегіз нұсқаны оқыдыңыз ба? Иә — және Стюарт Уильямспен және осы кітапты алғаш рет екі абзацтық ұсыныс ретінде көрген қайтпас Сара Чалфантпен бірге сіз «Генге» пішін, мазмұн, анықтық, салмақ пен өзектілік бердіңіз. Рақмет.

Глоссарий

Аллель: Геннің нұсқасы немесе балама түрі. Аллельдер әдетте мутациялар нәтижесінде пайда болады және фенотиптік өзгерістерге жауапты болуы мүмкін. Бір геннің бірнеше аллелі болуы мүмкін.

Орталық догма немесе Орталық теория: Көптеген ағзалардағы биологиялық ақпарат ДНҚ-дағы гендерден ақпараттық РНҚ-ға, содан кейін ақуыздарға қарай қозғалады деген теория. Бұл теория бірнеше рет өзгертілген. Ретровирустарда РНҚ негізінде ДНҚ құру үшін қолдануға болатын ферменттер бар.

Хроматин: Хромосомаларды құрайтын материал (хромосома — генетикалық ақпарат сақталатын құрылым). Хроматин атауы chroma («түс») сөзінен шыққан, өйткені ол бастапқыда жасушаларды бояғыштармен бояу арқылы табылған. Хроматин ДНҚ, РНҚ және ақуыздардан тұруы мүмкін.

<span data-term="true">Хромосома</span>: Жасуша ішіндегі ДНҚ мен ақуыздардан тұратын, генетикалық ақпаратты сақтайтын құрылым.

ДНҚ: Дезоксирибонуклеин қышқылы — барлық жасушалық ағзаларда генетикалық ақпаратты тасымалдайтын химиялық зат. Ол әдетте жасушада екі жұпталған, комплементарлы тізбек ретінде болады. Әрбір тізбек төрт химиялық бірліктен — А, Ц, Т және Г (қысқартылған) тұратын химиялық тізбек болып табылады. Гендер тізбекте генетикалық «код» түрінде тасымалданады және бұл тізбек РНҚ-ға көшіріледі (транскрипцияланады), содан кейін ақуыздарға айналады (трансляцияланады).

<span data-term="true">Фермент</span>: Биохимиялық реакцияны жылдамдататын ақуыз.

Эпигенетика: ДНҚ-ның негізгі тізбегіндегі (яғни, А, Ц, Т, Г) өзгерістерден емес, ДНҚ-ның химиялық түрленулерінен (мысалы, метилдену) немесе ДНҚ-мен байланысатын ақуыздар (мысалы, гистондар) арқылы ДНҚ-ның оралуындағы өзгерістерден туындайтын фенотиптік өзгерістерді зерттеу (фенотип — ағзаның сыртқы және ішкі белгілерінің жиынтығы). Бұл өзгерістердің кейбірі тұқым қуалайды.

<span data-term="true">Ген</span>: Тұқымқуалаушылық бірлігі, әдетте ақуызды немесе РНҚ тізбегін кодтайтын ДНҚ бөлігі (ерекше жағдайларда гендер РНҚ түрінде тасымалдануы мүмкін).

Геном: Ағзадағы барлық генетикалық ақпараттың толық жиынтығы. Геномға ақуызды кодтайтын гендер, ақуызды кодтамайтын гендер, гендердің реттеуші аймақтары және функциялары әлі белгісіз ДНҚ тізбектері кіреді.

<span data-term="true">Генотип</span>: Ағзаның оның физикалық, химиялық, биологиялық және интеллектуалдық сипаттамаларын анықтайтын генетикалық ақпарат жиынтығы.

Мутация: ДНҚ-ның химиялық құрылымындағы өзгеріс. Мутациялар бейтарап (silent) болуы мүмкін, яғни бұл өзгеріс ағзаның ешқандай функциясына әсер етпеуі мүмкін, немесе ағзаның функциясының немесе құрылымының өзгеруіне әкелуі мүмкін.

Ядро: Жануарлар мен өсімдік жасушаларында кездесетін, бірақ бактерия жасушаларында болмайтын, мембранамен қоршалған жасушалық құрылым немесе органелла. Жануарлар жасушаларындағы хромосомалар (және гендер) ядрода орналасқан.

Органелла: Жасуша ішіндегі белгілі бір функцияға арналған мамандандырылған бөлік. Жеке органеллалар әдетте өз мембраналарымен бөлек қоршалған. Митохондриялар — энергия өндіруге арналған органеллалар.

