Она смеется, как мать - читать онлайн книгу. Автор: Карл Циммер cтр.№ 145

Во многих клетках были одни и те же участки ДНК, которые непоколебимо сохраняли свою прежнюю эпигенетическую структуру. Они содержали вирусоподобные фрагменты ДНК, которые называются «ретротранспозоны». Эти фрагменты добиваются от клетки, чтобы та их скопировала, а затем новая копия вставляется в другое место на ДНК. Метилирование помогает обуздать таких генетических паразитов.

Ретротранспозоны, как правило, находятся рядом с белок-кодирующими генами, поэтому вероятно, что активность этих генов также приостанавливается. Сурани с коллегами обнаружил, что некоторые гены, расположенные рядом со стабильно метилированными участками, связаны с различными заболеваниями – от ожирения до множественного склероза и шизофрении. На основе своих экспериментов ученые пришли к выводу, что именно такие гены являются перспективными кандидатурами для эпигенетического наследования.

Возможно, но опять же не подтверждено, что в эпигенетической передаче между поколениями участвуют другие молекулы. Например, при оплодотворении сперматозоид доставляет в яйцеклетку не только хромосомы, но и РНК. Некоторые из этих молекул РНК могут управлять начальными стадиями развития эмбриона. Биолог Трейси Бэйл из Пенсильванского университета провела эксперименты, чтобы понять, может ли жизненный опыт отца повлиять на его потомков через молекулы РНК в сперматозоиде ^[967].

В частности, Бэйл с коллегами исследовала влияние стресса, перенесенного самцами мышей в раннем возрасте ^[968]. Специалисты выяснили, что после того, как эти мыши вырастали, в их сперматозоидах обнаруживалась необычная смесь молекул РНК. Ученые заинтересовались, какой эффект могут оказать эти РНК на потомство. Они ввели найденную смесь РНК в сперматозоиды мышей, которые не подвергались в своей жизни такому стрессу, а затем этими сперматозоидами оплодотворили яйцеклетку. Мышата, развившиеся из таких клеток, плохо справлялись со стрессом. Исследования Бэйл позволяют предположить, что РНК в сперматозоиде отца, подвергнутого стрессу, может выключать определенные гены в клетках его потомков. И через такое подавление работы генов отцы способны навсегда изменить поведение своих потомков.

Некоторые другие ученые также нашли многообещающие признаки влияния РНК на наследственность у животных. Биолог Энтони Хосе из Мэрилендского университета проследил РНК, которые образуются в организме крошечного червя Caenorhabditis elegans ^[969]. Эти молекулы синтезируются в нервной системе, а затем могут распространиться по всему организму и оказаться в итоге внутри сперматозоидов, выключая там гены. Другие исследователи показали, что молекулы РНК способны выключать те же самые гены у червей в следующем поколении, а также и в нескольких последующих. Похоже, что эти молекулы РНК поддерживают сами себя в череде поколений, заставляя молодых червей синтезировать новые копии ^[970].

Конечно, мы не черви, но в ряде экспериментов было показано, что человеческие клетки постоянно отправляют друг другу молекулы РНК. Очень часто они упакованы в маленькие пузырьки, которые называются «экзосомы» ^[971]. Ученые открывают все больше типов клеток, выделяющих их и поглощающих. У некоторых видов экзосомы используются клетками эмбриона, чтобы обмениваться сигналами для синхронизации процесса развития разных частей тела ^[972]. После того как происходит инфаркт миокарда, клетки сердца выделяют экзосомы, чтобы запустить починку этого органа ^[973]. Раковые клетки выделяют экзосомы необычайно активно, возможно, чтобы манипулировать окружающими здоровыми клетками, превращая их в своих слуг. Итальянский биолог Кристина Коссетти наблюдала, что экзосомы, выделяемые раковыми клетками самцов мышей, могут доставлять РНК в сперматозоиды ^[974].

Эти работы не дают окончательных ответов, но они побуждают ученых призадуматься и отправиться перечитывать «Изменение животных и растений в домашнем состоянии». Геммулы Дарвина, конечно же, не собирают гены со всего организма. Но возможно – только возможно! – что экзосомы представляют собой современное воплощение геммул, переносящих молекулы РНК, и это позволяет жизненному опыту, полученному одним поколением, влиять на следующее.

__________

Однако, даже если существует связь между соматическими клетками, клетками зародышевой линии и будущими поколениями, этого недостаточно для воскрешения идей Ламарка. В XIX в. его теория казалась столь привлекательной потому, что приобретенные признаки были, согласно ей, адаптивны. То есть они помогали животным и растениям выживать, а видам – приспосабливаться к окружающей их среде. Знаменитый француз был убежден, что его версия эволюции может объяснить, почему виды так хорошо соответствуют условиям, в которых они живут. В мире Ламарка жирафы тянули шеи вверх, и в итоге та оказалась той длины, которая была необходима для добывания пищи.

Убедительных доказательств, что эпигенетическое наследование через поколения адаптивно в ламарковском смысле, нет. Те немногие эксперименты, которые ближе других оказались к подтверждению этой идеи, проведены на растениях. В одной такой работе исследователи из Корнеллского университета помещали на листья маленького растения резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) гусениц ^[975]. Растение реагировало на них выделением токсичных химических веществ, которые замедляли атаку. Далее ученые разводили эти резуховидки в течение двух поколений, а затем выпустили на потомков новую порцию гусениц. Растения отреагировали очень интенсивным выделением токсинов.

Мартиенсен считает эти результаты интригующими, но не видит в них очевидных подтверждений ламаркизма. Поскольку резуховидка – это лабораторная крыса растительного царства, много ее поколений выросло при абсолютном отсутствии гусениц. И ее реакция на нападение врага может не отражать того, что происходит в реальном мире, полном насекомых.

Мартиенсен говорит: «Для эпигенетиков найти что-то такого рода – это все равно что обрести святой Грааль. То есть сообщений полно, но нет ничего действительно стоящего».

Вполне возможно, что некоторые унаследованные эпигенетические изменения хороши для растений. Но не менее вероятно, что другие вредны, а иные нейтральны. Цветок пелории привлек внимание Линнея, но никто не доказал, что он полезнее растению, чем обычный цветок льнянки. Эпигенетический скачок просто заменил один на другой.