Шарон Моалем - Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены
Вместе с тем в нашей жизни полно места для импровизации. Темп. Голос. Громкость. Тональность. Динамика. Путем множества мельчайших химических реакций ваше тело использует все ваши гены, как музыкант использует свой инструмент. Можно играть громко. А можно тихо. Можно играть быстро, а можно и не спеша. Можно даже играть одно и тоже, разными способами, если захочется. Как неподражаемый Йо-Йо Ма на своей виолончели 1712 года работы Страдивари может сыграть все, от Брамса до народной музыки.
Это экспрессия.
В глубине нашего организма мы все время, пусть тихонько и мало-помалу, но делаем то же самое. В ответ на происходящее мы меняем экспрессию наших генов. Так весь жизненный опыт великих музыкантов выливается в то, как они играют на своем инструменте. А в наших клетках экспрессия генов меняется в зависимости от того, что было с ними раньше и что происходит прямо сейчас.
Еще раз задумайтесь над тем, что я только что рассказал. А теперь давайте проведем небольшой эксперимент. Потянитесь. Подвигайтесь немного. Теперь расслабьтесь. Сконцентрируйтесь на дыхании. Вдох, а затем выдох. Вдохнув-выдохнув несколько раз, громко (ну или хотя бы вполголоса) скажите себе: «Все, что я делаю, очень важно и нужно для меня и окружающих!» Вы почувствуете себя вдохновленным. Или же наоборот, изрядно глупо.
И вот сейчас, да-да, прямо сейчас в вашем теле произошли едва заметные изменения. С того самого момента, как вы потянулись, гены начали работать в ответ. Осознанные движения контролируются нервными импульсами, идущими из головного мозга. Через всю нервную систему импульс проходит до моторных нейронов, которые запускают сокращение мышц. Внутри мышечных волокон белки актин и миозин биохимически сцепляются, затрачивая при этом энергию и производя механическую работу. И теперь в ответ на это ваши гены должны включиться в работу по восстановлению затраченных в процессе химических веществ. Ведь они нужны каждый раз, когда мозг посылает команду или набор команд. Всегда, будь то простое нажатие кнопки или забег на длинную дистанцию.
Даже ваши мысли непрерывно воздействуют на ваши гены. Ведь клеточная машинерия должна перестроиться в соответствии с вашими ожиданиями и в ответ на полученный опыт. Возникают воспоминания. Эмоции. Предчувствия. И все это записывается где-то в ваших клетках, как заметки на полях книги. Сотни триллионов синапсов мозга, благодаря которым это происходит, на самом деле просто контакты между нейронами и другими клетками. А сигналы, которые они передают, – всего лишь крошечные дозы химических веществ, выработанных вашим организмом. Нейроны образуют новые и новые связи, какие-то из них сохраняются десятилетиями.
Все это происходит в ответ на разные обстоятельства вашей жизни.
И все это вас меняет.
События вашей жизни меняют экспрессивность генетической мелодии.
Чувствуете себя особенным? И делаете это по праву. Но сильно гордиться не стоит, ведь, как мы увидим дальше, подобные изменения свойственны всем формам жизни. Большим и маленьким. Более того – реагировать на происходящее свойственно не только живым объектам. Например, многие корпорации используют сходные механизмы, чтобы управлять рынком или своевременно изменять свою продукцию.
Некоторые из таких методов саморегуляции появились задолго до нас с вами. Тем не менее они остаются актуальными и регулярно находят свое применение. Сейчас я предложу вам свой новый взгляд на то, как понимать переменчивость экспрессивности.
Когда вы впервые решитесь прикупить сверкающий камешек или захотите поменять старый на новый побольше, вам пригодится маленький секрет, который я вам сейчас открою: в отличие от остальных драгоценных камней, бриллианты на самом деле не так-то и редки.
Алмазы встречаются во множестве. Их очень много на Земле. Крупные и мелкие. Голубые, розовые и черные. Дюжина стран добывает их на всех континентах, кроме разве что Антарктиды. Впрочем, австралийские исследователи недавно сообщили об обнаружении кимберлита недалеко от Южного полюса{24}. А именно в этой породе часто находят алмазы. Так что, возможно, исключение просуществует недолго. Если вы когда-нибудь покупали алмазы и представляете себе существующие цены, спрос и предложение, у вас наверняка возникает вопрос: если алмазов так много, то почему бриллианты такие дорогие?
В первую очередь стоит поблагодарить корпорацию «Де Бирс».
