Where do genes come from? - Carl Zimmer

Откуда берутся гены? — Карл Циммер

Переводчик: Anna Kotova Редактор: Aliaksandr Autayeu

You have about 20,000 genes in your DNA.

В вашей ДНК около 20 000 генов.

They encode the molecules that make up your body,

В них зашифрованы молекулы, из которых состоит ваше тело, —

from the keratin in your toenails, to the collagen at the tip of your nose,

от кератина в ногтях до коллагена на кончике носа

to the dopamine surging around inside your brain.

и дофамина, бушующего внутри вашего мозга.

Other species have genes of their own.

У других биологических видов свой набор генов.

A spider has genes for spider silk.

У паука есть гены, отвечающие за паутину.

An oak tree has genes for chlorophyll, which turns sunlight into wood.

У дуба есть гены для выработки хлорофилла, превращающего свет в энергию дерева.

So where did all those genes come from?

Откуда же взялись все эти гены?

It depends on the gene.

Ответ зависит от конкретного гена.

Scientists suspect that life started on Earth about 4 billion years ago.

Учёные полагают, что жизнь на Земле началась около 4 миллиардов лет назад.

The early life forms were primitive microbes

Ранние формы жизни были примитивными микробами

with a basic set of genes for the basic tasks required to stay alive.

с базовым набором генов для выполнения простых задач по выживанию.

They passed down those basic genes to their offspring

Они передавали эти базовые гены потомству

through billions of generations.

в течение миллиардов поколений.

Some of them still do the same jobs in our cells today, like copying DNA.

Некоторые гены всё ещё выполняют те же задачи в наших клетках, к примеру, копируют ДНК.

But none of those microbes had genes for spider silk or dopamine.

Но у микробов не было генов для паутины или дофамина.

There are a lot more genes on Earth today than there were back then.

Сейчас на земле гораздо больше генов, чем было тогда.

It turns out that a lot of those extra genes were born from mistakes.

Оказывается, многие новые гены появились в результате ошибок.

Each time a cell divides, it makes new copies of its DNA.

Когда клетка делится, она создаёт новые копии ДНК.

Sometimes it accidentally copies the same stretch of DNA twice.

Иногда она случайно копирует участок ДНК дважды.

In the process, it may make an extra copy of one of its genes.

При этом она может создать ещё одну копию гена.

At first, the extra gene works the same as the original one.

Сначала лишний ген работает так же, как исходный.

But over the generations, it may pick up new mutations.

Но спустя поколения он может подвергнуться новым мутациям.

Those mutations may change how the new gene works,

Эти мутации могут изменить работу нового гена,

and that new gene may duplicate again.

и этот ген может снова удвоиться.

A surprising number of our mutated genes emerged more recently;

Удивительно, сколько мутировавших генов возникло не так давно,

many in just the past few million years.

многие из них — за последние несколько миллионов лет.

The youngest evolved after our own species broke off from our cousins, the apes.

Новейшие появились после того, как люди отделились от своих собратьев, высших обезьян.

While it may take over a million years for a single gene to give rise

Хотя процесс появления новых генов из одного

to a whole family of genes,

может занять больше миллиона лет,

scientists are finding that once the new genes evolve,

учёные считают, что когда появляются новые гены,

they can quickly take on essential functions.

они могут быстро начать выполнять основные функции.

For example, we have hundreds of genes for the proteins in our noses

К примеру, у нас есть сотни генов для белков в носу,

that grab odor molecules.

связывающих молекулы запаха.

The mutations let them grab different molecules,

Мутации позволяют им связывать различные молекулы,

giving us the power to perceive trillions of different smells.

давая нам возможность распознавать триллионы запахов.

Sometimes mutations have a bigger effect on new copies of genes.

Иногда мутации сильнее влияют на новые копии генов.

They may cause a gene to make its protein in a different organ,

Они могут заставить ген вырабатывать белок в другом органе

or at a different time of life,

или в другом возрасте,

or the protein may start doing a different job altogether.

или белок может начать выполнять совсем другую функцию.

In snakes, for example, there's a gene that makes a protein for killing bacteria.

Змеи, например, имеют ген белка, убивающего бактерии.

Long ago, the gene duplicated and the new copy mutated.

Давным-давно ген удвоился, и новая копия мутировала.

That mutation changed the signal in the gene

Эта мутация изменила место,

about where it should make its protein.

где этот белок должен вырабатываться.

Instead of becoming active in the snake's pacreas,

Вместо активизации в поджелудочной железе,

it started making this bacteria-killing protein in the snake's mouth.

смертельный для бактерий белок стал вырабатываться у змеи во рту.

So when the snake bit its prey, this enzyme got into the animal's wound.

Когда змея кусала свою жертву, этот фермент попадал животному в рану.

And when this protein proved to have a harmful effect,

Когда оказалось, что белок ядовит

and helped the snake catch more prey,

и помогает змее поймать больше добычи,

it became favored.

он стал передаваться по наследству.

So now what was a gene in the pancreas makes a venom in the mouth

Ген поджелудочной железы стал отвечать за выработку яда во рту

that kills the snake's prey.

и убивать змеиную жертву.

And there are even more incredible ways to make a new gene.

Есть ещё более невероятные способы получить новый ген.

The DNA of animals and plants and other species

В ДНК животных, растений и других видов

contain huge stretches without any protein coding genes.

есть длинные участки, не содержащие генов, кодирующих белки.

As far as scientists can tell, its mostly random sequences

Учёные полагают, что это случайные последовательности

of genetic gibberish that serve no function.

генетического кода, не несущего никакой функции.

These stretches of DNA sometimes mutate, just like genes do.

Эти участки ДНК иногда мутируют так, как это делают гены.

Sometimes those mutations turn the DNA into a place

Иногда такие мутации делают ДНК доступным

where a cell can start reading it.

для прочтения клеткой.

Suddenly the cell is making a new protein.

Внезапно клетка начинает производить новый белок.

At first, the protein may be useless, or even harmful,

Сначала этот белок может быть бесполезным или даже вредным,

but more mutations can change the shape of the protein.

но дополнительные мутации могут изменить его форму.

The protein may start doing something useful,

Белок может начать делать что-то полезное,

something that makes an organism healthier, stronger,

что сделает организм более здоровым, сильным,

better able to reproduce.

более приспособленным к размножению.

Scientists have found these new genes at work in many parts of animal bodies.

Учёные обнаружили, что такие новые гены работают во многих органах животных.

So our 20,000 genes have many origins,

Итак, наши 20 000 генов имеют разное происхождение:

from the origin of life, to new genes still coming into existence from scratch.

одни с нами с начала жизни на Земле, другие появляются заново.

As long as life is here on Earth, it will be making new genes.

Пока на Земле есть жизнь, она будет давать начало новым генам.