Геном

Ридли Мэтт

Таким образом, если мы рассматривали плаценту как ор­ган, который мужские гены не доверяют женским генам, то женские гены не доверяют мужским генам управление раз­витием мозга. Если с нашим развитием дела обстоят так же, как у мышей, то мы с вами живем с материнскими мыслями и отцовским характером (это верно лишь в той степени, в какой мысли и характер передаются по наследству). В 1998 году у мышей был обнаружен еще один ген с половым им- принтингом, который оказывает существенное влияние на материнское поведение самок мышей. Самки с работающим геном Mest ведут себя как примерные матери. Если этот ген не работает, то внешне самка мыши ничем не отличается от своих подруг, пока дело не доходит до появления мышат. Матери из таких самок получаются ужасные. Они не дово­дят до конца создание гнезда, они не возвращают в гнездо заблудившихся мышат, не следят за их чистотой и вообще мало уделяют им внимания. Мышата у таких самок обычно погибают. Неизвестно, по какой логике, но этот ген насле­дуется по отцовской линии.

В организме работает только та версия гена, которая находится на отцовской хромосо­ме, тогда как материнская версия гена блокирована (Vines G. 1997. Where did you get your brains? New Scientist, 3 May: 34-39; Lefebvre L. et al. 1998. Abnormal maternal behaviour and growth retardation associated with loss of the imprinted gene Mest. Nature Genetics 20: 163-169).

С позиций теории Хэйга о генетическом конфликте на этапе развития эмбрионов этот факт трудно объяснить. Интересную теорию для объяснения данного феномена предложил японский ученый Йох Иваса (Yoh Iwasa). Он предположил, что поскольку пол эмбриона устанавлива­ется отцовской хромосомой (либо хромосомой X, либо хромосомой Y), то именно мужская хромосома X должна работать в женском организме, т.е. особенности женского поведения должны задаваться генами хромосом со сторо­ны отца. Если будет работать еще и женская хромосома X, то эффект феминизации будет проявляться и у сыновей, а у дочерей — с удвоенной силой. Отсюда логично заключить, что поведенческий половой диморфизм должен контроли­роваться мужскими генами (Pagel М. 1999. Mother and fa­ther in surprise genetic agreement. Nature397: 19-20).

Лучшим подтверждением этой идеи явился естествен­ный эксперимент, изученный и описанный Дэвидом Скьюзом (David Skuse) с коллегами из Института здоровья ребенка (the Institute of Child Health) в Лондоне. Скьюз наблюдал восемь девушек и девочек в возрасте от 6 до 25 лет с синдромом Тернера— генетическим заболеванием, вызванным отсутствием части хромосомы X. У мужчин

только одна хромосома X, но у женщин их две, хотя во всех клетках организма работает только одна из хромосом X, тогда как другая инактивируется. По идее отсутствие части хромосомы X у женщин не должно вести к большим про­блемам. Действительно, женщины с синдромом Тернера выглядят развитыми как физически, так и умственно, но у них часто возникают проблемы с адаптацией в обществе. Скьюз с коллегами решают изучить поведение большего числа пациентов с данным синдромом и проследить отли­чия между теми, кто унаследовал дефектную хромосому от отца, и теми, кто унаследовал ее от матери. Двадцать пять девочек с дефектом в материнской хромосоме X легче вли­вались в коллектив и проявляли «высокую коммуникабель­ность и хорошие практические навыки, благодаря чему на­лаживались отношения с коллективом», что отличало их от девочек с дефектом в отцовской хромосоме X. Скьюз с кол­легами установили это с помощью стандартных тестов на способность к обучению, а также с помощью вопросников для родителей, в которых предлагалось оценить: насколько ребенок заботлив по отношению к другим людям; чувствует ли он, когда кто-то расстроен или разозлен; учитывает ли он в своих поступках замечания взрослых; насколько капри­зен ребенок и может ли он обходиться без внимания взрос­лых; насколько легко его успокоить, когда он расстроен; часто ли он неосознанно обижает других людей; слушается ли он родителей и т.п. Родителям предлагалось выставить своей дочери по каждому вопросу оценку по трехбалльной системе, после чего подсчитывался общий результат. Все девочки с синдромом Тернера оказались более сложными детьми, чем обычные девочки и мальчики их возраста, но оценки были почти вдвое хуже у детей с дефектом в отцов­ской хромосоме X, чем у детей унаследовавших дефектную хромосому от матери.

Ученые пришли к выводу о том, что где-то на хромосоме X есть ген или гены с половым импринтингом, в результа­те чего эти гены работают только на отцовской хромосоме и всегда выключены на материнской. Эти гены оказывают какое-то влияние на социальное развитие ребенка, в част­ности, на его способность правильно оценивать чувства других людей (Skuse D. Н. et al. 1997. Evidence from Turner's syndrome of an imprinted locus affecting cognitive function. Nature 397: 19-20).

Теперь становится ясно, почему аутизм, дислексия и дру­гие проблемы с речью чаще возникают у мальчиков, чем у девочек. У мальчиков только одна хромосома X, унаследо­ванная от матери. Необходимые гены на ней могут быть не только повреждены, но и выключены в результате имприн­тинга. К моменту написания этой книги такие гены еще не были обнаружены, хотя факты импринтинга других генов хромосомы X известны.

 Действительно, на хромосоме X в последние годы было найдено несколько генов, мутации в которых ведут к дис­лексии и (или) кэпилепсии, но пока нет данных об имприн- тинге этих генов (De Covel С. G. et al. 2004. Genomewide sc­an identifies susceptibility locus for dyslexia on Xq27 in an ext­ended Dutch family. Journal о f medical genetics 41: 652-657; Lu J., Sheen V. 2005. Periventricular heterotopia. Epilepsy & behavior7:143-149).

