Шаринган: наследование и активация (1/1)

Шаринган?— вещь соблазнительная, теорий о нем существует множество. Какими будут дети Учихи и простого смертного? Передастся ли им учишеский кеккей-генкай? Это можно смоделировать, владея информацией о генетической картине шарингана. Почему бы не попробовать загнать шаринган в русло генетики?Можно долго и безнадежно дискутировать о том, является ли шаринган биологической системой или духовным придатком. Но, так или иначе, он наследуется и проявляется фенотипически. Теории ниже рассматривают шаринган если и не как полноценный орган, то в любом случае как нечто, зависящее от биологических процессов в организме.Строить теории по поводу физиологических тонкостей работы шарингана я не стану. Это личные хэдканоны каждого, зачастую они не укладываются в рамки физиологии и вообще друг другу противоречат, а нас это ограничит в анализе наследования. Пойдем от противного, как в свое время сделал Мендель.Upd.: Для удобства добавил несколько схем. Если видите в скобках указание на рисунок, можете пролистать вниз и открыть ссылку из примечаний.Как наследуется шаринган?Чтобы свободно моделировать наследование шарингана, нужно определиться со следующими моментами:? доминантный или рецессивный это признак?? сколько генов за него отвечают?? как расположены эти гены?Двинемся по порядку и разложим по полочкам все, что у нас есть.В первую очередь для того, чтобы понять, как наследуется шаринган, нужно Учиху (желательно Учиху до мозга костей) скрестить с обычным человеком, шаринганом не владеющим. За всю историю нарутоверса примера накопилось всего лишь два. Это Учиха Сарада и Учиха Изуми [1].Доминантный или рецессивный?Сараде шаринган передался от отца, Изуми?— от матери. Мать Сарады и отец Изуми к клану Учиха не принадлежали, но у обеих девочек шаринган проявился, причем рабочий. С виду смахивает на эксперименты Менделя с горохом и его первый закон ?о единообразии гибридов первого поколения?:Желтый горох* × зеленый горох = желтый?горох (вероятность 100%)Учиха* × простой смертный = Учиха (вероятность 100%)* — для скрещивания в первой позиции берутся особи гомозиготные по доминантному признаку (и желтый горох, и Учиха).Справка: гомозиготный?означает, что признак (шаринган/цвет) особи передался от обоих родителей. То есть на обоих хромосомах одной пары, и материнской, и отцовской, ген присутствует в одинаковой вариации (Рис. 2; подробнее см. во введении).Сарада и Изуми точно гетерозиготы, потому что мать Сарады и отец Изуми шаринганом точно не владели. Это означает, что наследуется шаринган как доминантный признак.Один ген или несколько?В случае менделевского гороха рассматриваются аллели одного гена. Но додзюцу выглядит как сложная структура, и поверить в то, что все это может упираться в один единственный ген, достаточно непросто, хотя и такой вариант исключать не стоит.Варианта три:? ген один;? генов несколько и они расположены на одной хромосоме;? генов несколько и они разбросаны по разным хромосомам.Вариант с одним геном наиболее удобен, потому что прогнозировать наследование шарингана в таком случае можно по законам Менделя. У гомозиготного Учихи вероятность рождения детей с шаринганом даже от внекланового родителя будет 100%. У гетерозиготного?— 50%.Как бы невероятно ни выглядела теория с одним геном, но такой вариант вполне возможен. Мы ведь не имеем никакой информации о биологическом механизме работы шарингана и его становлении. А в развитии нашего организма вполне встречаются ситуации, когда один ген задает направление каскаду множества изменений. Например, ген SRY на Y-хромосоме, который инициирует развитие организма по мужскому типу.Вариант с целым пакетом генов, расположенных на одной хромосоме тоже удобен и в целом тоже отвечает законам Менделя с поправкой на флюктуации. Под флюктуациями я имею в виду в первую очередь явление кроссинговера: когда две одноименные хромосомы меняются участками генов для создания генетического разнообразия. Если гены располагаются на одной хромосоме достаточно далеко, их может в процессе кроссинговера разделить, и прощай шаринган (наследнику достанется хромосома лишь с частью генов, без которой шаринган вполне возможно что не сформируется). Если гены расположены близко друг к другу, то наследоваться они будут сцеплено и меньше шансов, что их разметает кроссинговером в мейозе. Этот вариант, как и прошлый с одним геном, оставляет шансы далеким потомкам Кагуи сохранить работоспособное додзюцу в поколениях.