Группа исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре обнаружила, что эмбрионы, которые с виду выглядят совершенно одинаково, могут с самого начала развиваться по-разному.

Действительно, хотя представители одного и того же вида во многом генетически идентичны, ключевые пункты «инструкций по сборке» могут существенно различаться. Если раньше ученые предполагали, что разница в большей степени образуется после рождения, то теперь эти взгляды претерпели серьезные изменения.

Узнать все это ученым помогли черви-нематоды C. elegans, на которых удобнее всего изучать жизненный цикл. На этот раз исследователи с помощью инструмента под названием RNAi нацелились на переключатели генов, которые запускают построение кишечника животного. При этом выяснилось, что никакая «универсальная» концепция генетических инструкций не применима.

«Различия хорошо спрятаны в геноме, но они вскрылись, когда мы удалили один из переключателей», — говорит Ямила Торрес Клирен, одна из ведущих авторов исследования, — «Мы были поражены, обнаружив, что в то время как некоторые особи потеряли способность создавать кишечник без одного из ключевых переключателей, другие без проблем продолжали это делать.»

«Потрясающе, что столь важное событие на самых ранних стадиях формирования эмбрионов может происходить такими разными способами в пределах одного вида и при этом приводить к практически одинаковому результату, — вторит ей Джоэл Ротман, профессор кафедры молекулярной, клеточной и развивающей биологии, который возглавлял команду. «До сих пор мы не знали, что «чертежи» раннего эмбриона так изменчивы».

По словам исследователей, это открытие эквивалентно обнаружению того, что производство двух iPhone, которые выглядят и функционируют одинаково, начиналось с разных инструкций по сборке.

Впрочем, люди далеки от C. elegans (а многие и от айфонов тоже). Тем не менее, для них данное открытие также справедливо — по крайней мере на этапе более поздних генетических инструкций, начиная с момента создания энтодермы — внутреннего зародышевого листка многоклеточных животных.

«Эти результаты проливают свет на то, почему пациенты по-разному реагируют на лекарственную терапию. Даже черви-нематоды с относительно тонкими генетическими различиями очень неодинаково реагировали на генетическое «лекарство», вводимое им для выключения гена», — объясняет Торрес Клирен.

Обнаружение скрытых генетических механизмов поможет понять, как развиваются фармацевтические препараты в эпоху индивидуальной медицины, когда лекарства идеально приспосабливаются к геному человека.

Это открытие также подчеркивает важность естественных изменений, позволяющих происходить эволюции. «Генетическая изменчивость питает машину эволюции», — заключает Ротман. «Без этого жизнь застрянет в тупике. И эта вариативность гораздо сильнее, чем мы могли себе представить.»