Еще более важный результат состоит в разрешении дав­него спора, продолжающегося на протяжении всего XX ве­ка: что определяет поведенческий половой диморфизм — природа или социальные

условия? Одни ученые пытались все свести к наследственности, отрицая роль обучения и социальных традиций; другие видели во всем влияние со­циума и отрицали какое-либо наследование поведения. Впрочем, роль обучения и влияния общества никто никог­да не отрицал. Споры велись в основном вокруг того, имеет ли наследственность хоть какое-то влияние на поведение мужчины и женщины. Я как раз писал эту главу, когда моя годовалая дочка обнаружила маленькую пластмассовую ку­клу и вскрикнула от восхищения. Ее старший брат когда-то давно издал такой же крик, когда обнаружил игрушечный трактор. Как и многим родителям, мне не верится, что та­кое различие в предпочтении игрушек вызывается скры­тым влиянием общества на годовалого ребенка. Мальчики и девочки по природе своей имеют разные склонности и интересы. Мальчики больше склонны к соперничеству, проявляют интерес к машинам, оружию и к активным дей­ствиям. Девочек больше интересуют окружающие люди, на­ряды и общение. Не только социальный уклад ведет к тому, что мужчины предпочитают карты, а женщины — романы.

Как подтверждение сказанного выше можно привести один прискорбный случай, произошедший в 1960 году в США. В результате неумело проведенного обрезания у но­ворожденного мальчика был серьезно поврежден пенис. Доктора решили ампутировать его и, чтобы избежать стра­даний юноши, провели операцию по смене пола ребенка, превратив его в девочку с помощью хирургического вме­шательства и гормональной терапии. Джон стал Джоан и рос (или росла) с куклами и платьицами. Девочка выросла и превратилась в молодую женщину. В 1973 году психолог- фрейдист Джон Мани (John Money) опубликовал свое за­ключение о том, что Джоан стала нормально развитой де­вушкой, что еще раз доказывает несостоятельность теорий о генетической предопределенности роли мужчины и жен­щины в обществе.

До 1997 года никто не удосужился проверить этот факт. Когда Милтон Даймонд (Milton Diamond) и Кейт Зигмун- дсон (Keith Sigmundson) попытались отыскать Джоан, они нашли мужчину, счастливого в браке со своей женой. Его история отличалась от той, которую рассказал Мани. Ребенок постоянно чувствовал дискомфорт и желание но­сить брюки, играть с мальчишками и ходить по-маленькому стоя. Когда ему было 14 лет, родители рассказали о произо­шедшем несчастье, что мальчик воспринял с чувством об­легчения. Он прекратил принимать гормоны, изменил свое имя, снова став Джоном, начал одеваться и вести себя как мужчина, согласился на операцию по удалению груди. В 25 лет он женился на женщине и усыновил ее ребенка. Таким образом, этот случай стал ярким примером наследования поведения мужчины и женщины даже вопреки целенаправ­ленному влиянию общества. Наблюдения над животными также свидетельствуют о наследственной основе поведен­ческих реакций самцов и самок. Мозг — это орган с врож­денной половой принадлежностью. Теперь это утвержде­ние подкреплено данными генетиков, обнаруживших гены половых предпочтений и гены с половым импринтингом (Diamond М., Sigmundson Н. К. 1997. Sex assignment at birth: long-term review and clinical implications. Archives of Pediatric and Adolescent Medicine 151: 298-304).

Хромосома 16 Память

Напомним еще раз, геном — это книга рецептов всех бел­ков организма. Внимательно прочитав эту книгу от корки до корки и сделав поправки на некоторые аномалии, та­кие, как импринтинг, опытный мастер сможет собрать по крупицам целый живой организм. Подобрав точный меха­низм чтения и воспроизведения генов, можно повторить подвиг Франкенштейна и собрать человека в реторте. И что потом? Недостаточно собрать тело и запустить первый вздох. Чтобы тело стало живым, одного его существова­ния еще недостаточно. Организм должен уметь приспоса­бливаться к условиям внешней среды, меняться в ответ на влияния извне, стать самостоятельным, освободиться от своего создателя. Есть своя логика в том, что гены, как не­счастный студент-медик из известной книги Мэри Шелли (Mary Shelly), теряют контроль над организмом, который они сами создали, иначе их детище не найдет своего пути в мире и исчезнет в безвременье. Геном не может указывать сердцу, когда ему биться, приказывать глазам моргать, а мозгу думать. Несмотря на то что гены задают некоторые параметры индивидуальности, интеллекта и характера, на­ступает момент, когда они делегируют свои полномочия ор­ганизму. На хромосоме 16 лежит ген, роль которого как раз и состоит в передаче управления ходом событий от генома организму. Этот ген предопределяет способность к обуче­нию и запоминанию.

Мэри Шелли (1797-1851) - английская писательница, ав­тор книги «Франкенштейн».

Жизнь человека во многом зависит от генов, доставших­ся ему по наследству, но еще больше она зависит от того, чему человек научился за свою жизнь. В геноме запечатлен окружающий мир. Естественный отбор черпает информа­цию из изменяющегося мира и материализует эту информа­цию в изменении генома. Механизм работает безотказно, но слишком медленно. Требуются поколения, чтобы какое- либо изменение закрепилось в популяции. Не удивительно, что для собственного процветания геному пришлось изо­брести более быстрые механизмы моментального измене­ния поведения в ответ на внешние стимулы. За поведение организма отвечает мозг и нервная система. Геном снабдил вас нервами, чтобы послать сообщение о том, что руке го­рячо. Затем уже мозг говорит вам, что следует отдернуть руку от раскаленной поверхности плиты.