Симфония с Bar

У насекомых глаза только с первого взгляда похожи на наши. В действительности они составлены из сотен маленьких глазков, сложенных вместе. Такой глаз называется фасеточным. Каждый из глазков «видит» стоящий перед ним предмет отдельно, так что весь глаз восемьсот раз «видит» этот предмет, если глаз состоит из 800 глазков, и все восемьсот изображений складываются в мозгу насекомого.

Один из учеников Моргана — Стёртевант обнаружил мутацию дрозофилы, у которой глаз состоял не из 850 фасеток, как обычно, а всего из 350. Глаз стал значительно уже. Стёртевант резонно предположил, что мутация возникла в одной из парных хромосом, и, стадо быть, данная муха гетерозиготна по мутантному гену. Он решил, что мутация (ее назвали Bar — узкий глаз) доминантна, раз она проявилась, и попробовал получить гомозиготную по Bar самку. Его предположение оказалось правильным — исходная мутантная особь и в самом деле была гетерозиготной, а через некоторое время Стёртевант имел гомозиготных самок. Но оттого что ген Ваr был теперь не в одной, а в обеих парных хромосомах, внешний вид мух (их фенотип) не должен был измениться, а на деле произошло обратное. Вместо 350 фасеток в глазе гомозиготной самки оказалось всего 70.

Последующие опыты привели Стёртеванта в крайнее возбуждение. Он обнаружил мух с удвоенным геном Bar. Теперь, после открытия кроссинговера, можно было легко представить себе механизм удвоения генов. Хромосомы перекрещивались, и ген из одной хромосомы переходил в другую, где уже был свой ген Bar. Стёртевант назвал мутацию с удвоенным геном Bar—«дубль-Bar», двойной Bar. Эта дубль-Bar приводила к редукции числа фасеток в глазе дрозофилы до 50. Гомозиготная особь имела всего 25 фасеток в глазе.

Наконец Стёртевант нашел дрозофилу с признаком ультра-Bar — глаз вообще стал еле заметным: тонкая узкая полоска фасеток. Оставалось предположить, что это уже не двойной, а тройной ген Bar. Но подобное предположение слишком уж походило на буйную фантазию. В то время, когда Стёртевант исследовал гены строения глаза, многие ученые вообще сомневались в справедливости моргановских концепций. Заставить их поверить, что гены начали не только переселяться из хромосом в хромосомы, но и удваиваться, и утраиваться, было почти невозможно.

Участки хромосом слюнных желез дрозофилы, несущие мутации гена Ваг, и изменения в строении глаз у дрозофилы для каждой из мутаций.

Можете себе представить, в какое положение попал Стёртевант. С одной стороны, он хотел бы верить, что его гипотеза о наличии Bar, дубль-Bar, ультра-Bar - не случай из фантастического романа, а с другой стороны, наблюдать удвоение и утроение гена в хромосомах в те годы не было никакой возможности. На любые возражения скептиков, что, дескать, генетики окончательно запутались и им начинают мерещиться гены не в одиночку, а целыми компаниями, ответить было нечего.

Генетикам было очень важно доказать истинность их предположений. Это было бы хорошим подтверждением исключительной точности генетических методов анализа невидимых генов. А главное, указывало бы на роль генов в развитии организма. Стоило гену удвоиться, как тут же изменялся управляемый им признак, дальнейшее умножение генов сразу же отражалось на внешнем виде особи. К сожалению, методов прямого исследования хромосом не было, и все гипотезы о связи гена и признака оставались гипотезами.

В это время один из учеников Моргана — Г. Мёллер приехал работать в СССР. Он решил, что его место только здесь, в стране с великим будущим, где наука свободна. Когда известие об открытии гигантских хромосом достигло нашей страны Г. Меллер, А. А. Прокофьева-Бельговская и К. В. Косиков решили проверить гигантские хромосомы у мутантов Bar. Одновременно с ними на другом конце планеты этим же занялся и Бриджес.

Прежде всего ученые определили, какие диски в хромосомах соответствуют гену Bar.

После этого проверить гипотезу Стёртеванта было проще простого. Как только на столик микроскопа лег препарат с хромосомами слюнных желез мух с узкими глазами, так все стало ясным. Самки дубль-Bar действительно имели хромосомы с удвоенными генами. Расположение дисков в хромосомах подтвердило этот вывод наглядно. Предсказание о том, что ультра-Bar — утроенный ген, также сбылось.

С тех пор историю открытия серии узкоглазых дрозофил и цитологического доказательства точности генетических методов стали называть симфонией с «Bar».