Ему захотелось, чтобы во дворце наряду с привычным-обычным было бы что-то китайское. Мастера переделали крыши на манер пагод – загнули края кверху, заменили деревянные ставни и двери на бамбуковые… Не всем подданным короля понравились эти новшества: «Вроде бы и красиво, да как-то непривычно», – говорили люди. Но знаток генетики, увидев перестроенный дворец, воскликнул бы: «Всё как в жизни! Что-то от одного родителя, а что-то от другого», – и был бы тысячу раз прав. А почему – вы сейчас узнаете.

Почему дети отличаются от своих родителей? Вроде бы и похожи, да не совсем, не полностью; и даже близнецы не являются полными копиями своих братьев или сестёр.

Дело в том, что одни признаки наследуются от отца, а другие от матери, и в каждом случае комбинация признаков складывается произвольно. Для лучшего представления можно вспомнить, как из букв составляются слова. Букв не так уж и много – тридцать с небольшим, но в словарях записано великое множество слов. Подобно этому комбинации признаков образуют великое множество сочетаний. К тому же счёт признакам (в отличие от букв) идет на тысячи!

Возьмём простейший пример, в котором будут сочетаться всего три признака (мы помним, в реальности их несоизмеримо больше). Допустим, что у матери голубые глаза, прямой нос и светлые волосы, а у отца карие глаза, курносый нос и тёмные волосы. В комбинациях генов существуют определённые закономерности, но сейчас мы не будем принимать их во внимание, поскольку нас интересует только количество вариантов, которое может дать сочетание всего трёх разных признаков.

Пусть голубые глаза будут обозначены буквами ГГ, карие глаза – КГ, прямой нос – ПН, курносый нос – КН, светлые волосы – СВ, а тёмные волосы – ТВ. Сочетание трёх признаков, каждый из которых существует в двух вариантах, даст нам восемь комбинаций:

Три признака, два варианта, восемь комбинаций. Напоминаю, что на самом деле счёт признакам идёт на тысячи, а вариантов часто бывает не два, а больше (мы об этом ещё поговорим). Что-то общее с родителями дети непременно будут иметь, но на полное сходство рассчитывать не приходится.

Всё живое в процессе своего естественного развития старается как можно лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды. Чем шире разнообразие признаков, тем больше шансов на то, что среди них окажутся самые полезные, способные помочь обладателю наилучшим образом приспособиться к условиям жизни. Разнообразие – полезный фактор.

Мы с вами, мои любознательные друзья, серьёзно продвинулись по дороге познания. Вы уже знаете, что такое ген, почему дети похожи на своих родителей и почему это сходство не является полным. Хвастаться пока рановато, но вы можете считать себя продвинутыми генетиками и гордиться этим достижением.

В тридевятом царстве, в тридесятом государстве, за синими морями, за высокими горами жила-была красна девица по имени Василиса.

Славилась она не только красотой, но и умом, отчего люди прозвали её Василисой Премудрой. С некоторых пор начали свататься к Василисе женихи. Приезжали отовсюду, даже из других царств-государств, но все возвращались домой несолоно хлебавши, поскольку не могли отгадать загадку, которую им загадывала премудрая невеста. А загадка была такой: «Он и инженер, и агроном, и врач, и сыщик, и историк… Кто он?» Некоторым казалось, что Василиса над ними смеётся – ну разве может один человек овладеть такими разными профессиями? Не может такого быть!

А вот и может. С некоторых пор Василиса Премудрая увлеклась генетикой и начала читать соответствующую литературу. Из книг она узнала о разных направлениях этой удивительной науки, так что правильным ответом на её загадку было бы: «Генетик!» К сожалению, женихи, приезжавшие к Василисе, научных книг не читали, увлекались детективами и комиксами, так что ждёт наша премудрая невеста своего суженого до сих пор. Иной раз хочется кому-то из них подсказать, кто лицом бел, речами неглуп и хорошим манерам обучен, да нельзя подсказывать, неспортивно это.

Генетика – это раздел биологии, изучающий гены, закономерности их наследования и изменения, которые с ними происходят. Подобно другим наукам, генетика делится на разделы, которых около тридцати. Всех мы касаться не станем, рассмотрим только самые важные, чтобы получить представление о многогранных возможностях науки генетики, а заодно и проверим, правильно ли составила свою загадку Василиса Премудрая? Если она ошиблась, мы её, конечно же, поправим.

Он и инженер, и агроном, и врач, и сыщик, и историк…

Начнем с инженера. Генетическая, или генная, инженерия занимается различными манипуляциями с генами: учёные извлекают ген из одного организма, изменяют его и пересаживают в другой. Не просто так, от скуки, а с определённой целью, ради пользы. Например, для очистки окружающей среды от вредных веществ. Иногда на нефтяных танкерах (больших кораблях, перевозящих жидкие грузы) случаются аварии, и нефть выливается в море или океан. Нефть загрязняет воду, а ещё создаёт на поверхности воды плёнку, которая препятствует проникновению солнечных лучей, затрудняет естественное испарение воды и наносит много другого вреда природе. Очистить воду от огромного нефтяного пятна очень сложно, нужна специальная техника, а после сбора с поверхности водоёма нефть приходится перерабатывать. Та ещё морока… Но можно попросту скормить нефть микроорганизмам-бактериям, которые способны ею питаться. И техники специальной не потребуется, и с переработкой возиться не придётся, нужно всего лишь доставить бактерии к «пиршественному столу». Нефтепоедающих бактерий в природе не существовало, но генные инженеры их создали.

Кто там идёт следом за инженером? Агроном? Генетика растений играет очень важную роль в сельском хозяйстве. Генетики-агрономы, воздействуя на гены, делают растения более устойчивыми к неблагоприятным условиям окружающей среды, например, к засухам или холодам. Кроме того, воздействием на гены можно повышать урожайность растительных культур, причём намного – вдвое, втрое, а то и вчетверо. Четыре урожая вместо одного – это же огромное достижение, не так ли?

Третьим в загадке Василисы значится врач. Современную медицину без достижений генетики представить невозможно. Генетика позволяет составить полное и точное представление о здоровье человека и предсказать проблемы, которые могут появиться в будущем. Большинство болезней так или иначе связаны с изменениями в генах, стало быть, влияя на гены, можно лечить болезни или даже предотвращать их. В этом направлении ещё многое предстоит сделать, но начало уже положено.

Вслед за врачом упомянут сыщик. Не ошибка ли? А может, Василиса нарочно хотела всех запутать? Вовсе нет, и этот персонаж тоже упомянут по делу. Всего лишь по волоску, обронённому на месте преступления, можно найти преступника, и даже быстрее, чем по отпечаткам пальцев. Обнаруженные на предметах уникальные отпечатки нередко оказываются нечёткими, непригодными для исследования, а вот гены стереть или смазать никому не под силу, а значит, исследование даст стопроцентную гарантию верной идентификации владельца. Вместо волоска сгодятся также капельки слюны или крови. В наше время даже самый невоспитанный преступник, если он, конечно, не полный дурак, не позволит себе сплюнуть на месте преступления, ведь это всё равно что оставить свой паспорт. Гены могут не только указать на преступника, но и подсказать, в каком регионе нужно его искать.