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. 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 потомства
Моделирование 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 бесшарингановые 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 активации
Эта теория подразумевает то, что шаринган в состоянии стресса не активируется мгновенно, а цепь стресс → пробуждение генов → активация шарингана требует некоторого временного люфта. Учиха Саске Пробудил 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 Итачи Этот 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 Сарада Сарада 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 Обито Пробудил 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.