А что, если они нам не враги? Как болезни спасают людей от вымирания

Во-вторых, проведенное в Университете Дьюка исследование заставило вспомнить о давно позабытом Ламарке. Было продемонстрировано, что факторы окружающей среды, воздействующие на мать, влияют на процесс наследования генетических признаков ее потомством. Эти факторы не приводили к изменению ДНК, наследуемой мышиным потомством, однако за счет изменения экспрессии этой ДНК они меняли характер наследования признаков.

После этих первых экспериментов с мышами другие ученые из Университета Дьюка продемонстрировали возможность стимулировать развитие умственных способностей мышей за счет банального добавления щепотки холина в рацион питания беременной мыши. Холин активизировал метильную группу, которая выключала ген, обычно ограничивающий процесс деления клеток в центре памяти головного мозга. За счет избавления от этого ограничения у этих мышей начали в ускоренном темпе развиваться клетки, отвечающие за работу памяти, которые, как и следовало ожидать, наделили их «сверхмышиной» памятью. Нейроны этих мышей работали гораздо быстрее, и, достигнув зрелого возраста, мыши побили все известные рекорды по преодолению лабиринтов.

* * *

Ученые, занимающиеся изучением различных животных – от млекопитающих и рептилий до насекомых, – давно заметили способность некоторых организмов производить потомство, которое словно специально было заточено под те условия, в которых пребывала во время беременности мать. Они заметили эту способность, но вот объяснить ее никак не могли. Когда же стала очевидной возможность эпигенетического влияния на наследственность, все начало вставать на свои места.

Полевка – это маленький мохнатый грызун, внешне похожий на упитанную мышку. В зависимости от того, в какое время года должны произойти роды у полевки, ее потомство рождается либо с густой, либо с более редкой шерсткой [132]. Ген, отвечающий за густую шерсть, никуда не девается – он просто включается и выключается, в зависимости от того, какое количество света мать наблюдает вокруг в период зачатия. Геном плода, по сути, получает прогноз на момент его рождения и в зависимости от него определяет, нужна ли потомству теплая шкура или нет.

Водяные блохи дафнии (которые на самом деле вовсе не блохи, а ракообразные) производят на свет потомство с более массивными головными щитами и шипами, когда тому предстоит оказаться в среде, заполненной хищниками [133].

Внешний вид пустынной саранчи может сильно меняться в зависимости от доступности пищевых ресурсов и размера местной популяции саранчи. Когда еды мало, как это обычно бывает в пустыне – их родной среде обитания, – саранча появляется на свет в расцветке, предназначенной для маскировки, и ведет уединенный образ жизни. Когда в редкие периоды продолжительных дождей начинается процесс обильного роста растений, ситуация в корне меняется [134]. Поначалу саранча продолжает жить обособленно от себе подобных, вдоволь лакомясь появившейся в изобилии пищей. Когда же количество растений вновь начинает сокращаться, саранча собирается вместе. Внезапно потомство оказывается окрашено в яркие цвета и ищет себе компанию. Вместо того чтобы избегать друг друга и прятаться по углам от хищников, саранча собирается в огромные стаи, которые питаются сообща и отпугивают хищников своей численностью.

Один вид ящерицы рождается либо с длинным хвостом и крупным туловищем, либо с маленьким туловищем и коротким хвостом, причем зависит это от одного-единственного фактора – почуяла ли мать во время беременности запах питающейся ящерицами змеи [135]. Когда потомству предстоит оказаться в кишащей змеями среде, оно рождается с длинными хвостами и крупным телом, благодаря чему уменьшается вероятность того, что ящерицы станут добычей змей.

Во всех этих примерах – с полевкой, водяной блохой, саранчой и ящерицей – характеристики потомства оказывались под контролем эпидемического механизма, протекающего в процессе формирования плода. Такое явление, когда ДНК остается неизменным, а меняется его экспрессия, то есть влияние пережитого матерью опыта на степень выраженности генов ее потомства, называется прогнозирующей реакцией адаптации, или материнским эффектом [136].

* * *

Представьте себе, что это значит для человека. Посылая правильные эпигенетические сигналы, мы можем добиться того, чтобы наши дети были более здоровыми, умными, лучше адаптировались. По мере дальнейшего изучения этого вопроса, возможно, мы окажемся в состоянии научиться подавлять экспрессии неблагоприятных генов уже после рождения ребенка – либо заново включать отключенные по какой-то причине полезные гены.

Эпигенетика способна помочь нам контролировать собственное здоровье на совершенно новом уровне. ДНК – это судьба до тех пор, пока мы не достанем волшебные метильные палочки и не начнем эту судьбу переписывать.