Антигены тканевой совместимости представляют собой белки, придающие клеткам тканей животного химическую индивидуальность. Молекулы антигенов встроены в наружную мембрану клеток. При пересадке органа или лоскута кожи иммунная система организма-хозяина распознает их как чужеродные, вследствие чего развивается реакция отторжения трансплантата. Реакция особенно сильна, когда у донора и реципиента определенные гены, гены основного комплекса гистосовместимости, представлены в разных вариантах. У человека эти гены локализованы в небольшом участке 6-й хромосомы (комплекс HLA), а у мыши — на 17-й хромосоме (комплекс Н-2).
Разумеется, в эволюции гены гистосовместимости сохранились не ради того, чтобы мешать пересадке органов. Эти гены регулируют целый спектр биологических функций. В частности, недавно обнаружили, что они играют роль в определении характерных запахов тела, по которым животные узнают друг друга. В 1974 г. сотрудники Центра по изучению рака им. Слоуна — Кеттеринга обнаружили, что общественное поведение мышей зависит от генов комплекса Н-2. Инбредного самца мыши подсаживали в клетку к двум самкам. Одна из самок принадлежала к той же инбредной линии и была сингенна, т. е. генетически идентична, самцу.
Другая самка была несингенна с самцом по Н-2, т. е. генетически идентична ему, за исключением небольшого участка 17-й хромосомы, содержащего комплекс Н-2. Как правило, самец «вступал в брак» и строил гнездо с самкой, у которой набор генов Н-2 был отличен от его собственного, а сингенную самку отвергал. Незадолго до этого Л. Томас (в то время президент Центра) высказал предположение о том, что гены гистосовместимости обуславливают характерный индивидуальный запах животного. Рассмотрев свои данные в свете этой гипотезы, его сотрудники предприняли специальный цикл экспериментов, которые должны были выяснить, связан ли выбор брачного партнера с запахом и аллотипом Н-2.
Эту работу они проводили совместно с группой ученых из Монелловского центра по изучению хеморецепции (г. Филадельфия). В первой серии экспериментов были воспроизведены описанные выше опыты «с третьим лишним»: в клетку помещали самца, сингенную с ним самку и самку, несингенную самцу по Н-2. Было поставлено несколько тысяч таких опытов, так что можно с уверенностью говорить о том, что преимущественно спаривались мыши с разными аллотипами Н-2. В результате в потомстве преобладали гетерозиготы по Н-2 (т. е. особи, у которых наборы генов Н-2 на парных хромосомах были разными).
Вероятно, гетерозиготность по Н-2 дает какие-то преимущества. Целью следующего этапа исследования было выяснить, каким способом животные распознают тип Н-2. Наиболее вероятно, что мыши пользовались обонянием, но нельзя было исключить и вкус, а также слух (известно, что мыши общаются посредством ультразвуковых сигналов). Способность мыши различать аллотипы Н-2 изучали в Y- образном лабиринте. В начальную точку лабиринта помещали исследуемую мышь, а через каждую ветвь продували воздух от камеры, в которую помещали либо самца мыши, либо его мочу.
Самцы в камерах были несингенны по Н-2. Чтобы мышь запомнила, какой она выбрала аллотип Н-2, ей до опыта не давали пить, а когда в лабиринте мышь сворачивала в одну из ветвей, она находила там каплю воды. В опыте строго следили за постоянством условий, чтобы исключить случайные посторонние сигналы и неумышленные подсказки со стороны ведущего опыт сотрудника. Все животные независимо от их генотипа научались различать предъявленные им типы Н-2.
На заседании Международного общества по развитию онкологических исследований в биологии и медицине Э. Бойз, Г. Бьючем, К. Ямазаки, Дж. Бард и Л. Томас сделали доклад о результатах этих опытов. Они сообщили, что мыши различают типы Н-2 действительно с помощью органов чувств. Поскольку в опытах, в которых единственным источником запаха была моча, мыши также успешно обучались, они, видимо, руководствовались в основном обонянием (но не обязательно только им одним). Способность распознавать тип Н-2 не зависела от пола животного.
Хотя в опытах по выбору брачного партнера мыши предпочитали животных с типом Н-2, отличным от их собственного, в лабиринте не обученные мыши вели себя одинаково по отношению ко всем типам Н-2. Исследования продолжаются, и возникают новые вопросы. Какие гены, кроме Н-2, играют роль в определении индивидуального запаха тела?
Уже получены данные о том, что у мышей запах мочи определяется генетически сопряженной областью 17-й хромосомы Qa : Tla, прилежащей к генам Н-2. На какие еще аспекты полового поведения, помимо выбора брачного партнера, может влиять комплекс Н-2. Есть данные, что он регулирует эффект, называемый нарушением беременности. Если к самке вскоре после спаривания подсадить чужого самца, это может помешать имплантации уже оплодотворенной яйцеклетки.
