Почему клонированные собаки Барбры Стрейзанд не идентичны оригинальному питомцу

Последние достижения биотехнологий сделали возможным клонирование домашних животных. Когда американская певица Барбра Стрейзанд потеряла свою любимую собаку Сэмми, она клонировала её. Теперь у неё живут Мисс Скарлет и Мисс Вайолет — точные генетические копии Сэмми. Любой владелец питомца может сделать то же самое примерно за 100 000 долларов США.

Однако Мисс Скарлет и Мисс Вайолет почти наверняка не станут идентичными мини-версиями Сэмми.

Одна ДНК, но разные результаты

Клонирование позволяет создать особь, которая разделяет все тысячи генов исходного генома. Для сравнения, человек разделяет только около 50% генов со своей матерью. Технология замены ядра, впервые применённая на лягушках в 1960-х годах Джоном Гёрдоном, работает и для млекопитающих. В 1996 году овца Долли стала первым клонированным млекопитающим.

Популярная культура предполагает, что черты организма полностью определяются его генами. Однако реальность сложнее. Сама Стрейзанд отмечает, что у её клонированных собак «разные личности», и она ждёт, чтобы увидеть, будут ли у них карие глаза и серьёзность Сэмми. Эти наблюдения согласуются с данными о том, что однояйцевые близнецы (которые также разделяют все гены) часто заметно различаются по личности, здоровью и даже физическим чертам.

Гены — это ещё не всё

Различия у генетически идентичных особей возникают потому, что гены — не вся история. Окружающая среда также играет важную роль в формировании индивидуального развития и черт взрослой особи. Такие реакции развития на среду называются пластичностью.

На молекулярном и клеточном уровне пластичность работает через эпигенетические факторы — молекулы, связанные с ДНК (например, метильные группы и малые РНК), и структурные особенности хромосом. Эти факторы действуют как переключатели (или диммеры) для генов во всём геноме. Факторы окружающей среды, такие как диета, стресс и даже социальные взаимодействия, могут «переключать» их.

Некоторые из этих эффектов среды могут происходить в утробе матери, поэтому материнское недоедание, курение и употребление алкоголя могут иметь такие серьёзные последствия для детей. Развитие после рождения также зависит от диеты и взаимодействий с родителями, братьями, сёстрами или другими особями.

Интригующе, что многие эпигенетические факторы и другие факторы, на которые влияет среда, могут передаваться детям, а иногда внукам и далее. Такое негенетическое наследование становится важной областью исследований.

Уникальность каждой особи

Это означает, что Мисс Скарлет и Мисс Вайолет наверняка будут отличаться от Сэмми по многим признакам, несмотря на идентичный ей геном. Они развились из разных яйцеклеток (что вносит ряд различных факторов), вынашивались в другой матке и воспитывались другой матерью. У них был разный опыт и социальные взаимодействия. Их личности и физические черты несут отпечаток всех этих пренатальных и постнатальных факторов.

Таким образом, клонирование не вернёт Сэмми или любого другого любимого питомца. Но, с другой стороны, это также означает, что все мы, включая однояйцевых близнецов, являемся по-настоящему уникальными и невоспроизводимыми личностями.