Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть - Билл Салливан Страница 3

Почему вышло так по-разному? Ведь вы росли в одно время, в одном месте, среди одних и тех же людей, и тем не менее не похожи друг на друга. Возможно, какие-то признаки «инаковости» вы замечали уже в раннем возрасте. Маленький Чарли любил нюхать клей. Юный Кэмерон не соответствовал традиционным представлениям о мужественности, Дональд заботился исключительно о себе. А в странненькой Кэрри вообще все было не так.

Когда мы смотрим на своих ровесников, добившихся успеха, многие из нас припоминают, что у них была смекалка, они были предприимчивыми и проявляли огромное трудолюбие. Аналогично тех, кто попал в «лузеры», мы виним в слабоволии, недисциплинированности и лености. Если история вашей жизни выглядит, как книга, получившая Пулитцеровскую премию, вы заслуживаете похвалы. Если она читается, как дешевый романчик в мягкой обложке, страницы которого пригодны лишь для подстилки в птичьей клетке, вы заслуживаете порицания. В любом случае большинство людей верят, что успех или неудача зависит от них самих.

Когда я рос, идея, что все мы – хозяева своей судьбы, находила у меня живой отклик. Однако по мере изучения биологии эта упрощенная концепция переставала быть душеполезной. Возьмем, к примеру, переедание. Многие обвиняют полных людей в отсутствии самоконтроля. Но в реальности это не говорит нам ничего стоящего, не так ли? Почему у некоторых людей нет такого самоконтроля? То же самое касается и людей с депрессией. Некоторые не находят ничего лучше, чем говорить: «Пора вырасти из детских штанишек и избавиться от всего этого!» И снова не помогает. Почему люди с депрессией не могут от нее избавиться? Равным образом беспомощно и наше объяснение действий убийц: «Их душа – чистое зло». Но почему они пошли в сторону насилия?

Чтобы по-настоящему понимать свои действия, нужно копнуть глубже.

Когда компьютеру для запуска какой-нибудь программы требуется много времени, мы не обвиняем его в лености. Когда машина не заводится, мы не кричим, что у нее не хватает решимости. Если двигатель самолета ломается и самолет идет на вынужденную посадку, нам не приходит в голову обвинять технику в преступных намерениях. Безусловно, мы намного более сложные машины, но все же машины. Капитан Жан-Люк Пикар сказал о человекоподобном андроиде Дейте из сериала «Звездный путь: Следующее поколение»: «Если вам неловко вспоминать, что Дейта – это просто машина, то просто помните, что и мы всего лишь другая разновидность машины, только в нашем случае – электрохимической по своей природе».

Очень правильные слова, и современные биологи говорят такие вещи не для того, чтобы расчеловечить нас, а для того, чтобы показать, что́ на самом деле означает быть человеком. Если мы поймем, как работает наша биологическая машина, то сможем понять свое поведение и при необходимости его исправить. Мы словно оказываемся в положении Ральфа Хинкли из сериала «Величайший американский герой», у которого был костюм, дающий суперспособности, но не было инструкции к нему. Разобраться в поведении было бы намного проще, если бы мы располагали каким-то руководством пользователя. И в 1952 году его нашли ученые Алфред Херши и Марта Чейз.

В своей охоте за веществом, которое содержит инструкции по строительству организма, Херши и Чейз обратились к простейшей жизнеподобной форме – одной из разновидностей вирусов, которая заражает бактерии. Их называют бактериофаги, или фаги. Фаги состоят из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты, а выглядят они, словно маленькие лунные модули корабля «Аполлон», которые садятся на поверхность бактериальных клеток. Херши и Чейз помечали каждый отдельный компонент фага с помощью радиоактивных атомов. Для маркировки кислоты использовался радиоактивный фосфор, а для маркировки белков – радиоактивная сера (в ДНК нет атомов серы, а в белках – атомов фосфора). Отслеживая радиоактивные атомы, ученые смогли обнаружить, где находилась ДНК и где – белки фага до и после заражения бактерии.

Как оказалось, внутрь бактерий попала ДНК фага, а белковая оболочка осталась снаружи. Попав внутрь, ДНК фага распорядилась о создании новых фагов, и их было построено так много, что бактерия взорвалась. Этот элегантный эксперимент показал, что инструкции по созданию новых фагов-потомков (и потомков любых организмов, если на то пошло) содержатся именно в дезоксирибонуклеиновой кислоте – ДНК [6].

Молекула ДНК имеет форму двойной спирали [7], напоминает винтовую лестницу, на которой каждая ступенька состоит из пары соединений, называемых нуклеотидами. В состав каждого нуклеотида входит какое-нибудь азотистое основание, которых в ДНК всего четыре [8]. Такая структура позволяет легко увидеть, как ДНК несет те единицы наследственности, которые мы называем генами. Винтовая лестница может раскручиваться и выглядеть как обычная, и два соединения, образующие каждую ступеньку, можно расцепить между собой, словно это застежка-молния. Когда цепи ДНК отделяются друг от друга, структура молекулы открывается и ее можно «перевести» на молекулу-переносчик, которая называется матричной РНК [9] (мРНК), а уже эта молекула используется как матрица для синтеза белков [10]. Если рассматривать ДНК как бригадира, то белки действуют как рабочие-строители, обеспечивая структуру и функции нашим клеткам и тканям.

Работа Херши и Чейз предполагает, что ДНК содержит всю информацию, которая нужна для строительства точной копии организма – клона. Эта теория стала реальностью в 1996 году, когда появилась овечка Долли – первое млекопитающее, клонированное из взрослой клетки. Долли создали, поместив ДНК из клетки взрослой овцы в яйцеклетку, откуда ДНК была удалена; затем яйцеклетку подсадили суррогатной матери. Долли была названа в честь Долли Партон, поскольку ДНК взяли из клеток вымени (я не выдумываю!) [11]. С помощью такого же метода в 2018 году были клонированы первые обезьяны.

В 2003 году в рамках проекта «Геном человека» было завершено секвенирование (то есть определение строгой последовательности) трех миллиардов нуклеотидов, которые входят в человеческую ДНК. Это куча информации: если взять ДНК всего лишь из одной клетки тела, то она растянется на два метра, то есть до размера двуспальной кровати. Если бы мы стали читать последовательность своей ДНК со скоростью по букве в секунду, на это ушло бы почти сто лет. Наш геном содержит примерно 21 тысячу генов, разбросанных по 46 хромосомам, 23 из которых передаются нам от матери, а 23 – от отца.