Как работает генетический переключатель

Сладкий запах фруктов не заставляет крыс убегать, но когда исследователи объединили апельсиново-вишневый запах химиката ацетофенона с болезненным электрическим ударом, лабораторные мыши быстро научились его боятся. В ходе эксперимента у крыс активировались новые нервные окончания в носу и в обрабатывающих запахи центре мозга, сделав их очень чувствительными к этому запаху. Данный результат далеко не удивителен. Удивительно то, что их дети и внуки тоже боялись запаха ацетофенона и имели те же дополнительные нейроны, хотя они никогда не встречали своих отцов и этого запаха. Но как потомки могли унаследовать знание их отцов?

Базовая генетика учит нас, что только гены могут передаваться потомству. Такие характеристики как воспоминания, шрамы, огромные мышцы не могут передаваться, так как их приобретение не изменяет генетический код. Но оказывается воспитанный в крысах страх вызвал генетические изменения не в самом ДНК, а в прочтении и использовании его в телах крыс. В каждой клетке биологические механизмы постоянно переводят ДНК в белки, которые необходимы для жизненных процессов. Химикаты присоединенные к ДНК включают и выключают гены, говоря биологическим организмам, какие белки производить и в каких количествах. Эти переключатели (эпигенетические маркеры) причина того, что клетка почки выглядит и действует по-другому, чем клетка кожи и нервная клетка, хотя у них одинаковое ДНК. Но эти переключатели не зафиксированы в одной позиции. Обучение крыс боятся фруктового запаха переключило один из генов, отвечающий за восприятие запахов, в гиперактивное состояние. Исследователи с точностью не знают все места в теле крысы, где произошло это изменение. Но они точно знают, что оно произошло в сперматозоидах, которые однажды дадут измененный генетический материал, сделав следующее поколение крыс очень чувствительным к ацетофенону.

Грызуны не единственные животные у которых наблюдается этот странный тип наследственности. В шведском городе Эверкаликс мальчики, которые прожили тяжелый зимний голод, имели неимоверно здоровых детей с очень низким процентом заболевания сердца и диабета. Их дети тоже имели невероятное здоровье, прожив в среднем на 32 года дольше, чем внуки мальчиков, которые не голодали. Это совсем не значит, что нужно морить детей голодом ради здоровья следующих поколений.

Ученые определили связь между некоторыми эпигенетическими переключателями у мышей, но до выяснения таких связей у людей еще рано говорить. Это может показаться разочаровывающим, но люди не живут в хорошо контролируемой лабораторной среде и мы должны этому радоваться.