Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Три миллиона лет назад двуногие обезьяны, учившие друг друга откалывать куски камней, были небольшой частью обширной экосистемы. Но неограниченная мощь культурной наследственности с ее передачей знаний от поколения к поколению наделила человеческих существ силой изменить свое экологическое, а теперь и климатическое наследие.

«Сегодня мы понимаем, что близки к тому, чтобы изменить человеческую наследственность», – заявил Дэвид Балтимор в 2015 г. на международной встрече, посвященной редактированию человеческих генов. Он использовал слово «наследственность» в узком смысле, и аудитории, собравшейся по поводу CRISPR, было интуитивно понятно, о чем речь. Для них словосочетание «человеческая наследственность» означало передачу генов от родителей детям. И для них появляющаяся возможность изменить этот процесс была новой главой в истории человечества, приближение которой вызывало благоговейный трепет и страх.

Безусловно, нам нужно принять коллективное решение о правилах применения CRISPR для изменения человеческих эмбрионов, чтобы это помогало людям и не создавало для них серьезной угрозы. Но использование понятия «наследственность» в столь узком смысле само по себе тоже опасно. Есть риск, что мы начнем воспринимать себя всего лишь результатом работы генов, которые мы унаследовали от родителей, а будущим считать просто дальнейшую передачу этих генов. Перспектива изменения генетической наследственности становится чрезвычайно захватывающей и пугающей. Нам обещали, что в скором времени больше никто не будет страдать от генетических заболеваний. Нас уверяли, что в скором времени Китай создаст армию супергениев. Такие упрощения мешают мыслить ясно о генетической наследственности. Они заставляют нас переоценивать наши смутные знания о работе генов и упускать из виду другие факторы, которые влияют на нашу жизнь и которые можно изменить для улучшения мира.

Все это не означает, что мы должны отрицать силу наследственности или что нам нельзя пытаться ее изменить. Но вместо упрощений нам следует рассматривать цельную картину. Например, более широкие представления о наследственности могут быть полезны специалистам, изучающим растения, – для улучшения сельскохозяйственных культур. Первые селекционеры использовали генетические свойства растений, выбирая хорошие экземпляры для скрещивания и получения еще более хороших. В последние десятилетия селекционеры стали лучше разбираться в том, какие гены наследуют их растения. Об эпигенетической стороне биологии растений стало известно только недавно, и некоторые селекционеры уже приступили к исследованиям, как ее можно использовать для сельскохозяйственных культур [1170] Springer and Schmitz 2017. .

Растения иногда естественным образом меняют свой эпигенетический профиль. Метилирование ДНК может измениться, например, если метильная группа отцепится от гена. Такое изменение способно активировать ген и улучшить рост растения. Ученые ищут подобные перемены и пытаются размножить растения так, чтобы новые поколения унаследовали тот же эпигенетический профиль.

Эпигенетическое наследование признаков последующими поколениями у растений действительно существует, но многие ученые сомневаются, что оно играет большую роль в дикой природе. Неправильно называть его ламарковским, поскольку у Ламарка было совершенно другое представление о наследовании приобретенных признаков. Он думал, что оно обеспечивает появление сложных адаптаций. Скептики вроде Роберта Мартиенсена не видят ничего, что доказывало бы возникновение каких-то приспособлений у диких растений.

Однако это не означает, что подобное возникновение адаптаций невозможно. Мартиенсен говорил мне, что на самом деле мы уже знаем достаточно об эпигенетике, чтобы попытаться создать такое приспособление.

По его словам, он может представить себе растение, которое реагировало бы на вспышку заболевания включением иммунной защиты, а затем передавало бы молекулы РНК своим потомкам, чтобы поддерживать эту защиту включенной. Если заболевание не появляется на протяжении нескольких поколений, растения могли бы выключать гены устойчивости, чтобы не тратить энергию на создание белков, которые им больше не нужны.

«Мы легко могли бы сконструировать растение с эпигенетическим наследованием адаптации, вполне по Ламарку», – сказал Мартиенсен.

Размышления о наследственности в широком смысле могут быть полезны и вне стен лабораторий. В США бедности и неравенству на протяжении веков самодовольно приписывали биологические причины. Женщину, подобную Эмме Волвертон, можно было на всю жизнь запереть в интернате, потому что ее сочли генетически обреченной на слабоумие. Бедность афроамериканцев по сравнению с белыми объяснялась – причем даже некоторыми психологами – результатом наследования неправильных генов.