Вариант с расположением генов шарингана на разных хромосомах не удобен в принципе, хотя вполне себе вероятен. Например, если считать шаринган органом анатомически во многом отличным от обычного глаза и учитывать, что в формировании шарингана играют роль аллели генов глазных структур, которых достаточно много и на разных хромосомах. В таком случае вычислить вероятность наследования шарингана невозможно в принципе.Однако стоит отдавать себе отчет, что этот вариант не удобен не только фикрайтеру. При таком подходе…1) Рождение Сарады и Изуми с шаринганом является в своем роде генетическим чудом. А шансов восстановить клан у Саске фактически и нет.2) Это явление нашло бы отражение в социальном строе Учиха. Если бы гены шарингана располагались на разных хромосомах, удержать их в популяции было бы на порядок сложнее. Уже то, что они передались в полном комплекте хоть бы и одному Индре, было бы в своем роде удачей, не говоря уже о его детях и внуках. Учиха бы нуждались в дополнительной социальной системе защиты шарингана. Подобную систему мы видим у Хьюга. В клане Учиха же царит относительная демократия. Разбития на ветви нет, печатей подчинения нет. Учиха Хазуки вышла замуж за внекланового, а потом как ни в чем ни бывало вернулась обратно с шаринганистой дочей. Делайте выводы.Я же склоняюсь к тому, что ген или гены шарингана, в каком бы количестве они ни присутствовали в организме, расположены на одной хромосоме.На каких хромосомах расположены гены шарингана?Напоминаю, что у человека есть две категории хромосом: аутосомы и половые хромосомы. Половые хромосомы?— это Х и Y. Они встречаются в разных комплектациях у разных полов. У женщин комбинация ХХ, у мужчин?— ХY. Аутосомы?— все остальные хромосомы.Про шаринган одно можно сказать совершенно точно: он НЕ связан с Y-хромосомой. Если бы был связан, то тогда проявлялся бы только у мужчин, а женщин Учиха с шаринганом бы не было в принципе. Но они есть.С Х-хромосомой свои нюансы. Если шаринган связан с Х-хромосомой, то может передаться от отца дочери, но не может передаться от отца к сыну. В таком случае Учихе-отцу во что бы то ни стало надо искать в жены тоже Учиху, иначе его драгоценные сыновья будут без шаринганов, а Итачи и Саске унаследовали глаза от Микото. Но тогда встает другой вопрос. У женщин две Х-хромосомы, и одна из них инактивируется. Случайным образом в половине клеток одна, в половине клеток другая. Как повлияет на гетерозиготных девушек эта инактивация? Не нарушит ли работу шарингана? Геморный вариант и потому маложелательный.Наиболее вероятный вариант все-таки, что шаринган располагается на аутосомах и наследование не зависит от пола.Чужих?— под замок!Шаринган работает в принципе странно. Сам по себе изначально находится в неактивном состоянии, для пробуждения требует особых условий. Чем это может быть вызвано?Начнем с того, что проник он в популяцию людей извне, а именно?— от Ооцуцуки Кагуи. Таким образом, есть смысл рассматривать додзюцу Учиха не просто как один из присущих людям естественных признаков, а как вещь чужеродную. Потомки Кагуи на большую часть все-таки люди, а не Ооцуцуки, наследие праматери человеческие системы защиты генома могут воспринимать как нечто не-свое. У чужеродного же есть два пути: его или выкинут, или подавят. Это одна из ключевых проблем генной инженерии, когда генетически модифицированный организм содержит чужеродные гены, но они блокируются и не работают. В таком случае Учиху Саске и его родственников можно рассматривать как некий ГМО-картофель в энном поколении.Тут следует упомянуть несколько технических моментов:? Каждый уважающий себя организм обладает механизмами защиты генома. В противном случае он долго не протянет: есть достаточно желающих в чужой геном вклиниться и нечаянно сломать какой-нибудь жизненно необходимый ген, например, ген-супрессор опухолей. Отсюда возникает необходимость различать ?