Пенетранттылық: Сәйкес белгіні немесе фенотипті білдіретін геннің белгілі бір нұсқасын тасымалдайтын ағзалардың үлесі (пенетранттылық — геннің сырттай көріну жиілігі). Медициналық генетикада пенетранттылық аурудың белгілерін көрсететін генотипті тасымалдаушы адамдардың үлесін білдіреді.

Фенотип: Жеке адамның биологиялық, физикалық және интеллектуалдық белгілерінің жиынтығы, мысалы, терінің түсі немесе көздің түсі. Фенотиптерге мінез-құлық немесе тұлғалық қасиеттер сияқты күрделі белгілер де кіруі мүмкін.

Ақуыз: Ген трансляцияланған кезде түзілетін, негізінен аминқышқылдарының тізбегінен тұратын химиялық зат. Ақуыздар жасушалық функциялардың негізгі бөлігін орындайды, соның ішінде сигналдарды жеткізуді, құрылымдық қолдауды қамтасыз етуді және биохимиялық реакцияларды жылдамдатуды жүзеге асырады.

Кері транскрипция: Ферменттің (кері транскриптаза) РНҚ тізбегін ДНҚ тізбегін құру үшін үлгі ретінде пайдалану процесі. Кері транскриптаза ретровирустарда кездеседі.

<span data-term="true">Рибосома</span>: Ақпараттық РНҚ-ны ақуыздарға айналдыруға жауапты, ақуыз бен РНҚ-дан тұратын жасушалық құрылым.

РНҚ: Рибонуклеин қышқылы — жасушаларда бірнеше функцияларды орындайтын химиялық зат, соның ішінде геннің ақуызға трансляциялануы үшін «аралық» хабаршы ретінде қызмет етеді. РНҚ қант-фосфат негізінде тізілген негіздердің — А, Ц, Г және У — тізбегінен тұрады.

Доминантты және рецессивті белгілер: Ағзаның физикалық немесе биологиялық ерекшелігі. Доминантты белгі — бұл доминантты және рецессивті аллельдердің екеуі де болған кезде әдетте өзін көрсететін белгі, ал рецессивті белгі — тек екі аллель де рецессивті болғанда ғана өзін көрсететін белгі.

Транскрипция: Геннің РНҚ көшірмесін жасау процесі. Транскрипция кезінде ДНҚ-дағы генетикалық код (АТГ-ЦАЦ-ГГГ) РНҚ «көшірмесін» (АУГ-ЦАЦ-ГГГ) құру үшін қолданылады.

Трансформация: Генетикалық материалдың бір ағзадан екіншісіне көлденең берілуі (көлденең берілу — жыныссыз жолмен ген алмасу). Әдетте бактериялар ағзалар арасында генетикалық материалды тасымалдау арқылы көбеюсіз генетикалық ақпарат алмаса алады.

Трансляция (гендердің): Генетикалық ақпараттың рибосома арқылы РНҚ хабарламасынан ақуызға айналу процесі. Трансляция кезінде РНҚ-дағы негіздердің триплетынан тұратын кодон ақуызға аминқышқылдарын қосу үшін қолданылады.

Image segment 4321

Шепшей, Сандра. Bioethics at the Movies (Кинодағы биоэтика — биология мен медицинадағы адам іс-әрекетінің адамгершілік жағын зерттейтін сала). Балтимор: Джонс Хопкинс университетінің баспасы, 2009.

Шрив, Джеймс. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (Геном — ағзаның барлық генетикалық ақпаратының жиынтығы — соғысы: Крейг Вентер өмір кодын қалай иемденбек болды және әлемді қалай құтқарды). Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф, 2004.

Зингер, Максин және Пол Берг. Genes & Genomes: a Changing Perspective (Гендер мен геномдар: өзгермелі көзқарас). Сосалито, Калифорния: University Science Books, 1991.

Стейси, Джеки. The Cinematic Life of the Gene (Геннің кинематографиялық өмірі). Дарем, Солтүстік Каролина: Дьюк университетінің баспасы, 2010.

Стертевант, А. Г. A History of Genetics (Генетика тарихы). Нью-Йорк: Харпер және Роу, 1965.

Салстон, Джон және Джорджина Ферри. The Common Thread: A Story of Science, Politics, Ethics, and the Human Genome (Ортақ жіп: ғылым, саясат, этика және адам геномы туралы хикая). Вашингтон, Колумбия округі: Джозеф Генри баспасы, 2002.

Терстоун, Луис Л. Learning Curve Equation (Оқу қисығының теңдеуі). Принстон, Нью-Джерси: Psychological Review Company, 1919.

———. Multiple-Factor Analysis: A Development & Expansion of the Vectors of Mind (Көпфакторлы талдау: Зейін векторларының дамуы мен кеңеюі). Чикаго: Чикаго университетінің баспасы, 1947.

