Дж. Йео - Прожорливый ген. Диеты и лишний вес с точки зрения генетики

Сами гены не выполняют ту или иную функцию как таковую. Они скорее несут в себе информацию о том, как собрать белки, которые отвечают за ту или иную функцию или структуру, за биологию жизни. Наши гены, таким образом, – это руководство по эксплуатации для всех возможных белков, которые обеспечивают жизнь.

Мутации в наших генах случаются непредсказуемо, незаметно, постоянно. Поскольку бо́льшая часть ДНК отвечает неизвестно за что, непонятно, к чему приводит бо́льшая часть этих перемен. В редких случаях мутация случается в таком сегменте ДНК, который отвечает за проявление гена, то есть за то, включен он или нет. В еще более редких случаях мутация может модифицировать строение гена и таким образом изменить функцию производимого белка. Если перемена в строении гена или в том, как проявляется ген, достаточно велика, чтобы прервать «трансляцию» гена или кардинально изменить функцию производимого белка, это приводит к развитию заболевания или, в самых грустных случаях, к смерти. Случается и так, что генетические изменения могут просто слегка модифицировать функцию белка, негативно или позитивно, в зависимости от окружения.

Если генетическая перемена нежелательна в данной среде, происходит «голосование против нее», и она не передается. Если генетическая перемена увеличивает шансы выжить, тогда происходит «голосование за» – и ее наследуют будущие поколения. Таков, например, ответ человечества на случаи неурожая и голода. Любое генетическое изменение, увеличивающее шанс найти еду, означало, что можно было, поев, стать больше, или сильнее, или быстрее, что приводило, в свою очередь, к бо́льшим шансам найти партнера, размножиться и передать эти генетические характеристики потомству.

Но есть, кроме того, генетические изменения, которые в одной среде никак не проявляются, а в другой неожиданно становятся крайне позитивными или негативными. Например, в наших теперешних условиях такой спортсмен, как Усейн Болт, разумеется, бегает быстрее всех, и поэтому его карьера – это карьера бегуна. А я так быстро не бегаю, зато я могу посвятить себя генетике. Наша способность бегать, тем не менее, в целом никак не влияет на нашу общую способность выжить в окружающей нас среде. Но если среда изменится и в ней начнут со страшной скоростью размножаться подвижные зубастые плотоядные, гены Болта начнут положительно влиять на его способность выжить в подобных условиях и будут унаследованы. И наоборот, моя способность быть генетиком станет нейтральной в этой изменившейся среде, а моя неспособность быстро бегать повлияет отрицательно на вероятность убежать от хищника.

Переедание вкупе с отсутствием движения – это современная проблема. Во время эволюции она никакого селективного давления на человека не оказывала. Однако резкие перемены за последнее время привели к тому, что накопившиеся генетические изменения, которые варьируются среди населения и никак не влияют на человека, если еды мало, вдруг стали резко видны в новой, современной среде. И при том, что средний вес населения увеличился, потому что у всех нас изменились питание и уровень физической активности, некоторые люди в силу набора их генетических модификаций набрали больше веса и получили ожирение.

Возвращаясь к нашему вопросу: надо ли винить гены в том, что не застегиваются джинсы? Во многих смыслах – да. Среда, безусловно, влияет на быстрый рост случаев ожирения, но нам становится все яснее, что это гены дают такой ответ на изменения среды. А где есть гены – есть молекулы, которые можно распознать, есть биология, которую можно изучать. Именно эти исследования больше всего меня интересуют: каналы и механизмы, контролирующие прием пищи, и то, чем они отличаются у стройных и у полных людей.

Лаборатория Джексона – большое учреждение, в котором работают около 2000 специалистов. Это независимый некоммерческий биомедицинский исследовательский институт, и он является мировым центром исследования генетики мышей с 1929 года. Однажды в 1949 году в одной из многочисленных клеток с мышами работник института увидел мышь с признаками ожирения: не пухленькую мышку, которой просто надо чуть больше побегать в колесе, а мышь сферической формы, словно серый теннисный мячик с усами с одной стороны и хвостиком – с другой.

Научная статья, описывающая этих мышей, которую я выудил в интернете, была опубликована в Journal of Heredity в 1950 году [10] Ingalls, A. M., Dickie, M. M. & Snell, G. D., ‘Obese, a new mutation in the house mouse.’ J Hered 41 (1950), 317–18. . Авторы статьи, ученые из Лаборатории Джексона Анн Ингалс, Маргарет Дики и Дж. Д. Снелл, весьма колоритным языком рассказывали о своих подопытных мышах в графе «Описание личности» (на заметку: сейчас, описывая мышь, никто не употребил бы термин «личность»). Говорилось, что у этих мышей «слегка укороченное тело, так что по форме они довольно квадратные, с обширной задней частью». Затем они просто стали звать эту мышку Ожирением – жаль, я ожидал от этих фантазеров большего, прочитав пассаж про «обширную заднюю часть».