свое? и ?чужое?. И ?чужое? по возможности глушить.? Глушение происходит путем подавления экспрессии генов. Ген-то мало иметь физически, его еще нужно использовать. Если экспрессию (работу) гена подавить, сама последовательность гена останется валяться в геноме, но проявлять себя функционально никак не будет.? Чтобы ген работал, к нему должен быть доступ. То есть, участок хроматина, на котором ген находится, должен быть свободен, размотан (подробнее см. во введении).?Возвратимся к шарингану. Можно рассматривать додзюцу Учиха как:1) обычные глаза с дополнительным апгрейдом, который пользователи получают после активации;2) сенсорный орган, имеющий анатомические отличия от глаз простых смертных.В первом случае нас интересует лишь активность генов шарингана у уже родившегося Учихи. Во втором случае шаринган явно должен анатомически закладываться на ранних этапах развития, а значит, гены, отвечающие за формирование анатомических структур шарингана, должны быть активны во время внутриутробного развития.?В то же время с активным шаринганом не рождаются. Выходцам из клана Учиха, унаследовавшим шаринган генетически, додзюцу необходимо пробуждать. Из чего можно сделать еще один вывод: гены, обеспечивающие активное состояние шарингана, находятся в гетерохроматине (неактивном хроматине).?Очевидно, что гены шарингана действительно воспринимаются организмом как нечто чужеродное. Им позволяют внести свою лепту на ранних этапах развития личинки Учиха, но триггеры активации по итогу уходят в неактивный гетерохроматин, и доступ к ним перекрывается.Как пробудить шаринган?Шаринган пробуждается в определенных условиях. Итачи стал свидетелем гибели товарища, на глазах у Изуми погиб отец. Обито впечатлило ранение Какаши, у Саске убили родителей. Сарада распереживалась, предвкушая встречу с отцом. Если собрать воедино имеющиеся данные, представленные в официальной продукции, то намечается явная тенденция: Условие пробуждения шарингана?— сильная эмоциональная взбучка. А сильная эмоциональная взбучка?— это что? Стресс.Тут было бы неплохо провести аналогию генов шарингана с транспозонами.Транспозоны?— это куски ДНК, которые могут копировать сами себя и встраиваться в рандомные участки ДНК. Это искони чужеродные куски ДНК, которые якобы позабывали в нашем геноме вирусы. Как правило, места, где они обитают, остаются замотанными и неактивными. Почему? Ибо нечего скакать куда ни попадя.В то же время считается, что в стрессовых условиях прыгунам-транспозонам ?развязывают руки?. В состоянии стресса то, что сидело в гетерохроматине, начинает выползать и вести бурную деятельность.Логика, предположительно, следующая. Мы столкнулись со стрессом. Если мы ощущаем стресс, значит, условия окружающей среды изменились. К новым условиям необходимо приспособиться, и поскорее. Как это сделать? Вывести свой стабильный геном, приспособленный к старым, неактуальным более условиям окружающей среды, из состояния стабильности, и уповать на то, что грядущие в нем изменения, вызываемые скачущим генетическим мусором, пойдут на пользу.Нет никаких намеков на то, что гены шарингана могут скакать по геному, как транспозоны. Но в то же время с транспозонами у них есть несколько схожих черт:—?они пришли извне;—?их активность в норме подавляется;—?оживают при стрессе.Если стресс способен выводить из состояния бездействия транспозоны, то что мешает ему же оживлять гены шарингана теми же самыми биологическими механизмами?По упоминаниям в аниме, в момент стресса у Учихи синтезируется специфическая чакра, из-за которой шаринган и пробуждается. Возникает логичный вопрос: КАК пробуждается? Для шиноби чакра?— один из жизненно важных компонентов организма. Чакра может быть одним из элементов системы, выводящей подавленные гены из гетерохроматина. Более того, если исходить из упоров в каноне, то специфическая чакра может быть ключевым элементом системы, выводящей из гетерохроматина именно гены шарингана. Не исключен вариант, что при стрессе гены шарингана могли бы ?