Эта компания была основана в 1888 году, ее главный офис – в великом графстве Люксембург. «Де Бирс» владеет самым большим запасом сверкающих камушков в мире. И большая часть этого запаса надежно спрятана. «Де Бирс» контролирует все этапы процесса. Добычу и переработку руды. Первичную обработку и огранку. Компания сохраняла почти всемирную монополию на торговлю бриллиантами десятки лет. И на рынок она выпускала камешков ровно столько, чтобы цены оставались высокими, а спрос стабильным. Таким образом вполне обычный алмаз оставался драгоценным для глаз (и кошельков) простых обывателей{25}.
Остальное сделала хитроумная маркетинговая политика. До Второй мировой войны люди редко обменивались обручальными кольцами, а если и делали это, то далеко не обязательно эти кольца украшали бриллианты. Однако в 1938 «Де Бирс» наняла рекламщика с Мэдисон-авеню по имени Герольд Лаук. Его задачей было придумать, как убедить молодых людей, что только кусочек хорошо спрессованного углерода достоин стать символом верной любви и знаком помолвки. К началу 1940‑х годов волшебник Лаук справился со своей задачей и таки внушил значительной части Западного мира, что бриллианты и вправду лучшие друзья девушек{26}.
Промышленник Генри Форд мечтал сделать нечто подобное с авторынком. Техническая сложность его продукции и ее производства вынуждала его работать со множеством поставщиков, что его невероятно раздражало. Этот магнат, первый среди знаменитых рационализаторов промышленности, использовал те же стратегии оптимизации, что и геном, действующий посредством экспрессии генов. Форд много времени посвятил тому, чтобы максимально упростить технологические процессы.
«Занимаясь закупкой материалов, мы поняли, что имеет смысл приобретать только то, что нам нужно непосредственно сейчас, – писал Форд в своей книге 1922 года «Моя жизнь и работа» (My Life and Work). – Мы покупаем ровно столько, сколько требуется, чтобы, с учетом состояния транспорта на данный момент, выполнить рабочий план.»{27}
Форд признавал, что транспорт материалов далек от идеала. Но, как он говорил, «в ином случае не было бы никакой необходимости делать запасы. Поставки исходных материалов приходили бы точно по расписанию, в запланированном порядке и количестве, и прямо из вагонов поезда направлялись на производство. Это бы принесло огромное количество денег, ускорив оборот и тем самым снизив сумму, завязшую в сырье.»
Слова Форда были пророческими, но он ушел из жизни, так и не решив этой задачи. В итоге японские производители автомобилей первыми сделали скачок в организации системы связи «поставки – производство». Сейчас этот прием называют ТВС-производство, что значит «точно в срок». Менеджеры «Тойоты» впервые увидели ТВС в США в 1950‑х годах, но вовсе не у автомобильных компаний, посмотреть на которые они приехали. Все произошло почти случайно, когда они посетили магазин Piggly Wiggly. Одним из нововведений этой сети магазинов было то, что товар автоматически восполнялся, как только полки магазина пустели{28}.
У этого приема есть множество преимуществ. Если все идет, как надо, получается больше экономить и растет выручка. Конечно, существуют и определенные риски. И главная проблема в том, что у поставщиков внезапно могут возникнуть проблемы. Стихийные бедствия или забастовки работников способны оборвать цепь поставки сырья и, как результат, остановить фабрики, а клиентов оставить с пустыми руками.
У Apple был другой негативный опыт с ТВС-производством, когда внезапный рост спроса на iPad Mini заставил производство почти захлебнуться. А все оттого, что не удалось вовремя получить компоненты для создания новых линий сборки.
Зная, как работают стратегии, применяемые бизнесом, и что у них общего с регуляцией экспрессии генов, мы можем лучше понять, как наши клетки снижают «цену» поддержания жизнедеятельности. В точности как корпорации, наши тела поддерживают жесткий баланс. И только благодаря этому жизнь существует.
Тут наши тела значительно ближе к системам «Де Бирс», «Тойота» и Apple. Каждый раз, когда наши гены срабатывают, это имеет определенную биологическую цену. И потому жизнь старается получить от происходящего как можно больший полезный выход. Ферменты – пример того, что закодировано в наших генах. Эти белки, совсем как микроскопические машины, ускоряют и облегчают определенные процессы. Так, как делает P450, разлагающий токсины, или самый обычный пепсиноген, помогающий нам переваривать белковую пищу. В этом мы устроены совсем как корпорации, которые стремятся, чтобы производительность труда их работников была максимально высокой. Жизнь старается сделать так, чтобы как можно меньшее число ферментов выполняло всю необходимую работу.
