Арман Мари Леруа - Мутанты. О генетической изменчивости и человеческом теле.

Причины этого парадокса до сих пор до конца неясны. Вероятнее всего, они связаны со сложностью организатора. С момента обнаружения ноггина в нем найдено по крайней мере еще семь сигнальных белков, среди которых один получил зловещее название "цербер" ("cerberus", по имени трехголового пса, охранявшего вход в Аид), а другой – более простое, но обладающее не меньшим подтекстом название "диккопф" ("dickkopf") – по-немецки "упрямец". Такое многообразие озадачивает. Некоторые из этих белков, видимо, преследуют уникальные цели (например, смоделировать голову, а не хвост, или эктодерму, а не мезодерму). Но может быть и так, что одни из них могут заменять другие. Говоря о генах, выполняющих те же самые задачи, что и другие, биологи употребляют слово "излишний" в том же смысле, как это делают управляющие компаний, когда говорят о сотрудниках, увольнение которых не скажется на успехе дела. По меньшей мере два организационных сигнала – ноггин и другой, так называемый "хордин" ("chordin"), кажутся частично взаимозаменяемыми. Как и ноггин, хордин обучает клетки становиться спиной, а не животом, нейронами, а не кожей и при этом тормозит сигналы BMP-4, поступающие с противоположной стороны эмбриона. И, подобно мышам с дефектом ноггина, мыши, спроектированные с дефектом гена хордина, также имеют более или менее нормальное геометрическое строение, хотя они и родятся мертвыми. А вот мышам с двойной мутацией, когда повреждены гены и ноггина и хордина, вообще не суждено увидеть белый свет. Эмбрионы двойных мутантов умирают задолго до своего рождения с существенными изменениями геометрии тела. Их можно обнаружить только путем вскрытия материнского организма на ранних стадиях беременности. [31] Описание мыши с дефектом ноггина см.: McMahon et al., 1998; мыши с двойным дефектом – ноггина и хордина – Bachiller et al., 2000. — прим. авт.

Результаты экспериментов Хильды Прешельдт были опубликованы в 1924 году, но сама она не дожила до этого момента. На полпути к своей докторской степени она вышла замуж за Отто Мангольда, одного из коллег-аспирантов по лаборатории Шпемана. Под его фамилией она и известна сейчас в науке. В декабре 1923 года после получения степени она родила сына Кристиана и ушла из лаборатории. 4 сентября 1924 года, навещая родителей мужа в Швабии, она пролила керосин, когда разжигала печь. Платье ее вспыхнуло, и на следующий день она скончалась от ожогов. Ей было всего 26 лет, и она была типичным продуктом Веймарской школы. Студенткой, в промежутках между анатомированием эмбрионов, она читала Рильке и Стефана Георге, сидела на лекциях философа Эдмунда Гуссерля, украшала свое жилище репродукциями экспрессионистов и совершала долгие прогулки по Шварцвальду. Она в действительности выполнила лишь одну серию хороших экспериментов, но, по мнению многих, если бы осталась жива, то разделила бы со Шпеманом Нобелевскую премию 1935 года.

Когда Энг и Чанг совершали турне по Соединенным Штатам, они рекламировали себя девизом, хорошо известным любому жителю республики: "Е pluribus unum" – "В многообразии едины", или "Из множества – один". Это выглядело весьма подходяще, но лишь отчасти было правдой. Сросшиеся близнецы – это прежде всего явный пример обратного: "Ех uno plures" ("Из единого – множество").

Сходство человеческих близнецов со сросшимися близнецами тритона, полученными Хильдой Прешельдт, позволяет понять один из способов того, как это может случиться. Все, что для этого нужно, – два организационных центра у одного эмбриона вместо обычного единственного. Прешельдт удваивала число организаторов у своих тритонов посредством искусной, хотя и несколько жесткой, трансплантационной хирургии. В настоящее время существуют намного более тонкие молекулярные способы добиться того же самого результата. Гены, кодирующие сигнальные белки организатора, – ноггин, цербер, диккопф и так далее, регулируются, в свою очередь, другими, "главными контрольными генами". Тогда появление двух эмбрионов из одного может быть просто результатом включения одного из этих главных контрольных генов, который обычно бывает выключен. Почему это происходит, до сих пор загадка. Сросшиеся близнецы у человека рождаются так редко (около 1 на 100 тысяч живых рождений) и так непредсказуемо, что явных путей к ее разгадке не существует. Может быть, они появляются под действием химических веществ в окружающей среде: было показано, что по крайней мере один препарат (хотя это весьма редкое и мощное химиотерапевтическое средство) вызывает рождение сросшихся близнецов у мышей. Каковы бы ни были окончательные причины появления сросшихся близнецов, теория "двух организаторов", хотя и предлагает довольно-таки убедительное объяснение того, как получить два эмбриона из одного, не может считаться законченным объяснением их существования. Она ничего не говорит об их главной характеристике и не разъясняет способа, которым они, "пришиты" друг к другу. [33] Теорию "двух организаторов" иногда называют моделью краудинга, чтобы отличить ее от моделей разделения или слияния (J.-F. Oostra, личн. сообщ.). Большинство моделей слияния постулируют наличие отдельных эмбриональных дисков. Моя модель очень сходна с таковой Хамбургера (Hamburger, 1947). Она, по-видимому, также схожа с моделью, которую приводит Спенсер (Spencer, 2000 a, b; 2001), хотя последняя не дает точных указаний относительно того, происходят ли сросшиеся близнецы из одного или двух эмбриональных дисков. Даже если в большинстве случаев, как уже указывалось, сросшиеся близнецы имеют единый амниотический мешок и плаценту, есть свидетельства, что у некоторых – два амниона и, что совсем уж странно, две плаценты. Модель "двух организаторов" не подходит для таких близнецов. О воздействии химических веществ на появление сросшихся близнецов (и моноамниотических монозиготных близнецов) сообщают: Kaufman and O'Shea, 1978. — прим. авт.