ожить? и без чакры. Возможно, специфическая чакра весьма повышает эту вероятность и, кроме того, повышает саму специфику и обеспечивает синхронность активации во всех необходимых клетках.Генетическая картина потомстваМоделирование ниже основывается на следующих параметрах: шаринган доминантный признак, кодируется одним геном или комплексом генов, расположенных на одной хромосоме. Визуально можно увидеть это распределение на рисунке 3 в примечаниях.Итого, если родитель гомозиготный Учиха (как Саске), то в браке с не-Учихой (Сакурой) все его дети будут иметь шаринган.Если родитель гетерозиготный Учиха (как Сарада), то в браке с не-Учихой (?) половина его детей будет иметь шаринган, а половина?— нет. При этом последовательность рождения детей не имеет значения. Может родиться пять детей подряд и все с шаринганом, просто потому что повезло. Или десять подряд без шарингана, потому что не повезло. Но среднестатистически все-таки?— 50/50.При этом стоит учитывать, что даже Учиха, который выглядит чистокровным с виду (тот же Саске) и имеет обоих родителей из Учиха, не обязательно будет гомозиготой (Рис. 4). Он может быть и гетерозиготой, просто потому что так получилось. Таки Учиха надо было как-то разбавлять кровь, чтобы не выродиться, вводить в клан людей извне, которые шарингана не имеют. Все эти безшарингановые хромосомы в поколениях копятся и передаются. В случае доминантного признака совершенно незаметно до тех пор, пока у двух клановых родителей не родится ребенок без кеккей генкая. Хотя сугубо клановое прошлое повышает вероятность того, что Саске все-таки гомозигота.Немного об отсрочке активацииЭта теория подразумевает то, что шаринган в состоянии стресса не активируется мгновенно, а цепь стресс → пробуждение генов → активация шарингана требует некоторого временного люфта.Учиха СаскеПробудил шаринган в ночь резни Учиха. Но пробудил не сразу, как увидел мертвых родителей. И даже не сразу после Цукуеми. Он успел еще от Итачи по кварталу побегать как следует, и только после всего этого и напутственной речи Итачи наконец пробудил.Учиха ИтачиЭтот нюанс раскрывался только в новелле. В раннем детстве Итачи чувствовал жжение в глазах от прилившей чакры: когда видел трупы на поле брани в четыре года и в момент нападения Кьюби на Коноху в пять лет. Но шаринган у него не пробудился. После гибели Тенмы, когда Итачи было восемь, шаринган также пробудился не непосредственно на месте, а уже дома, под одеялом.Учиха СарадаСарада подозревается в том, что она первая Учиха, которая пробудила шаринган не от негативных эмоций, а от позитивных?— встречи с отцом. В то же время если внимательно проанализировать Гайден, как мангу, так и экранизацию, можно заметить, что структура глаз Сарады менялась в моменты стресса и угнетенного состояния: при мыслях об отсутствующем отце, потом при встрече с Учихой Шином. И в конце концов шаринган пробудился в момент, когда она была в шаге от встречи с отцом. Но первичные эмоции были явно негативные. И именно они задали первый толчок процессу. Эмоциональная буря перед встречей с отцом просто довершила дело.Учиха ОбитоПробудил шаринган, когда увидел ранение Какаши. В то же время до ранения Какаши он получил стресс от похищения Рин. Процессы могло запустить похищение Рин, а ранение Какаши?— просто дожать начатое.Выводы:? Шаринган?— доминантный признак.? Оптимальнее всего предположить, что обычный шаринган кодируется одним геном или комплексом генов, расположенных на одной хромосоме близко друг к другу, и в случае комплекса гены передаются сцеплено. В таком случае, работают законы Менделя.? Поскольку последовательности генов шарингана?— вещь чужеродная, организм подавляет их экспрессию, и именно поэтому додзюцу необходимо ?пробуждать?.? ?Пробуждение? шарингана провоцируется стрессом и потенциально может происходить по тому же биологическому механизму, что и активация деятельности транспозонов, + особая чакра, повышающая эффективность, специфику и обеспечивающая синхронность.? Шаринган пробуждается не мгновенно. Вполне вероятно, что ему нужна временная отсрочка, чтобы все системы полноценно запустились.