Гени керують нами, а що керує генами Бібліотека
За останні 10–15 років у біології відбулися грандіозні зміни, насамперед у галузі генетики: розшифровано геном людини, з'явилася наука епігенетика – дослівно «надгенетика». Щодня з'являються повідомлення про те, що відкрито ген страху, ген жаху, любові та інші.
При цьому довгий час не було зрозуміло, як працюють гени. Класичний приклад: метелик, гусениця, лялечка. У цих трьох форм однієї істоти абсолютно однакові гени, проте з них виходять і метелик, і гусениця, і лялечка. Отже, гени можуть проявитися чи проявитися, включитися чи ні. І керує цим механізм, який тривалий час залишався невідомим.
У 1947 році Конрад Уоддінгтон ввів термін епігенетика, ще не знаючи точної будови ДНК, але підозрюючи, що щось справді керує спадковим матеріалом живих організмів. Сам термін «епігенетика» жив спокійно протягом 40-50 років, поки в 1990-ті роки не стали з'являтися експерименти, що доводять істинність припущення Уоддінгтона.
Вчений Ренді Джіртл, який багато зробив для епігенетики, говорив: «ДНК – це ще не доля. Раніше вважалося, що тільки гени визначають нашу сутність. Але сьогодні ми точно знаємо – те, що ми їмо, п'ємо чи куримо, впливає на активність наших власних генів та генів майбутніх поколінь. Епігенетика пропонує нам свободу вибору. Епігенез – це зовсім не спадкові зміни ДНК, а успадкована здатність організму змінювати активність генів під впливом різних факторів». У 2009 році було продемонстровано, що епігенетично успадковується не лише зовнішній вигляд та схильність до деяких захворювань, а й певні інтелектуальні здібності. Вчені з двох американських університетів прищеплювали мишам так званий ген агуті – південноамериканського.гризуни. Ген цей досить сильно погіршує здібності миші, робить її болісною, зі схильністю до діабету. Виходять товсті руді (ген змінює забарвлення) та тупуваті мишки. Цікаво, що потомство мишей з геном агуті матиме ті ж властивості. Якщо ж перше покоління мишей посадити на спеціальну дієту, що включає цибулю і часник, в яких багато так званих метильних груп, то ген агуті у них залишиться, але перестане проявлятися, і вони стануть звичайними здоровими мишами, так само, як і їхнє потомство, яке успадкує ген агуті. Тобто вийшло, що набута ознака успадковується, зокрема онуками, аж до третього-четвертого покоління. Все це означає, що крім чистої генетики існують також генетичні перемикачі, одним з яких є метильні групи, що визначають поведінку генів та властивості майбутнього живого організму.
Властивостей, які можуть керуватися генетичними перемикачами, досить багато: ожиріння, пам'ять, навченість та інші. Так, наприклад, доведено, що ми не лише те, що ми їмо, а ще й те, що їла наша мама. Часто бачиш, як іде вулицею повна мама з досить повною дитиною. Завжди вважалося, що це генетичний чинник та прийнята у цій сім'ї дієта. І це частково, звичайно, вірно, але вірно не лише це. Дієта мами може вплинути не тільки на те, якою буде донька, а й на те, якою буде онука.
Кевін Сінклер робив такий висновок: «Ще до народження спадкоємця і навіть до зачаття мати повинна правильно харчуватися, щоби свій епігенетично невірний обмін речовин не передати дітям. Жінкам із надмірною вагою слід заздалегідь схуднути».
На Заході, до речі, щосили йде комерціалізація епігенетики. Передбачається, що в найближчому майбутньому вдасться створити не лише ліки від багатьох хвороб, алета індивідуальні ліки для конкретної людини, що враховують характеристики її генетичного коду.
Епігенетика також цікава з погляду перспектив клонування. Зараз клони виходять болючими і досить швидко вмирають. Це прийнято пов'язувати саме з епігенетичними факторами, тому що гени у клонів абсолютно ідентичні генам тварини, у якої були взяті соматичні клітини.
Нещодавно було розшифровано ген неандертальця. Насамперед вважалося, що неандерталець предком людини не є, але тепер з'ясувалося, що від 1% до 4% геному залишилися у нас саме від нього. Це зовсім не так мало, адже, наприклад, від шимпанзе ми по геному відрізняємось лише на 3%. Колись неандертальці змішувалися з кроманьйонцями, абсолютно нашими предками, і навіть давали потомство. У печері на маленькому індонезійському острові Флорес знайшли останки людей дуже маленького зросту близько метра. Вони, можливо, теж вступали в контакт із кроманьйонцями. У Гірському Алтаї, в так званій Денисівській печері, знайдено третій вид стародавніх людей, які, за припущеннями, також схрещувалися з кроманьйонцями. Тому ми, homo sapiens, є результатом тривалого процесу схрещування.
