Случайности
И наконец, случайности – они еще сильнее низводят ген с пьедестала верховного шифра. Случайность, порождаемая броуновским движением – беспорядочным перемещением частиц в жидкости, – играет огромную роль в жизни столь крошечных объектиков, как молекулы, плавающие в клетке; ведь в постоянном броуновском движении находятся все молекулы, включая и те, что регулируют транскрипцию{406}. От него зависит, насколько быстро активированный ТФ достигнет своего участка ДНК, как скоро сплайсинговые ферменты переместятся к своей рабочей позиции на РНК и как быстро фермент, готовый синтезировать нечто полезное, изловчится захватить два необходимых молекулярных предшественника… Пожалуй, пора остановиться, потому что продолжать можно бесконечно.
Некоторые итоги, важные для этой части главы
а) Гены не являются самостоятельными руководителями биологических событий.
б) Генами управляют сигналы, поступающие из внешнего мира, при этом под внешним миром подразумевается любое событие в масштабе от клетки до Вселенной.
в) Большинство внешних стимулов меняет транскрипцию ДНК, а не сами гены. И более того, эволюция серьезно озабочена настройкой в системе регуляции генов, а не в самих генах.
г) Эпигенетические механизмы приводят не только к кратковременным эффектам, но и к долговременным, которые могут проявляться на протяжении всей жизни и даже в ряду следующих поколений.
д) Благодаря транспозонам в нейронах представлена мозаика генетических различий.
В итоге можно заключить, что гены не так уж много определяют, они скорее влияют. В следующей части мы уделим особое внимание влиянию генов на поведение.
Часть 2: Гены сверху вниз – генетика поведения
Генетику испокон веку – еще до открытия промоторов, экзонов, транскрипционных факторов – изучали по принципу «сверху вниз», т. е. наблюдая, какие сходные признаки имеются у родственников. В начале прошлого века такой подход породил науку «генетика поведения». Как мы увидим, эту науку скандально обвиняют в разногласиях, возникших в основном из-за споров по поводу степени генетического вклада в формирование таких признаков, как IQ или сексуальная ориентация.
Первые попытки
Стартовала генетика поведения с той простой идеи, что если в семье все имеют сходную черту, то она должна определяться генетикой. Смущало лишь возможное одновременное влияние семейной среды.
На следующем этапе стали обращать внимание на близких родственников, у которых в среднем больше сходных генов, чем у дальних. И стали рассуждать примерно так: если имеется какая-то фамильная черта у близких родственников и она выражена четче, чем у дальних, то это работа генетики. Но, с другой стороны, у близких родственников и обстоятельства жизни более схожи, чем у дальних. Например, сравним детей и родителей и внуков с бабушками с дедушками.
Подход к исследованиям становился все хитрее. К примеру, возьмем биологическую тетушку (сестру родителя) и дядюшку, ее мужа. Дядюшка живет практически в той же обстановке, что и тетушка, но у нее, помимо этого, есть и общие с нами семейные гены. Поэтому ту добавочную часть сходства с нашим юным отпрыском, которая обнаружится у тетушки, отнесем к генетическому влиянию. Однако и тут появляются сложности. Нужен еще более хитрый подход.
Близнецы, приемыши и приемные близнецы
Резко продвинуться вперед удалось благодаря т. н. близнецовым исследованиям. Прежде всего они помогли определить возможность генетического вклада в поведение. Представим однояйцовых близнецов, у которых все гены одинаковые. И вот один из близнецов заболел шизофренией. Заболеет ли второй? Если нам встретятся случаи, когда второй близнец не заболеет (т. е. когда уровень совпадения, как его называют, окажется ниже 100 %), значит, шизофрению определяют не только генетические и эпигенетические факторы, унаследованные при рождении (выяснилось, кстати, что уровень совпадения составляет около 50 %).
Но затем появился подход еще более изящный: сравнивались однояйцовые близнецы, у которых гены на 100 % сходные, и двойняшки, у которых, как и у других братьев и сестер, половина сходных генов. Теперь сравним пару однояйцовых близнецов и пару двойняшек одного пола. Дети в каждой паре родились в один и тот же день, воспитывались более или менее одинаково в одинаковых условиях, и внутриутробные условия у каждой пары тоже были одни и те же. Единственная очевидная разница заключается в доле сходных генов. У одного из пары имеется та или иная черта, будет ли она у другого? Логично предположить, что если у обоих близнецов эта черта будет встречаться чаще, чем у обоих двойняшек, то этим признаком заправляет генетика.
Еще один важный подход стал развиваться в 1960-х гг. Он был связан с детьми, которые с рождения воспитывались приемными родителями. С биологическими родителями их роднят гены, но среда у таких детей общая с приемными. Поэтому, если своими характерными чертами приемыши больше похожи на биологических родителей, то гены главнее, а если на приемных, то среда. Так же, между прочим, ведутся исследования типа «среда против генетики» и на животных, это т. н. перекрестное воспитание, когда, скажем, новорожденных крысят подкладывают чужим мамам. В рамках этого подхода был доказан значительный вклад генетики в заболевание шизофренией{407}.
А потом появилась самая великолепная и самая потрясающая методика, когда-либо предложенная для изучения генетики поведения. Ее автор – Томас Бушар из Миннесотского университета. В 1979 г. он нашел пару однояйцовых близнецов, которых после рождения разделили и отдали разным приемным родителям. Эти близнецы ничего не знали о существовании друг друга, пока не повстречались уже будучи взрослыми{408}. В действительности очень редко случается, что близняшек разлучают при рождении, поэтому вокруг них генетики подняли большой шум. Бушару потом удалось найти около сотни подобных пар.
В работе с такими разлученными близнецовыми парами выгоды очевидны – одни и те же гены, но совсем разная среда (и чем резче эта разница, тем лучше). Поэтому сходство в поведении, будь оно выявлено, нужно относить с большой вероятностью к генетическому влиянию. Вообразим идеальный, подарочный для генетика случай: пару мальчишек-близняшек, одного из которых, Шмуэля, отдали в семью правоверных евреев из Амазонии, а второго, Вольфика, усыновили нацисты, проживающие в крайне засушливом климате. И вот мальчики выросли и встретились. Будут ли в их поведении похожие странности, как, например, спускать воду в туалете перед его использованием по назначению? Вы не поверите, но
