«Павловизация» дрессировки и мифология инстинкта - страница 15

Шрифт

Интервал

Рисунок 2. Процессы, лежащие в основе формирования фенотипа. (по О. Н. Тиходееву, 2015). Под ДНК подразумевается исходная совокупность дезоксирибонуклеиновых молекул, характерная для одноклеточной структуры: зиготы, неоплодотворенной яйцеклетки, споры и т. п., с которой начинается развитие данного организма. В онтогенезе возможны случайные или закономерные изменения первичной структуры или количества ДНК. 1 — регуляция экспрессии генов путем изменения первичной структуры или количества ДНК; 2 — регуляция синтеза и созревания генных продуктов; 3 — регуляция функционирования зрелых генных продуктов за счет их транспорта, фолдинга, активации, деградации и т. п.; 4 — авторегуляция зрелых генных продуктов при участии их непосредственной функции. Серый цвет — эпигенетические процессы. Они могут быть обусловлены детерминирующими воздействиями внешней среды, закономерностями онтогенеза или молекулярной стохастикой.

Эпигенетическая регуляция экспрессии генов включает в себя модификации, без изменения последовательности ДНК. Эпигенетические факторы могут влиять на рост нейронов в развивающемся мозге, а также изменять активность нейронов во взрослом мозге. Вместе эти эпигенетические изменения в структуре и функции нейронов могут оказывать заметное влияние на поведение организма.

К настоящему времени к эпигенетическим механизмам регуляции относят метилирование цитозиновых оснований ДНК, модификацию гистонов, ремоделирование хроматина, транскрипционная и трансляционная репрессия генов малыми РНК.

Метилирование ДНК может не только снижать активность генов, но и в некоторых случаях способно приводить к «замалчиванию» генов.

Некоторые из эпигенетических процессов связаны с друг другом и даже взаимозависимы — это помогает надёжно осуществлять эпигенетический контроль за избирательным функционированием генов, например, в процессе развития организма.

Факторами, запускающими эпигенетические механизмы, могут быть материнское поведение, психологические и физиологические стрессы, токсические вещества и т. п.

Таким образом, экспрессия генов охватывает любые процессы, обеспечивающие синтез функциональных генных продуктов. Как уже было отмечено выше, к процессам такого рода относят транскрипцию, созревание различных типов РНК, трансляцию и, наконец, созревание белков. Но даже наличие зрелого генного продукта не гарантирует его адекватного функционирования. Судьба продукта зависит от многих нюансов: необходимо доставить его к месту назначения, придать ему нужную конформацию, вовремя активировать, вовремя разрушить и т. п. Регуляция каждого из этих молекулярных процессов (например, под действием факторов внешней среды) тоже заметно влияет на фенотип, не затрагивая первичную структуру и количество ДНК, т. е. тоже относится к эпигенетическим явлениям (О. Н.Тиходеев, 2015).

Как было упомянуто выше, эпигенетический подход постулирует, что поведенческие реакции формируются в процессе онтогенеза организма, протекающего в конкретных условиях среды. Даже для нормального формирования многих видоспецифических поведенческих актов (ФКД) необходимы соответствующие воздействия в определенный критический период онтогенеза. Ранний опыта, в том числе, эмбриональный, влияет на активность генов, структурное и функциональное формирование нервной системы.

Это подтверждают эксперименты группы ученых под руководством Майкла Мини, работающх в Университете Макгилла (Монреаль) с кодовым названием «вылизывание и уход» (licking and grooming) которые начались еще в конце 1990-х годов (П. Шпорк, 2018). Эти опыты были названы так потому, что материнская забота у крыс измеряется очень просто: частотой, с которой мать вылизывает (licking) своих детенышей и чистит или чешет (grooming) их. В процессе этой деятельности детеныши получают то, что им так необходимо, — чувство защищенности. И чем более защищенными чувствуют себя малыши, тем увереннее они противостоят угрозам в будущем, тем уравновешенней становятся. Поскольку опыт первых дней оставляет в их центральной нервной системе глубокий след, этот эффект сохраняется на всю жизнь, если, конечно, не случится чего-нибудь еще более экстраординарного.