Звідки взялися гени

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.

У вашій ДНК є приблизно 20000 генів.
Вони кодують молекули, які складають ваше тіло.
Від каротину в ваших нігтях і колагену в кінчику носа, до дофаміну, який вирує всередині вашого мозку.
Кожен біологічний вид має свій набір генів.
У павука є гени, що відповідають за шовк для павутини.
Дуб має гени для хлорофілу, що перетворює сонячне світло в деревину.
Звідки ж узялися всі ці гени?
Відповідь залежить від конкретного гена.
Вчені вважають, що життя на Землі зародилося близько 4 мільярдів років тому.
Ранні форми життя були примітивними мікробами з базовим набором генів для виконання основних завдань, пов’язаних з виживанням.
Вони передавали ці основні гени нащадкам впродовж мільярдів поколінь.
Деякі з цих генів і досі виконують ту ж роботу в наших клітинах.
Наприклад, відповідають за копіювання ДНК.
Але жоден із цих мікробів не мав генів для павучого шовку чи дофаміну.
Зараз на Землі набагато більше генів, ніж будо тоді.
Виявляється, багато з цих додаткових генів з’явилися в результаті помилок.
Щоразу, як клітина ділиться, вона робить нові копії своєї ДНК.
Іноді вона випадково копіює одну і ту ж ділянку ДНК двічі.
При цьому вона може створити додаткову копію одного зі своїх генів.
Додатковий ген працює так само як і оригінальний.
Але впродовж багатьох поколінь він може отримати нові мутації.
Ці мутації можуть змінити роботу нового гена.
Після чого він дублюватиметься далі.
На подив, багато наших мутованих генів з’явилися зовсім недавно.
Частина з них лише за останніх кілька мільйонів років.
Наймолодші з цих генів розвинулися після того, як люди відокремилися від своїх кузенів — вищих приматів.
У той час, як утворення нового гена може потребувати більше мільйона років, вчені вважають, що як тільки нові гени еволюціонують, то вони можуть швидко взяти на себе основні функції.
Наприклад, у нас є сотні генів для особливих білків у нашому носі, які захоплюють молекули речовин, що пахнуть.
Мутації дозволяють їм зв’язувати різні молекули, даючи нам можливість розпізнавати трильйони різних запахів.
Іноді мутації сильніше впливають на нові копії генів.
Вони можуть стати причиною того, що ген кодуватиме білок в іншому органі, або в різні періоди життя.
Або ж білок може почати виконувати зовсім іншу функцію.
У змій, наприклад, є ген для білка, який вбиває бактерії.
Колись давно цей ген продублювався, і нова його копія мутувала.
Ця мутація змінила ту його частину, яка вказує, де цей білок повинен вироблятися.
Замість того, щоб активуватися в підшлунковій залозі, ген змусив цей смертельний для бактерій білок синтезуватися в роті змії.
Тож, коли змія кусала свою жертву, цей фермент потрапляв в утворену рану.
І, оскільки, цей білок так впливав на здобич, отруюючи її, чим допомагав змії отримувати більше їжі, він став одним з основних.
Ген, що проявляв себе у підшлунковій залозі, став відповідати за вироблення отрути в роті й вбивати жертву змії.
Є ще більш неймовірні способи отримати новий ген.
ДНК тварин, рослин та інших видів містять довжелезні ділянки, що не кодують жодних білків.
Вчені вважають, що це випадкові послідовності генетичного коду, який іноді називають "сміттєвою ДНК".
Ці ділянки ДНК мутують так само як це роблять гени.
Зрідка, такі мутації створюють в ДНК місце, звідки клітина починає читати певну послідовність.
Раптово, клітина починає виробляти новий білок.
Спочатку, цей білок може бути некорисним, або навіть шкідливим.
Але додаткові мутації можуть змінити його форму.
Білок може почати робити щось корисне, що зробить організм здоровішим, сильнішим, або ефективнішим у здатності до розмноження.
Вчені виявили, що такі нові гени працюють у багатьох частинах тіла тварин.
Таким чином, наші 20000 генів мають різне походження.
Одні з нами від початку життя на Землі.
Інші ж з’являються з нуля.
Доки на Землі є життя, воно даватиме початок новим генам.