Щодо генетичних загроз. Ці погрози багато в чому здаються зараз надуманими, але хтозна, що станеться далі. Наприклад, можна собі уявити, що незабаром роботодавці будуть просити у вас надати розшифровку вашого геному. Через це може виникнути, скажімо, антропологічний расизм. Наприклад, людей із високим відсотком генів неандертальців не братимуть на роботу. Або, навпаки, брати, бо їх легше контролювати, бо менш розвинені інтелектуально. Небезпека гіпотетична, але ми знаємо, що людство вигадує різні і дивовижні форми расизму.
Друга генетична небезпека – створення клону людини. У багатьох країнах клонування людини заборонено, але в інших, як не дивно, в мусульманських, до неї ставляться спокійно. Оскільки заборонити такі дослідження не можна, адже які б заборони не ухвалювалися, науку не зупиниш, можна хоча б простежити за тим, щоб це не робилося в таємниці, і розробити певні критерії, розуміння того, що робити з цими новими людьми.
Питання та відповіді
Питання:Що буде, якщо взяти абсолютно однакові організми, наприклад клоновані, помістити їх у абсолютно однакові умови: однаково годувати, виховувати. Чи будуть вони однаковими? Чи є ще якісь механізми впливу?
Відповідь:До певної міри такі експерименти дуже любили проводити в концтаборах, де спеціально відбирали близнюків (а це практично клони) і вивчали, чи однаково на них діють хімічні препарати, чи однаково вони хворіють. Щоправда, ці експерименти були дуже погано методично поставлені. Я особисто думаю, що відсоток подібності буде дуже високий. Є матеріали досліджень близнюків, розлучених у дитинстві, які часто навіть потім жили на різних континентах, і у них виявлялося дуже багато спільного. У тому числі те, що стосується захворювань та переваг у сфері партнера. Коротше, якщо взяти шматочок Леніна та виростити з нього ще одного Володимира Ілліча, він не напише «Матеріалізм та емпіріокритицизм» абсолютно точно, але у нього можуть бути близькі до оригіналу захворювання.
Питання:Цього року було надано дозвіл на вирощування генно-модифікованих рослин у РФ, а потім Держдумою було внесено законопроект, що ця справа забороняє. І розкол існує не лише серед політиків, а й серед біологів: одні переконані, що генно-модифіковані продукти єне можна й у наступному поколінні це позначиться репродуктивної функції, інші вважають, що це безпечно. Як ви вважаєте?
Відповідь:Немає жодного експерименту, що підтверджує міфічну шкідливість генно-модифікованих організмів. Коли виробляють генне модифікування рослин, а тепер і тварин, їх досить довгий час, до п'яти, а то й десяти років, тестують і проводять над ними випробування різними методами: біологічними, хімічними, перевіряють на алергенність. Чого, до речі, не роблять із продуктами, отриманими методами звичайної селекції. Ніхто мічуринську чорноплідку, наприклад, із цього погляду не перевіряв. Просто дивилися, смачна вона чи ні. Виходить, що генно-модифіковані продукти навіть безпечніші, тому що їх всебічно перевіряють. Звичайно, трапляються проколи, але це скоріше винятки.
Питання:Чи не є головною генетичною загрозою те, що у нас немає генетичного відбору зараз? Раніше багато дітей помирало, а зараз більшість виживає і відбувається велике накопичення генетичних захворювань.
Відповідь:Я якось боюся на цю тему говорити і точно не знаю. Менделєєв був чотирнадцятою дитиною в сім'ї, з яких померло, на мою думку, дев'ять. Є, звичайно, думка, що досягнення медицини призводять до того, що виживає велика кількість дітей, через це починається голод в Індії, наприклад. Я не знаю, чи треба штучно скорочувати населення. Але відомо, що штучні спроби, як у Китаї, призводять лише до страшних демографічних перекосів. Там, наприклад, величезний брак наречених. Я думаю, що краще розвивати медицину та попереджати генетичні захворювання на стадії внутрішньоутробного розвитку. Тим більше, що зараз це можливо.
Питання:Ви сказали, що кількістьгенів неандертальців варіюється у людей. Чи є якась кореляція з расами? А в африканців їх немає взагалі, тому що вони з Африки не йшли? Отже, можна визначити, які властивості ці гени впливають?
Відповідь:Дійсно, було встановлено, що всі раси, крім чорної, мають гени неандертальців. У когось їх більше, у когось менше. А ось у африканців їхній нуль, бо перший кінець людей з Африки був до появи неандертальців. Неандертальські расисти, якби такі існували, дуже здивувалися б, дізнавшись, що найчистіші в генетичному плані саме африканці.
Питання:Чи можна створити, користуючись існуючими знаннями, ідеальну людину?
Відповідь:А хто визначатиме його ідеальність? І за якими критеріями? Можна отримати ідеальну рослину або ідеальну тварину для виконання якоїсь функції. У Герінга, напевно, були свої уявлення про ідеальну людину, у вас свої, у мене свої. Все залежить від того, в якому суспільстві виховуватиметься людина, яких ідеалів дотримуватиметься. Кажуть, що джентльмени віддає перевагу білявкам. А я ось, навпаки, більше люблю темноволосих. Я, загалом, не знаю, яку ідеальну людину нам треба виводити.