31.10.2011 08:00
Все мозги одинаковы
Как бы ни отличались друг от друга человеческие мозги в зависимости от пола, этнической принадлежности и вообще от неповторимой индивидуальности каждого из людей, все они развиваются по одному и тому же генетическому образцу. К этому, одновременно и инстинктивно понятному, и в то же время совершенно парадоксальному выводу приводят два исследования, опубликованные в журнале Nature от 27 октября этого года.
В этих статьях приводятся базы данных об экспрессии генов в мозгу, полученные на основе анализа более чем тысячи образцов человеческого мозга постмортем в возрасте от двух недель после зачатия до 82 лет.
Экспрессия генов означает то, насколько выполняются записанные в них планы построения того или иного белка, или, грубо говоря, выключен данный конкретный ген или, наоборот, включен.
Эти исследования показывают, что в момент развития плода гены, вовлеченные в построение мозга, работают как сумасшедшие, потом происходит их резкое и синхронное отключение, которое с возрастом только усиливается, однако к старости, или, верней, начиная с пятидесятилетнего возраста, гены снова начинают работать, зеркально отражая уровни экспрессии времен раннего детства и отрочества.
С возрастом мы и на самом деле впадаем в детство. Собственно, эти исследования проводились не для того, чтобы выявить общие законы генетического развития мозга, а для того, чтобы понять генетику психических расстройств человека, таких, например, как шизофрения. Общие законы оказались здесь дополнительным бонусом, в конечном счете затмившем сагу о шизофрениках.
«Наше исследование показало, — говорит Джоэл Клейнман из Национального института психического здоровья, возглавляющий обе этих работы, — что 650 тысяч генетических вариаций, которые делают нас неповторимой личностью, регулируются притоком или оттоком 24 тысяч генов в определенные части мозга по мере нашего взросления и старения».
Ученые изучали не сами гены, а так называемые транскрипты, мессенджеры РНК, промежуточные продукты, несущие информацию, взятую из генов для производства белков и переносимую ими в различные области мозга. Собственно, наша личность на этом языке — это транскриптома, подмножество из полутора миллионов генетических вариаций, свойственная только нашему мозгу и никакому другому. Исследование транскриптов позволило понять, что включение и выключение генов, даже очень удаленных друг от друга, происходит синхронно, и это дало возможность определить, какие модули генов вовлечены в создание того или иного психического расстройства.
Всего было обнаружено 29 таких синхронных модулей. Вдобавок новые базы данных дают информацию о том, как экспрессия одного гена влияет на экспрессию другого.
Новые базы данных о генетической структуре и возрастной эволюции человеческого мозга привели к целой серии открытий, частью совершенно новых, частью подтверждающих выводы из исследований, уже сделанных ранее. Главный вывод, полученный из анализа этих баз, сводится к тому, что генетические изменения в геномах никак не влияют на изменения в транскриптоме, иначе говоря, кора головного мозга у человека имеет стойкую молекулярную структуру, свойственную всем независимо от пола, национальной принадлежности и пр.
