Человек без "излишних кусков" ДНК - ничто

В отличие от остального организма, который находится в прямой зависимости от единственного ДНК, головной мозг содержит разнообразные вариации генетического кода. К такому выводу на основании проведенных исследований пришел американский профессор Фред Гэйдж. Может ли это служить объяснением индивидуальности каждого человека – об этом «Правда.Ру» побеседовала с генетиком, кандидатом биологических наук Петром Галушным.

Ученые давно задавались вопросом: в чем кроется индивидуальность каждого человека, его уникальная способность мыслить и обладать собственным мнением? Похоже, что ответ смог найти американский доктор медицины Фрэд Гэйдж из Института биологических исследований имени Джонаса Сэлка.

Научная группа под его руководством установила, что нервные клетки человеческого мозга содержит неисчислимое количество так называемых «мобильных элементов» - излишние куски ДНК, которые могут внедрять свои копии при помощи используемого геномом механизма «копировать-вставить».

Хаотичность, с которой «мобильные элементы» распространяют свои копии, и является, по мнению ученых, залогом человеческой индивидуальности.

«Мозг содержит 100 миллиардов нервных клеток и 100 триллионов соединений между ними. Но эти части нервной системы лишены индивидуальности и полностью идентичны между собой, - говорит Фред Гэйдж. – Именно проникновение «мобильных элементов» придает нейронам индивидуальность и делает их непохожими друг на друга».

До этого момента считалось, что единственными клетками организма, которые умеют перестраивать свой геном, являются клетки иммунной системы. Содержащиеся в них избыточные генные данные в случае необходимости начинают перемешиваться до той поры, пока из них не получится геном подходящего к данной ситуации антитела.

В своих ранних работах Гейдж уже отмечал существование «мобильных элементов» (известных также как LINE-1) в нервных клетках подопытных мышей. Тогда же он отметил способность этих кусков ДНК копироваться и проникать в структуру нейронов.

Однако авторитетные ученые долгое время ставили под сомнение существование подобного процесса в мозгу человека, ссылаясь на более сложную организацию нервной системы людей.

Гейдж совместно со своей коллегой доктором Николь Коуфель исследовал клетки в образцах тканей, взятых у нескольких добровольцев. Опыт показал, что изучаемые нервные клетки содержат значительно больше лишних кусков ДНК, чем клетки других тканей – в среднем около100 «мобильных элементов» на одну клетку.

"Из работ других автором мы знаем, что «мобильные элементы» являются необходимыми для низших созданий, таких как растения и бактерии. В организме же млекопитающих эти излишние копии ДНК считались пережитком далекого прошлого", - объясняет свою точку зрения профессор Гэйдж.

"Однако их очень много – более половины человеческого генома составляют «мобильные элементы», - продолжает ученый. - Если бы они были неважны, природа давно избавилась бы от них".

Со слов Николь Коуфель, человек является самой настоящей химерой природного мира, поскольку получается, что ДНК в его нервных клетках абсолютно непохожа на ДНК остального организма. Ученые уверены, что именно в этой разнице может заключаться секрет эволюционного процесса высших позвоночных.

«Мозг живет в среднем 80 лет в условиях, которые нельзя назвать предсказуемым. Он старается адаптироваться к изменению окружающей среды и для этого пробует различные комбинации «мобильных элементов» на своих нервных клетках, - говори Гейдж. – В том случае, если результат внедрения оказывается положительным, этот элемент может войти в ДНК нейронов на постоянной основе».

Получается, что мозг становится своеобразной лабораторией, где нервная система проводит сложные генетические эксперименты. Ученые считают, что, наблюдая за количеством и видами «мобильных элементов» в нейронах людей, страдающих нервными расстройствами, они смогут больше узнать о заболеваниях и даже найти излечения от некоторых из них.

«Правда.Ру» обратилась за комментарием к генетику, кандидату биологических наук Петру Галушному . Мы спросили у ученого: какое значение для науки имеет открытие американских ученых?

«Институт Сэлка – очень молодая организация, основанная в 1990-х годах. Однако работающие там ученые регулярно публикуют научные доклады, имеющие революционное значение. Работа Гэйджа и Коуфель как раз относится к таким.

Тема генетического «мусора» - избыточной информации в геноме – давно интересует науку. Действительно, если что-то не работает, то от этого нужно избавляться, а ничего подобного мы не наблюдаем.

Предположение о том, что избытки генома, которые Гэйдж называет мобильными элементами, является потенциалом для эволюционного развития, выдвинуто уже давно, но исследования в этом направлении ведутся крайне медленно. Очень сложно оценить получаемые результаты, когда нет даже конкретной поставленной задачи – что мы ищем?

Вместе с тем существенные отличия ДНК нейронов от остального организма – очень важное открытие даже в отрыве от общего контекста исследования. Теперь у науки есть новая рабочая площадка, на которой можно вести поиски не только механизмов индивидуальности, но и самого человеческого мышления, и интеллектуального доминирования людей над остальным животным миром».

Павел Урушев