Геном

Стероиды синтезировались и использовались в живых организмах еще до того, как произошел их раздел на живот­ные, растения и грибы. Стероид — гормон, управляющий линькой насекомых. Стероидом является жизненно необ­ходимый нам с вами витамин D. С помощью одних синте­тических (или анаболических) стероидов можно снять воспалительные процессы, а другие стероиды заставляют расти мышцы атлетов. Стероид, выделенный из растений, настолько похож на человеческий гормон, что может ис­пользоваться в качестве контрацептива. Есть стероиды, яв­ляющиеся побочными продуктами на химических заводах и загрязняющие сточные воды. Они становятся причиной половой недоразвитости у самцов рыб и негативно влияют на сперматогенез у людей.

На хромосоме 10 находится ген под названием CYP_]T Его продукт катализирует реакции превращения холестерина в кортизол, тестостерон и эстрадиол. Без данного белка все эти ветви биосинтеза блокируются, и холестерин превра­щается только в два других гормона: прогестерон и корти- костерон. У людей с мутациями в обеих копиях этого гена не синтезируются половые гормоны, в результате чего не происходит половое созревание. Юноши с таким генетиче­ским дефектом выглядят как девушки.

Оставим пока половые гормоны и рассмотрим тре­тий важный гормон, для синтеза которого необходим ген CYP_n— кортизол. Кортизол используется абсолютно во всех тканях организма, обеспечивая единство тела и созна­ния и оказывая влияние как на внутренние органы, так и на структуру мозга. Кортизол влияет на иммунную систе­му, обостряет слух, обоняние и зрение и управляет множе­ством других функций организма. Если в крови человека повышается содержание кортизола, то о таком человеке го­ворят, что он в состоянии стресса. Кортизол и стресс — это синонимы.

Стресс порождается внешними факторами: несданным экзаменом, утратой близких, страхом, внушаемым сред­ствами массовой информации, или изнурительным трудом. Краткосрочные стрессы немедленно повышают в крови со­держание адреналина и норадреналина — гормонов, кото­рые заставляют сердце биться чаще и порождают ощущение холода в конечностях. Эти гормоны подготавливают орга­низм к незамедлительной схватке или бегству. Длительные стрессы запускают другую биохимическую реакцию, кото­рая более медленно, но надолго повышает в крови содержа­ние кортизола. Наиболее непонятный эффект кортизола состоит в том, что он подавляет иммунную систему. Давно замечено, что люди, готовящиеся к важному экзамену или испытывающие длительный страх по другим причинам, легче подхватывают простудные заболевания или другие инфекции. От кортизола больше всего страдают лимфоци­ты — белые клетки крови, защищающие нас от микробов.

Работа кортизола состоит в том, что он запускает считы­вание информации с определенных генов. Повлиять он мо­жет лишь на те клетки, на поверхности которых есть спе­циальные рецепторы, чувствительные к кортизолу. Число рецепторов на поверхности клетки, в свою очередь, может зависеть от других факторов. Гены, которые «включает» кортизон, используются главным образом для «включе­ния» других генов внутри клетки, а те запускают следующие гены. Поэтому, чтобы понять влияние и побочные эффек­ты кортизола, нужно проследить работу и взаимодействие сотен генов и их продуктов. Но и кортизол синтезировался в коре надпочечников только потому, что были включены гены, необходимые для его синтеза из холестерина, в том числе и ген CYP_1T Одним щелчком запускается сложный лавиноподобный процесс. Только перечисление всех про­дуктов реакций, контролируемых кортизолом, и генов, от которых зависит его синтез, доведет любого до исступле­ния. Достаточно сказать, что для синтеза кортизола и вы­работки правильной реакции на него в организме необхо­дима согласованная работа сотен генов, многие из которых «включают» друг друга по цепочке. Нам следует запомнить, что роль многих генов организма состоит в том, чтобы ре­гулировать работу других генов.

Я обещал не нагружать вас длинными цепочками взаимо­отношений генов, но лишь в качестве примера рассмотрим, как кортизол действует на лимфоциты крови. Кортизол включает в этих клетках экспрессию гена TCF, который тоже лежит на хромосоме 10. В результате по прописи гена TCF синтезируется его собственный белок, подавляющий экспрессию другого гена, ответственного за синтез интер- лейкина-2. Интерлейкин-2 — это белок, активизирующий лейкоцит для поиска микробов. Таким образом, по цепочке взаимосвязанных реакций кортизол делает нас менее защи­щенными в отношении инфекций.