В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышло переиздание книги доктора физико-математических наук Максима Франка-Каменецкого «Самая главная молекула. От структуры ДНК до биомедицины XXI века». Мы публикуем главу о зловредном гене королевы Виктории.

Если речь идёт не о сотнях тысяч, а о сотне лет, то отдельные участки ДНК могут сохраниться даже в весьма неблагоприятных условиях. Это случилось с останками последней царской семьи, которые удалось полностью идентифицировать благодаря анализу ДНК. Провёл его главным образом российско-американский ученый Евгений Рогаев. Но он сумел сделать нечто большее: путем анализа ДНК царской семьи ему удалось точно установить, в чём состояла мутация в геноме королевы Виктории, которая в конечном счёте привела к тому, что царевич Алексей оказался болен гемофилией. А мутация эта архиважная: она сыграла роковую роль в судьбе России, да и всего человечества.

У нас есть все основания считать, что мутантный ген фактора свёртываемости крови Виктория получила от своего отца Эдварда, графа Кентского. Мы уверены в этом потому, что Эдвард зачал Викторию поздно, в возрасте 50 лет. Благодаря анализу полных геномов нам теперь точно известно, что у мужчин с возрастом происходит накопление мутаций в половых клетках, в среднем по две мутации в год. Конечно, мать Виктории была моложе, но это не важно. У женщин весь запас яйцеклеток образуется ещё до рождения, так что накопления мутаций в половых клетках с возрастом не происходит. Вообще, заводить ребёнка, когда отец уже немолод, — не очень хорошая идея. Впрочем, есть выход. Комментируя в журнале Nature упомянутые количественные данные о накоплении с возрастом мутаций в половых клетках мужчин, известный российско-американский эволюционист Алексей Кондрашов посоветовал молодым людям замораживать свою сперму на случай, если они вдруг на склоне лет решат заводить ребёнка. При низкой температуре ДНК может храниться сколь угодно долго.

Впрочем, у самой Виктории зловредный ген никак себя не проявил. Как известно, до самого последнего времени она оставалась самым долго правившим монархом в истории Великобритании (совсем недавно её «обошла» нынешняя королева Елизавета II). У Виктории была куча детей, а её правление на протяжении большей части XIX века, времени могущества Британской империи, именуется «викторианской эпохой». Ген гемофилии, который несла в своём геноме Виктория, никак себя не проявлял, поскольку находился на одной из двух Х-хромосом королевы. Он производил нефункциональный фактор свёртываемости крови, но функционального фактора, производимого второй Х-хромосомой, полученной Викторией от её мамы, было вполне достаточно.

Зловредный ген стал проявляться только у детей, внуков и правнуков Виктории мужского пола

Никакого гена свёртываемости крови на Y-хромосоме нет, так что у мальчиков, получивших через их матерей от Виктории дефектный ген, вообще отсутствовал функциональный фактор свёртываемости крови, и они погибали молодыми от кровотечения, которое не удавалось остановить. Через здоровых носителей женского пола зловредный ген распространился среди высшей аристократии по всей Европе, а гемофилия получила название «монархической болезни».

Одной из таких носительниц зловредного гена оказалась внучка Виктории, русская императрица Александра Фёдоровна. В момент, когда Николай обручился с Александрой, шансы для России и мира избежать ужасной участи стали практически 50 на 50. К тому времени в России девочки не котировались на роль монарха, а шансы, что мальчик родится здоровым, были как раз 50 на 50. К несчастью, царевичу Алексею досталась Х-хромосома, несущая мутантный ген. В момент зачатия Алексея в ход был запущен механизм, приведший к трагическим последствиям как для народов Российской империи, так и для многих других народов.

Вся Россия праздновала рождение наследника престола в 1904 году. Но мальчик был болен, и любой случайный порез мог привести к фатальному исходу. В результате ко двору был приближен шарлатан, убедивший монаршую чету, что он способен останавливать кровотечение у царевича. Его звали Григорий Распутин. Присутствие при дворе явного шарлатана, к тому же склонного к весьма экстравагантному поведению, назовём это так, больше, чем что-либо другое, подорвало престиж монархии как в глазах аристократии, так и среди народных масс. И хотя Распутина аристократы всё же убили, непоправимый ущерб был нанесён: в 1917 году монархия пала, а к власти в России в конечном счёте пришёл кровавый тиран — Иосиф Сталин.

Трагична была судьба самой царской семьи. Она находилась в руках большевиков в Екатеринбурге в 1918 году, когда армия белогвардейского адмирала Колчака приблизилась к городу и появилась реальная опасность того, что Екатеринбург падёт. Вся царская семья — Николай II, Александра, четыре девочки и царевич Алексей — были зверски убиты чекистами, а их тела после попытки их сжечь спешно закопаны в неглубоких ямах в окрестном лесу. По-настоящему сжечь тела чекисты не сумели, что спасло ДНК убитых от полной деградации. После падения коммунистического режима в СССР останки были постепенно найдены, и учёные провели их ДНК-анализ. Особенно важным было обнаружение в 2007 году останков царевича Алексея.

В 2009 году Рогаеву удалось точно выяснить, в чём заключалась зловредная мутация. Это была замена одного нуклеотида (А заменен на Г) в третьем с конца положении в интроне, находящемся между экзонами #3 и #4, гена, кодирующего фактор свёртываемости крови IX. В результате этой замены возникает новый сигнал сплайсинга на конце интрона, и сплайсинг происходит неверно: в результирующей молекуле мРНК между экзонами #3 и #4 вклиниваются два нуклеотида. Это приводит к тому, что сразу после экзона #3 сбивается рамка считывания мРНК рибосомой, в белковую цепь включаются совсем другие аминокислоты, а вскоре вообще появляется терминирующий кодон, и белковая цепь обрывается.

Получается, что это не просто мутантный белок, а вообще нечто не имеющее ничего общего с нормальным белком. Вот такой зловреднейшей мутацией наградил свою дочь граф Кентский Эдвард в 1818 году.