Блакитні таємниці

Не ховай очей блакитний промінь,
Заспівай мені в останній раз.
Пісню ту візьму собі на спомин,
Пісня буде поміж нас.
Володимир Івасюк

Скільки пісень складено про блакитні очі, скільки віршів написано! Блакить очей цінувалася здавна, людям з таким кольором райдужної оболонки заздрили, підозрювали в них всілякі таланти, вишукували подібні очі при селекції домашніх тварин. З іншого боку, блакитноока дитина у карооких батьків одразу викликала підозри, чи нема тут генетичної каверзи…

З точки зору класичної генетики з очима все більш-менш ясно стало ще в першій половині ХХ сторіччя. Тоді взагалі було досить просто: всі алелі генів поділялися на домінантні та рецесивні, із деякою домішкою неповного домінування і ще кількох незрозумілих феноменів. Якщо генний алель домінує, то його буде видно у фенотипі, тобто на самому організмі, обов’язково, скільки б копій його не було – одна чи дві. А ось рецесивний ген виявляє себе лише тоді, коли поруч нікого нема, лише такий же рецесивний алель-напарник. При цьому ця рецесивність дозволяє алелю приховуватися у гетерозиготному стані, а потім у повній відповідності із другим законом Менделя (той, що про розщеплення ознак у другому поколінні нащадків) проявлятися у дітей. Ось ця ситуація і відбувається постійно з блакитними очима. Це ознака, зумовлена рецесивним алелем, а домінує над ним алель карих (коричневих, зелених, чорних) очей.

Історія давно відома й навіть увійшла у підручники й задачники із шкільної генетики. Але питання людства і генетиків як передового загону пізнання організму людини нескінченні. Що ж це за гени, що визначають колір очей? Звідки пішли блакитноокі люди? Чи можна за кольором очей дізнатися принаймні про предків людини? Дійсно, блакитні очі частіше зустрічаються у певних народів, здебільшого у світлошкірих європейців, хоча є така ознака у багатьох жителів азійських країн. Тому не дивно, що між забарвленням райдужки і кольором шкіри є якійсь зв’язок. Як виявилось, винний у всьому ген під назвою OCA2.

Цей ген, а точніше мутацію в ньому, виявили при вивченні шкірно-очного альбінізму в мишей (так звані «рожевоокі» миші). Білок, який кодується OCA2, знаходиться у клітинній мембрані та відповідає за транспорт амінокислоти тирозину. Тирозин не просто є одним з елементів побудови нових білків, але й сировина для виробництва цілого ряду біологічно-активних речовин, зокрема тироксину, гормону щитоподібної залози, та меланіну, важливого пігменту. Ось при порушенні доставки тирозину в клітину і змінюється пігментація шкіри і очей. Меланіну просто не вистачає. Тепер стало зрозуміло, чому алелі темних очей домінують: достатньо однієї нормальної копії OCA2, щоб підтримувати роботу меланінового виробництва.

Але уважний читач вже помітив, що ми казали про хворобу, а перейшли на звичайних блакитнооких людей. Невже всі вони хворі? Звичайно, ні. Кілька широких досліджень, що були здійснені данськими та американськими науковцями виявили точкову мутацію у іншому гені HERC2 (убіквітин-лігазі з невідомими мішенями), яка зустрічалася майже у всіх володарів блакитних очей. Всього один нуклеотид Т, що був замінений на Ц, в інтроні 86 цього гену був однаковий і у данців, і у німців, і у турків, і у йорданців! Що ж там такого важливого у некодуючої білок ділянки гену, який робить невідомо що? Справа в тому, що на хромосомі ген HERC2 лежить прямо перед геном OCA2. У цьому самому інтроні виявилося місце зв’язування для важливого геліказа-подібного транскрипційного фактору, який впливає на транскрипцію OCA2. Таким чином, у носіїв заміни Т на Ц транспортеру тирозину стає менше, хоча і не настільки, що б захворіти. Просто вони стають блакитноокими на радість нам всім.

Подальший аналіз цієї цікавої ділянки виявив ще 6 нуклеотидних замін, які втім не знаходилися в зоні розпізнавання транскрипційного фактору і не впливали на кількість білку OCA2. Тим не менш, вони також зустрічалися у всіх досліджених носіїв блакитних очей. Це з великою ймовірністю вказує на те, що всі наші синьоокі сучасники походять від одного предка, який за розрахунками генетиків жив всього 6-10 тисяч років тому. Так що і естонці, і йорданці з блакитними очами є браття у певному коліні! При певному роздумі приходимо до висновку, що не так це вже і дивно. Всі наші генетичні особливості досить нові, оскільки популяція людей пройшла генетичну «пляшкову горлянку» десь тисяч 70 років тому, коли наших предків залишилося всього декілька тисяч на всій Землі. Тому шукати якісь відмінності нас вчить стародавня програма «свій-чужий», а людині розумній вже можна й почати ставитися до братів, як належить людині.

Blue eye color in humans may be caused by a perfectly associated founder mutation in a regulatory element located within the HERC2 gene inhibiting OCA2 expression.
Eiberg H, Troelsen J, Nielsen M, Mikkelsen A, Mengel-From J, Kjaer KW, Hansen L.

A single SNP in an evolutionary conserved region within intron 86 of the HERC2 gene determines human blue-brown eye color
Sturm R.A., Duffy D.L., Zhao Z.Z., Leite F.P., Stark M.S., Hayward N.K., Martin N.G. and Montgomery G.W.

Автор не дарма двічі назвав заміну Т на Ц. В світлі проблематики нещодавньої зустрічі він став більш прискіпливо дивитися на дрібниці. І дійсно, заміна Т/Ц у одному ланцюзі ДНК пов’язана із заміною А/Г у іншому. Чи викликана нею…