Гены не стоят на месте

Группе российских биологов из Института мозга удалось частично расшифровать тайну невероятного многообразия строения и работы головного мозга. Ключ к разгадке – мобильные, или «прыгающие», генетические элементы – фрагменты ДНК, способные перемещаться из одного места генома в другое. И изменяя при этом генетическую информацию отдельных нервных клеток.Возникновение определенного количества таких изменений и приводит к качественному сдвигу – формированию индивидуальности головного мозга, считают ученые. Но вот почему это происходит, случайны ли такие «прыжки», остается тайной.– Необычное свойство некоторых генов менять свое местоположение было открыто американской исследовательницей Барбарой Мак-Клинток в 1949 году, – рассказывает доктор биологических наук Ольга Свияш. – Поначалу смелое заявление ученого вызвало неприятие среди ее коллег, и долгие годы Барбара была вынуждена находиться в интеллектуальной ссылке. Но в 1983 году 82-летняя исследовательница была удостоена Нобелевской премии за открытие, сделанное десятилетия назад. Ученый мир признал ее правоту.Изучение «прыгающих генов», как часто называют подвижные элементы в ДНК, сейчас стало обширной и интенсивно разрабатываемой областью молекулярной биологии.Это участки ДНК, способные передвигаться из одного места в хромосомах в другое, встраиваясь рядом с генами и часто меняя при этом их работу.Но то, что подобные механизмы происходят и в мозгу, долгие годы было тайной за семью печатями. Не секрет, что мозг каждого человека имеет ряд индивидуальных характеристик с точки зрения объема и скорости обработки информации, преобладания той или иной системы памяти, гибкости мыслительных процессов и т. д. Но почему это так?– Мы полагаем, что именно с помощью мобильных элементов достигается разнообразие нейронов в главном мыслительном аппарате человека, а также последующий отбор наиболее жизнеспособных клеток, – рассуждает наша собеседница. – Любопытно, что этот процесс характерен только для головного мозга и не затрагивает другие органы.Процесс формирования нейронов очень сложен. Клетки эмбрионального головного мозга абсолютно одинаковые по структуре и свойствам впоследствии превращаются в нейроны. Поначалу они тоже ничем не отличаются друг от друга. Но, в конечном счете, именно нейроны дают начало огромному разнообразию клеток, формирующих головной мозг. Что заставляет нейроны изменяться?– Пока рано делать выводы о том, как часто мобильные генетические элементы перемещаются в нервных клетках человека, каким образом происходит регуляция этого процесса и что случается при его нарушениях, – говорит Ольга Леонидовна. – Существует еще множество мобильных генетических элементов, возможности которых нам вообще не известны. Все эти вопросы пока остаются открытыми.