Багато що з того, що відбувається з людиною в процесі росту і розвитку протягом його життя, - результат «включення» одних генів і «виключення» інших. Статева зрілість настає з вступом в дію багатьох генів, які були в організмі з самого народження дитини, але перебували в стані спокою. Менопауза (припинення менструацій) настає, коли гени, які вступили у жінки в дію приблизно у віці 11 років, потроху перестають діяти. Постаріння, яким супроводжується старіння, також може бути результатом виключення генів (також можна вимкнути і ген фригідності. Ген раку грудей). Одним із способів втрутитися в цю ситуацію включення - виключення може виявитися введення в старіючий організм специфічних штучних включають елементів, які змусять гени підтримувати тіло в тому стані, в якому воно було, коли людина була молодше.
Генетикам давно відомо, що в ядрі кожної клітини укладено повний набір генетичної інформації, необхідної всьому організму. Клітка людської печінки, наприклад, містить генетичну інструкцію для створення не тільки здорової клітини печінки, а й клітин серця, нервових, зорових і інших спеціалізованих клітин. У ДНК кожної спеціалізованої клітини закладені тисячі покояться генетичних інструкцій, уплетених в специфічний візерунок багатьох мільйонів компонентів, з яких складені гени.
Але для того, щоб нормально функціонувати, клітина печінки (або будь-яка інша клітина) може вводити в дію (включати) тільки певну частину своєї повної генетичної інформації. Більш того, в різний час - в залежності від потреб організму - включаються (або вимикаються) інші гени. Наприклад, після того як ви з'їли дуже солодку цукерку, організм повинен збільшити виробництво гормонів підшлункової залози, які викличуть перетворення частини цукру в енергію, а частина запасуться у вигляді жиру. Гени, що керують цією функцією підшлункової залози, повинні дати клітинам залози «інструкцію», по якій вони виробляють гормон тільки при виникненні потреби в ньому. В інших випадках ці гени не працюють.
Слід додати, що деякі погіршення - наприклад, зниження з віком здатність організму розщеплювати і виводити з клітин продукти обміну - не завжди виникають «з вини» окремих генів. Швидше, припиняє працювати або неправильно працює механізм включення - виключення певних генів і специфічних процесів, які пов'язані з розщепленням відходів.
Першим проклав шлях до розуміння механізму включення і виключення генів Жакоб Моно в 1946 р І потім протягом двох десятиліть він разом з Франсуа Жакобом продовжував ці дослідження. Обидва вчених працювали в Пастерівському інституті в Парижі - центрі деяких найбільш оригінальних і захоплюючих відкриттів у генетиці.
Жакоб почав свою кар'єру як хірург, але в 1944 р отримав в Нормандії дуже важке поранення, після якого кар'єра хірурга була для нього закрита. Тоді він захистив докторську дисертацію в Сорбонні і разом з Моно взявся вивчати механізм включення - виключення генів в клітці. Успіх до них прийшов після багатьох років роботи.
Працюючи з мутантними штамами Е. coli, дослідники виявили, що майже всі гени бактерій мають механізм включення - виключення на одному кінці. Вони назвали його «оператором». Як з'ясувалося, інші гени створюють білок, який з'єднується з оператором і закриває його, що приводить до вимикання гена. Цей ген вони назвали «регулятором». Білки, які синтезувалися регуляторами і «вимикали» структурні гени, отримали назву «репрессоров». Покриття гена оператора репресор можна порівняти з приміщенням телеграфного ключа в замкнений ящик - механізм в повному порядку, але телеграму послати не можна. За відкриття системи оператор - регулятор - репрессор Жакоб і Моно були удостоєні в 1965 р Нобелівської премії.
Корану, а за його прикладом і інші вчені слідом за Жакобом і Моно намагалися вивчити і створити механізм включення - виключення. У Лабораторії молекулярної біології в Кембриджі англієць Джон Гердон зосередив свою увагу на тих речовинах в клітці, які можна назвати «головними вимикачами» (рубильниками). Як стверджує вчений, саме вони вводять в дію і вимикають гени в процесі розвитку і можуть бути причетними до управління генами дорослого організму. Енн Дженіс Бразерс з Університету штату Індіана вже вдалося зробити перший крок - вона виділила один з таких «головних вимикачів» клітини.
Вивчення цих механізмів надзвичайно важливо. Якщо лікарі-генетики будуть досконально знати механізми, які відають включенням і вимиканням генів, вони зможуть ввести людині сироватку, що містить ці вимикачі, і відновити керовані генами життєво важливі функції. Вони зможуть також використовувати речовини, які називаються «рубильниками», щоб включити інактивовані і вимкнути інші гени. Це дозволить їм запобігати або повернути назад ті генетичні зміни, які, на думку деяких геронтологів, призводять до старіння.