———. The Nature of Intelligence (Интеллект табиғаты). Лондон: Раутледж, Тренч, Трубнер, 1924.

Вентер, Дж. Крейг. A Life Decoded: My Genome, My Life (Шифрланған өмір: менің геномым, менің өмірім). Нью-Йорк: Викинг, 2007.

Уэйд, Николас. Before the Dawn: Recovering the Lost History of Our Ancestors (Таң алдында: бабаларымыздың жоғалған тарихын қалпына келтіру). Нью-Йорк: Пингвин, 2006.

Уэйлу, Кит, Алондра Нельсон және Кэтрин Ли (ред.). Genetics and the Unsettled Past: The Collision of DNA, Race, and History (Генетика және белгісіз өткен шақ: ДНҚ, нәсіл және тарихтың түйісуі). Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Ратгерс университетінің баспасы, 2012.

Уотсон, Джеймс Д. The Double Helix: A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA (Қос шиыршық: ДНҚ құрылымының ашылуы туралы жеке естелік). Лондон: Вайденфельд және Николсон, 1981.

———. Recombinant DNA: Genes and Genomes: A Short Course (Рекомбинантты ДНҚ — зертханалық әдістермен әртүрлі ағзалардан біріктірілген ДНҚ молекуласы — : Гендер мен геномдар: қысқаша курс). Нью-Йорк: У. Г. Фримен, 2007.

Уотсон, Джеймс Д. және Джон Туз. The DNA Story: A Documentary History of Gene Cloning (ДНҚ хикаясы: Гендерді клондаудың деректі тарихы). Сан-Франциско: У. Г. Фримен, 1981.

Уэллс, Герберт Дж. Mankind in the Making (Адамзаттың қалыптасуы). Лейпциг: Таушниц, 1903.

Уэллс, Спенсер және Марк Рид. The Journey of Man: A Genetic Odyssey (Адамзат сапары: генетикалық одиссея). Принстон, Нью-Джерси: Принстон университетінің баспасы, 2002.

Векслер, Элис. Mapping Fate: A Memoir of Family, Risk, and Genetic Research (Тағдыр картасын сызу: Отбасы, тәуекел және генетикалық зерттеулер туралы естелік). Беркли: Калифорния университетінің баспасы, 1995.

Уилкинс, Морис. Maurice Wilkins: The Third Man of the Double Helix: An Autobiography (Морис Уилкинс: Қос шиыршықтың үшінші адамы: Автобиография). Оксфорд: Оксфорд университетінің баспасы, 2003.

Райт, Уильям. Born That Way: Genes, Behavior, Personality (Осылай туылған: Гендер, мінез-құлық, тұлға). Лондон: Раутледж, 2013.

И, Дугаб. The Recombinant University: Genetic Engineering and the Emergence of Stanford Biotechnology (Рекомбинантты университет: Генетикалық инженерия және Стэнфорд биотехнологиясының пайда болуы). Чикаго: Чикаго университетінің баспасы, 2015.

БАРЛЫҚ ДЕРТТЕРДІҢ ПАТШАСЫ

Қатерлі ісіктің өмірбаяны

Guardian First Book Award және Пулитцер сыйлығының лауреаты («Ғылыми-танымал әдебиет» номинациясы бойынша)

Сиддхартха Мукерджи — дәрігер, зерттеуші және марапаттарға ие ғылыми жазушы — қатерлі ісікті жасушалық биологтың дәлдігімен, тарихшының пайымымен және биографтың құмарлығымен зерттейді.

Қатерлі ісік тарихы — бұл адамзат тарихы: кездейсоқ жаңалықтар, пайдаланылған мүмкіндіктер және адамның төзімділігі туралы хикая. Алғашқы инновациялық, бірақ қатал хирургиялық емдеу әдістерінен бастап, Кюрилердің радиациямен жүргізген қайғылы жұмысына дейін; Сидней Фарбердің химиотерапияны ашуынан бастап, автордың өз емделушілерін емдеуіне дейін — бұл тартысты кітап ғасырларға созылған қақтығысты баяндайды.

Осы серпінді кітапта Сиддхартха Мукерджи ғылымның ең үлкен жұмбақтарының бірін шешуде қаншалықты алға жылжығанымызды ашады және болашақ жетістіктерімізге қызықты шолу жасайды.

«Сондай керемет жазылған; бұл танымал ғылым емес, нағыз әдебиет»

Evening Standard

Image segment 4352

Пікірлер (0)

Әзірге пікір жоқ.
An error has occurred. This application may no longer respond until reloaded. Reload 🗙