Цитаты из книги «Синдром Паганини и другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде»

Наркотики – кокаин, героин – могут сматывать и разматывать спираль ДНК, которая регулирует нейротрансмиттеры и нейростимулянты (что объясняет, почему наркотики доставляют удовольствие), но если постоянно их принимать, ДНК будет все время размотанной, что и приводит к зависимости. Восстановление ацетиловых групп в клетках мозга на самом деле привело к восстановлению забытой информации у мышей, и каждый день появляется еще больше выводов, показывающих, что опухолевые клетки могут управлять метильными группами, чтобы подавлять генетические регуляторы, которые обычно препятствуют их росту.

Также возможно, что дело в эпигенетике. Ученые отмечают, что, среди прочих эффектов, опыты Каммерера изменили толщину желатиновой оболочки, покрывающей яйца жабы-повитухи. Поскольку это желе богато метильными группами, изменение толщины слоя могло «включать» и «выключать» гены, включая и атавистичные, вроде гена брачных мозолей. Столь же любопытно то, что когда бы Каммерер ни скрещивал жаб, он отмечал, что у их потомства отцовские предпочтения по поводу спаривания на суше или в воде «бесспорно» доминировали над материнскими. Если отец любил спариваться «насухо», те же привычки были у его сыновей и внуков: если предпочитал совокупляться в воде, – то же самое демонстрировали и потомки. Подобные эффекты родительского происхождения играют важную роль в «мягком наследовании»: жабьи тенденции в этом плане перекликаются с историей жителей Оверкаликса.

Сотни прочих «запечатленных» генов в нашем организме включены или выключены в зависимости от того, кто из родителей передал их нам. Сорок процентов генов из генома Крейга Вентера имели материнские/отцовские различия. Удаление одинаковых участков спирали ДНК, которые могут привести к различным заболеваниям, зависит от того, отцовская или материнская хромосома является неполноценной. Некоторые запечатленные гены даже могут переключаться со временем: у мышей (возможно, как и у людей) материнские гены осуществляют контроль деятельности мозга в детстве, а затем эта задача переходит к отцовским генам. Фактически мы, пожалуй, неспособны выжить без правильного «эпигендерного» импринтинга. Ученые легко могут сконструировать эмбрион мыши с двумя наборами мужских или двумя наборами женских хромосом. При современном уровне развития генетики это не такое уж сложное дело. Но эти «двугендерные» эмбрионы погибнут еще в утробе. Когда ученые добавили несколько клеток организмов противоположного пола, чтобы помочь эмбрионам выжить, самцы стали огромными и пухлыми, как младенцы на картинах Ботеро (спасибо гену IGF), но имели ничтожно малый мозг. У самок же было субтильное тело, но нестандартно большой мозг. Соответственно, разбежки вроде разницы в размере мозга Эйнштейна и Кювье стоит рассматривать только как причуды родословных их родителей: подобным образом распространяется и склонность мужчин к облысению.

В данном случае расшифровка названия гена помогает определить его обязанности: IGF обозначает insulin-like growth factor (инсулиноподобный фактор роста), он заставляет ребенка в утробе вырастать до определенных размеров быстрее, чем это подразумевает нормальное развитие. Но в то время как отец хочет, чтобы оба гена IGF работали вовсю, чтобы получился большой крепкий ребенок, который быстро вырастет и начнет передавать свои гены, мать стремится успокоить эти гены, чтобы первенец не повредил ее внутренние органы или вовсе не убил ее при родах, перед тем как она успеет произвести на свет других детей. В итоге получается примерно такая же борьба, как в доме престарелых за грелку: сперматозоид стремится «пристегнуть» ген IGF в нужное место, в то время как яйцеклетка хочет от него избавиться.

Иногда отцовская и материнская ДНК даже вступают в конфликт за контроль над плодом. Это, к примеру, происходит в случае с геном IGF.

Первенство сперматозоидов в определении долгосрочных последствий для здоровья ребенка – это, пожалуй, наиболее странный момент во всем механизме «мягкого» наследования.

Мужчины, начавшие курить в 11 лет и раньше, имеют более низкорослых детей (особенно сыновей), чем мужчины, закурившие в более позднем возрасте, даже если курильщики из начальной школы быстро бросили свою привычку. Точно так же сотни миллионов азиатов и африканцев, жующих орехи бетеля – стимулятор примерно такой же силы, как капучино, – в два раза сильнее рискуют, что станут отцами детей с сердечной недостаточностью и нарушением обмена веществ. И хотя нейробиологи не всегда могут найти анатомические различия между мозгом здорового и душевнобольного человека, они могут отыскать различные метильные последовательности в мозге – и в сперматозоидах – страдающего шизофренией или маниакально-депрессивным синдромом. Это заставило ученых пересмотреть свои предположения о том, что зигота тщательно избавляется от всех изъянов, которые сперматозоид и яйцеклетка приносят из внешней среды. Это значит, что биологические недостатки отцов могут передаться их детям, а также детям их детей (точно как в родословной ветхозаветных патриархов).

Однако влияние окружающей среды может иметь эпигенетическое значение. Опять-таки пища, богатая метильными и ацетиловыми группами, может включать и выключать гены – значит, голодание и чревоугодие могут маскировать и демаскировать ДНК, которая отвечает за метаболизм. Что касается того, каким образом эпигенетические «выключатели» сумели просочиться между поколениями, ученые сумели найти разгадку, изучая сроки голодания. Голодание в период полового созревания, в младенчестве, в половозрелом возрасте не имело никакого значение для здоровья детей и внуков голодающего. Имеет значение лишь то, объедался человек или голодал в период «постепенного роста», в промежутке с 9 до 12 лет, сразу перед половым созреванием. В этот период в мужском организме начинает выделяться группа клеток, которые потом становятся сперматозоидами. Соответственно, если период постепенного роста связан с чревоугодием или голоданием, пре-сперматозоиды могут запечатлеть необычные метильные или ацетиловые паттерны – те, которые будут запечатлены в настоящих сперматозоидах, когда придет время.

Влияние отцов оказалось настолько явным, что ученые смогли проследить его и дальше, к отцу отца. К примеру, если дедушка Харальд голодал, это положительно влияло на здоровье его маленького внука Олафа. И эти эффекты были совсем не умозрительными. Если дедушка Харальд был обжорой, у внука Олафа вчетверо увеличивался риск заболеть диабетом. Если дедушка был вынужден затягивать пояс, внук жил (с корректировкой на социальное неравенство) в среднем на тридцать лет дольше. Примечательно, что голодание или обжорство оказывало гораздо более сильный эффект на внуков, чем на самих дедов, и дедушки, которые голодали, объедались и ели в меру, жили примерно одинаково – около 70 лет.

Многое из того, что было открыто шведами – к примеру, связь между питанием матери и здоровьем будущего ребенка – имело практическое значение. Многое, но не все. В частности, они обнаружили явную связь между здоровьем будущего ребенка и рационом отца. Конечно, отцы не вынашивают детей, так что любые из подобных эффектов могут проскальзывать лишь вместе со сперматозоидами. Что еще более странно, здоровье ребенка улучшалось лишь в тех случаях, когда отец тоже сталкивался с проблемой голода. Дети отцов-чревоугодников жили меньше и болели чаще.