Собаки, кошки, люди и многие другие животные являются диплоидными. Это значит, что у каждого из нас ДНК представлена в двух экземплярах - один от отца, другой от матери (кроме митохондриальной ДНК, которая наследуется по материнской линии и Y хромосомы, которая достается только от отца). ДНК содержит гены, гены определяют развитие организма. При этом в каких-то чертах могут проявляться гены, полученные от отца, в других - гены от матери, поэтому мы чем-то похожи на одного родителя, а чем-то на другого. В общем, этот факт давно стал привычным и, в целом, никого не удивляет.
ДНК в клетке присутствует не в виде одной длинной нити, а в виде более или менее протяженных кусков. Каждый такой кусок формирует отдельную хромосому. Соответственно, каждая хромосома в клетке представлена двумя штуками - по одной от каждого из родителей. У человека в клетках содержится 23 пары хромосом, у кошки - 19 пар, а у собаки - 39 пар.
ДНК от отца и матери встречаются в момент оплодотворения и формирования первой клетки будущего организма. Потом эта клетка делится и передает двойной набор ДНК во все остальные клетки организма. Но как это происходит, почему ничего не теряется?
Деление клетки - это важнейший биологический механизм, без которого жизнь в ее современном виде не могла бы появиться. Процесс настолько сложный, что до сих пор является предметом активного изучения для биологов. Но основные принципы известны уже очень хорошо.
Перед тем, как поделиться, клетка создает копию каждой хромосомы. То есть, непосредственно перед делением в клетке находится не 2 набора ДНК, изначально полученных от родителей, а 4 набора: каждая родительская хромосома удвоена! Что важно, удвоенные хромосомы не расплываются как попало, а остаются связанными со своей копией. То есть, к примеру, перед делением в кошачьей клетке находится 38х2=76 хромосом, причем удвоенные хромосомы объединены попарно.
На следующем этапе к каждой хромосоме присоединяются микротрубочки, которые растаскивают удвоенные хромосомы в разные стороны. При этом происходит физическое разделение удвоенных хромосом на две группы, каждая из которых опять содержит исходный набор хромосом, доставшийся от отца и от матери. После этого разделения удвоенных хромосом на две одинаковые группы происходит деление самой клетки.
Важно отметить, что если бы копии хромосом после удвоения не оставались соединенными друг с другом, ничего не получилось бы: при растаскивании микротрубочками в новые клетки попадал бы не исходный набор хромосом, а какие-то их случайные комбинации. Так что удвоение хромосом и временное соединение полученных копий является важнейшим условием правильного деления клетки! Этот механизм очень надежен и ошибки происходят крайне редко.
Таким образом получается, что практически каждая клетка организма содержит одинаковый набор хромосом, идентичный тому, который получился в результате оплодотворения. Именно поэтому мы можем делать генетические тесты, используя практически любые клетки организма - соскобы буккального эпителия, лейкоциты крови, волосяные фолликулы из гривы лошади и т.д. И именно поэтому генетический тест можно делать в любом возрасте и его результат не изменится. Это возможно потому, что процесс деления клеток настолько надежен, что практически каждая клетка организма содержит одинаковый генетический материал - тот, который получен от отца и от матери!
Шестеренки генетики, часть 1
