НЕПОСРЕДСТВЕННО РАННИЕ ГЕНЫ

Этот класс генов реагирует в течение нескольких минут на события, которые происходят в нашей жизни, и на сигналы, поступающие из окружающей среды. Эти гены выступают посредниками между окружающей средой и нейрохимическими процессами в теле. Они активизируют другие гены, а тс, в свою очередь, кодируют белки, которые управляют способностью клеток адаптироваться к переменам. Непосредственно ранние гены достигают максимума экспрессии примерно за час, тогда как промежуточные гены — примерно за два часа. Ноу многих непосредственно ранних генов экспрессия происходит гораздо быстрее — от двух секунд до двух минут.

Класс непосредственно ранних генов регулирует в нашем теле бодрствование и сон. Они являются хронобиологическими генами, или «генами-часами». Исследовательница из уважаемого Каролинского института в Стокгольме Марина Бентивоглио отмечает следующее: «Исследование непосредственно ранних генов говорит о том, что сон и бодрствование, а также синхронизированный и десинхронизированный сон характеризуются различной экспрессией генов. Во время бодрствования уровень экспрессии непосредственно ранних генов высок, а во время сна — низок. Подобные колебания экспрессии генов происходят не во всем организме, а в определенных клеточных популяциях головного мозга»¹⁰⁰. Непосредственно ранние гены могут активизироваться как когнитивными изменениями индивида, так и сигналами из внешней окружающей среды — угрозой, пищей или сексуальной стимуляцией¹"¹.

Пример того, как происходит подобная трансформация, демонстрирует нам ген c-fos. Он относится к тому классу непосредственно ранних генов, которые модулируют реакцию тела на стресс. Гены этого класса активизируются ситуациями стресса — независимо от того, представляют ли те собой соперничество на работе, семейные ссоры или нападение дикого животного. C-fos активизирует нейроны мозга, и тс начинают продуцировать белок под названием fos. Затем этот белок связывается с молекулой ДНК и запускает транскрипцию (считывание) других генов. Физическая травма тоже способна стать тем фактором стресса, который активизирует c-fos. Такими же факторами могут стать социальные и психологические ситуации. Таким образом, семейство непосредственно ранних генов запускает реакцию остальных механизмов тела, направленных на то, чтобы справи ться со стрессом..

Доктор наук Гари Маркус, автор книги «Рождениеразума: как мизерное количество генов создает всю сложность человеческого мышления»

(«The Birth oF Mind: How a Tiny Number of Genes Creates the Complex у of Human Thought»), говорит так: «Один-единственный регуляторный ген на вершине сложной пирамиды опосредованно запускает каскад сотен и тысяч других генов», и, «сочетая и координируя свое действие, гены могут оказывать необычайно сильное воздействие на биологическую структуру». Используемое автором слово «каскад» очень часто ассоциируется с экспрессией регуляторных генов. Включение регуляторного гена на вершине каскада может привести к обширной биологической цепной реакции. Гари Маркус приводит примеры того, как «простой регуляторный ген вызывает, прямо и опосредованно, экспрессию примерно 2500 других генов»¹⁰².

Эпигенетический сигнал из внешней среды, активизирующий такой каскад, может полностью изменить биологические характеристики организма. Маркус приводит в качестве примера одну африканскую бабочку. Во время прохладной погоды, типичной для предшествующего засухе периода, у бабочки на стадии куколки развиваются коричневые крылья, поскольку эта бабочка должна быть незаметна на фоне высохших растений. Когда стоит теплая погода, что предвещает сезон дождей, у куколок развиваются разноцветные крылья, потому что вскоре бабочке будет необходимо сливаться с ярко-зеленой тропической зеленью. Одни и те же гены, но конечный результат совершенно иной. Это происходит благодаря регуляторным генам, которые включаются и выключаются внешними воздействиями, в данном случае — температурой.

Стресс, обусловленный окружающей средой, также может стать эпигенетическим фактором. Ганс Селье, немецкий врач, который ввел понятие «стресс», изначально разделял его на два прямо противоположных понятия: дистресс, или негативный стресс, и эустресс, или позитивный стресс, — именно стресс второго вида заставляет спортсмена добиваться победы, движет работающим над проектом предпринимателем или вдохновляет художника на достижение новых вершин творческого самовыражения. К сожалению, в силу человеческой природы стресс стал ассоциироваться исключительно с дистрессом, а слово эустресс практически исчезло из лексикона.

Непосредственно ранние гены играют решающую роль в функционировании иммунной системы. Дистресс, независимо от того, находится его источник снаружи или внутри нас, может подавлять экспрессию генов, улучшающих функционирование иммунной системы. Исследователь Рональд Глейзер изучал студентов медицинского института в период сдачи заключительных экзаменов по выбранной профессии. Он исследовал влияние стресса на один из типов молекул- посредников в иммунной системе. Это вещество, интерлейкин,

отдаст приказ Т-хслпсрам (одиому из классов лимфоцитов, белых кровяных телец) начать пожирать заболевшие клетки и идти в атаку. Глейзер обнаружил, что в периоды стресса у студентов наблюдался существенный спад синтеза интерлейкина¹⁰³, что подразумевало соответственное снижение транскрипции гена, регулирующего этот синтез. В дальнейших исследованиях Глейзер обнаружил, что стресс из-за предракового состояния вызывает снижение экспрессии двух непосредственно ранних генов, связанных с иммунной системой, — с-туе и c-myb¹⁰⁴.

И наоборот. Позитивное воздействие — эустресс — может подстегнуть генетический компонент иммунной системы. Иммунолог М. Кастес, доктор наук, доказал, что поддерживающий эмоциональный опыту детей, посещающих психотерапевтические группы эмоциональной помощи, улучшаету них те аспекты функционирования иммунной системы, которые зависят от активации генов. Группа, которую исследовал Кастес, проходила полугодовую программу семинаров по повышению самооценки, направленным медитациям и релаксации. При сравнении с контрольной группой, которая не получала таких стимулов окружающей среды, выяснилось следующее: у детей в экспериментальной группе гораздо реже происходили приступы астмы, и им меньше приходилось пользоваться противоаст- матическими препаратами. В крови детей из экспериментальной группы увеличилось содержание иммунных факторов, а экспрессия генов, отвечающих за факторы, управляющие синтезом интерлейкина, также усилилась¹⁰⁵.

Непосредственно ранние гены могут воздействовать и на внутриутробное развитие плода. Некоторые гены, активизируемые непосредственно ранними генами, отвечают за структуру и функционирование тела плода. Если в период внутриутробного развития присутствуют белки стресса, они могут изменить анатомию или скорость роста¹⁰⁶ ребенка. «Стресс может быть одномоментным, а активация непосредственно ранних генов очень кратковременной. Тем не менее эффекты, запущенные активацией этих генов, могут привести к долгосрочным изменениям»¹⁰⁷.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: