Дрозофилы дунули в трубочку

Многие россияне удивляются, почему одни люди способны поглощать огромные дозы алкоголя, почти не пьянея, а других развозит едва ли не с первой рюмки. Возможно, ответ найден: дело в генах.

Команда российских и американских генетиков выявила 32 гена, которые отличают устойчивых к алкоголю особей от «слабаков». Сделано это пока лишь на примере мушек-дрозофил, однако 23 из 32 выделенных генов присутствуют и у людей.

Татьяна Морозова, Роберт Ангольт и Труди Маккей из московского Института молекулярной генетики и Университета штата Северная Каролина опубликовали в журнале Genome Biology статью, в которой рассказывают об алкоголизме мушек. Это не первая работа, в которой выделяются «гены алкоголизма», однако впервые учёным удалось исследовать сразу весь геном.

Прежде биологи лишь замечали, что некоторые дрозофилы-мутанты, выделенные по каким-то внешним признакам, вдруг оказываются чрезвычайно неустойчивыми к спиртному и мгновенно пьянеют. Таким, по большому счёту, случайным образом Ульрике Геберлайн и её коллегам удалось несколько лет назад выделить три «алкогольных гена».

Все три обнаружились и в исследовании Татьяны Морозовой и её коллег. Однако к ним добавились ещё более трёх десятков, потому что на этот раз учёные пошли от обратного. Сначала они выделили самых слабых и самых сильных в отношении спиртного мушек, провели серьёзную селекционную работу и только потом стали смотреть, чем же отличаются геномы одной группы от другой.

Самое интересное — как учёные измеряли восприимчивость к алкоголю. Конечно, они не пьянствовали с дрозофилами и не высчитывали, наливая рюмку за рюмкой, когда очередное насекомое рухнет под стол. Мушки действительно выпадали в осадок, однако собирали его внутри специального прибора — пьянометра.

Пьянометр, или, по-научному, инебриометр (от слова «пьянеть»), — это высокая стеклянная пробирка, внутри которой в несколько этажей укреплены специальные наклонные сеточки. Сеточками они сделаны, чтобы обеспечить циркуляцию паров спирта через сосуд, а наклонными — чтобы мушка, потерявшая контроль над собой, скатывалась вниз, оказываясь на следующей ступеньке.

От полусотни до сотни насекомых (Морозова и её коллеги использовали 60–70 мушек) трезвыми загружают в измерительный прибор сверху. Обычно они сразу устраиваются на верхней полке, цепляясь за сетку лапками. Однако, вдохнув алкогольных паров, дрозофилы теряют контроль над своими мускулами и, случайно отцепившись, скатываются вниз. Вернув на мгновение контроль над чувствами, мушки фиксируют своё положение снова — на той же ступеньке или на следующей, раз за разом оказываясь всё ниже и ниже. Понятно, что чем быстрее пьянеет насекомое, тем скорее оно окажется на дне сосуда.

Кстати, чтобы результаты экспериментов разных групп было легко сравнивать, уже существует стандарт пьянометров, в соответствии с которым их изготавливают и калибруют. Стеклянные трубки должны иметь высоту 4 фута (1,2 метра) и диаметр 3 дюйма (7,6 см).

В среднем путешествие на дно мушки совершают за 7–8 минут. Однако есть среди них и уникумы, которым, чтобы «набраться», требуется лишь 2–3 минуты. Есть и те, кто способны вдыхать алкоголь вдвое-втрое дольше среднего, задерживаясь в пробирке почти на 20 минут.

Генетики выбрали из мушек рекордсменов как с той, так и с другой стороны и постарались уже из них вывести самых-самых. Для этого учёные провели подобную селекцию в 35 поколениях. Впрочем, уже после 25 поколений результаты рекордсменов перестали улучшаться.

Дальше судьба мушек печальна: по 40 мушек (20 самцов и 20 самок) каждой породы селекции умертвили, добыв около 100 нанограммов (это десятимиллионная доля грамма) ДНК от каждой линии селекции.

Сравнив результаты анализа этих ДНК, учёным и удалось выделить 32 гена, существенно отличавших заслуженных ветеранов алкогольного движения среди мух от их нормальных соплеменников. Те, в свою очередь, существенно отличались от «слабаков» в тех же позициях.

Учёные отмечают, что в геноме человека присутствуют аналоги двадцати трёх «алкогольных генов» дрозофил. Они уверены, что это поможет исследованиям генетической предрасположенности к алкоголизму и созданию медицинских препаратов, способных помочь в лечении недуга.