Не геном единым... Неканоническое действие классических нейромедиаторов, "Природа"

Abstract

Открытие структуры ДНК — носителя генетической информации — было величайшим достижением прошлого столетия. Оно дало человечеству надежду, что вот совсем скоро будут разгаданы глубочайшие тайны развития, поняты основы биологического разнообразия, открыт путь для преодоления наследственных заболеваний. И многие из этих надежд оправдались и даже превзошли ожидания. Однако вместе с углублением понимания работы генетического аппарата пришло осознание, что не все так однозначно в функционировании цепочки ДНК-РНК-белок. Обращаясь сейчас к трудам нашего великого соотечественника, Николая Константиновича Кольцова, мы можем увидеть, что многие его предсказания и сомнения, высказанные на основании тщательных наблюдений и размышлений, получили неоспоримое фактическое подтверждение. В своих работах по исследованию роли серотонина — вещества, являющегося классическим передатчиком сигнала (нейромедиатором) между клетками в нервной системе, — мы показали, что разворачивание генетической программы развития может модифицироваться под воздействием как внешних факторов, так и внутреннего состояния организма матери. Cеротонилирование — посттрансляционная модификация белков, происходящая в плюрипотентных клетках эмбриона, является эпигенетическим механизмом, позволяющим модифицировать реализацию программ развития и поведения у генетически сходных особей. Раскрытый механизм добавляет еще одно регуляторное звено в цепь событий, проходящих от момента активации гена до реализации его эффекта на уровне организма. Наряду с другими известными механизмами, обнаруженное нами неклассическое действие нейромедиаторов вносит фенотипическое разнообразие при реализации выдвинутого Кольцовым принципа «матричной передачи информации» и обеспечивает адаптивную подстройку организма к условиям окружающей среды.