Загадки пятнадцатой хромосомы

Джеймс Уотсон, сооткрыватель двойной спирали ДНК, в своей последней книге, вернее даже в ходе одного из интервью, данного при ее презентации, довольно неожиданно заявил, отринув всякую политкорректность, что у представителей африканской расы гены ума другие, нежели у белых. Он конечно же имел в виду молекулярные особенности, которыми характеризуются «интеллектуальные» гены.

Возмущенные критики отринули непонятные им тонкости отличий дээнковых последовательностей и сконцентрировались на «расизме» патриарха изучения генома человека. Но стоило ли уж так поносить почтенного старца, который вовсе не страдает старческим маразмом. Ведь в другом разделе интервью он с гордостью заявил, что в его жилах течет и малая толика негритянской крови. А у кого в США ее нет! Это точно так же как у Карамзина, говорившего про себя, что поскреби каждого русского и тут же обнаружишь татарина┘ Возможно, надо было бы глубже вникнуть в причины генетических отличий. Тем более что современные методы исследования генетического материала поставляют в избытке информацию к размышлению. Существует и специальный научный термин для описания указанных Уотсоном различий – ретардантность.

Ретардантность – это отставание в умственном развитии ребенка, которое может возникать по тысяче причин. В последние несколько лет выделено несколько генов, мутации которых приводят к тем или иным нарушениям в развитии мозга. Есть ген, нарушения в котором приводят к микрогирии, или измельчению извилин. При мутации в другом гене ребенок рождается с микроцефалией, то есть уменьшенной в размерах головой и соответственно неразвитым мозгом. Есть гены аутизма, а есть ген речи – при нарушениях в его структуре у ребенка не развивается нормальная речь, хотя это никоим образом не сказывается на умственных способностях┘

И вот – новое открытие, сообщение о котором опубликовано в февральском номере журнала Nature Genetics. Международная группа ученых под руководством Эвана Эйклера из Университета им. Вашингтона проанализировала образцы ДНК у более чем двух тысяч пациентов из Великобритании и Италии, страдающих умственной отсталостью, судорожными припадками и некоторыми другими неврологическими расстройствами. Внимание ученых было привлечено прежде всего к определенному участку 15-й хромосомы человека, в которой у нескольких пациентов обнаружились гигантские нехватки (делеции) «букв» ген-кода, то есть отсутствовал фрагмент вещества жизни. Эти делеции достигали миллиона нуклеотидов (мегабаз).

У всех из них отмечалось умственное недоразвитие в сочетании с эпилепсией или аномальной мозговой активностью. Эти симптомы сочетались с вывернутыми полными губами и аномалиями в развитии пальцев и кистей рук. Генетические тесты более чем двух тысяч здоровых не выявили никаких аномалий или делеций в этом участке 15-й хромосомы.

Новое открытие подтверждает более ранние выводы ученых, которые давно отмечают наличие «сайта» беспокойства в 15-й хромосоме. Сегменты ДНК могут совершать инверсии – поворачиваться в обратном направлении, что приводит к таким аномалиям, как синдромы Прадера-Вилли и Ангельмана. Новый выделенный сайт содержит шесть генов, мутации одного из которых влечет за собой развитие судорожных расстройств.

Эйклер попытался объяснить механизм возникновения дээнковых мутаций с позиции молекулярной эволюции человека: «Этот участок буквально нашпигован удвоениями последовательностей ДНК, которые накопились за 10–15 миллионов лет эволюции человека как разумного существа. Мы пока не представляем себе причину этого не совсем понятного процесса, однако результатом его служит возникновение участка генома, в котором перестановки-реаранжировки весьма обычны и могут иметь большие последствия».

Новая форма умственной отсталости, в основе развития которой лежат делеции участка ДНК 15-й хромосомы, встречается лишь в трех случаях на тысячу людей с интеллектуальным недоразвитием. Однако Эйклер считает, что это чрезвычайно заниженная оценка. Вполне возможно, что речь идет о 15–20% всего количества случаев умственной отсталости. Это обстоятельство сделает экономически выгодным выявление конкретных молекулярных механизмов поражения нервной ткани и разработки лекарственных средств. Эйклер также предвидит, что понимание причин возникновения «делеционной» умственной отсталости позволит более нацеленно искать механизмы и других ее форм.

Остается найти средства, чтобы провести еще более масштабное исследование как минимум 7500 пациентов, чтобы выявить не только наиболее часто встречающиеся реаранжировки, но и более редкие. Интересно посмотреть состояние этой области 15-й хромосомы и у достаточно большого количества африканцев, являющихся наиболее древней расой с наименьшим количеством исходных мутаций генов. Известно, что предки современного человека мигрировали из Африки и в ходе своего расселения по всему миру накопили гораздо больше, нежели представители «исходных» африканцев, изменений в своих генах.