«Генетика предполагает, а эпигенетика располагает»

Популярная механикаНаука

Эпигенетика: мутации без изменения ДНК

Пожалуй, самое емкое и в то же время точное определение эпигенетики принадлежит выдающемуся английскому биологу, нобелевскому лауреату Питеру Медавару: «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает».

0:00 /
968.777

Знаете ли вы, что наши клетки обладают памятью? Они помнят не только то, что вы обычно едите на завтрак, но и чем питались во время беременности ваша мама и бабушка. Ваши клетки хорошо помнят, занимаетесь ли вы спортом и как часто употребляете алкоголь. Память клеток хранит в себе ваши встречи с вирусами и то, насколько сильно вас любили в детстве. Клеточная память решает, будете ли вы склонны к ожирению и депрессиям. Во многом благодаря клеточной памяти мы не похожи на шимпанзе, хотя имеем с ним примерно одинаковый состав генома. И эту удивительную особенность наших клеток помогла понять наука эпигенетика.

Эпигенетика — довольно молодое направление современной науки, и пока она не так широко известна, как ее «родная сестра» генетика. В переводе с греческого предлог «эпи-" означает «над», «выше», «поверх». Если генетика изучает процессы, которые ведут к изменениям в наших генах, в ДНК, то эпигенетика исследует изменения активности генов, при которых структура ДНК остается прежней. Можно представить, будто некий «командир» в ответ на внешние стимулы, такие как питание, эмоциональные стрессы, физические нагрузки, отдает приказы нашим генам усилить или, наоборот, ослабить их активность.

Многоликая эпигенетика. Эпигенетические процессы реализуются на нескольких уровнях. Метилирование действует на уровне отдельных нуклеотидов. Следующий уровень — это модификация гистонов, белков, участвующих в упаковке нитей ДНК. От этой упаковки также зависят процессы транскрипции и репликации ДНК. Отдельная научная ветвь — РНК-эпигенетика — изучает эпигенетические процессы, связанные с РНК, в том числе метилирование информационной РНК.

Управление мутацией

Развитие эпигенетики как отдельного направления молекулярной биологии началось в 1940-х. Тогда английский генетик Конрад Уоддингтон сформулировал концепцию «эпигенетического ландшафта», объясняющую процесс формирования организма. Долгое время считалось, что эпигенетические превращения характерны лишь для начального этапа развития организма и не наблюдаются во взрослом возрасте. Однако в последние годы была получена целая серия экспериментальных доказательств, которые произвели в биологии и генетике эффект разорвавшейся бомбы.

Переворот в генетическом мировоззрении произошел в самом конце прошлого века. Сразу в нескольких лабораториях был получен ряд экспериментальных данных, заставивших генетиков сильно призадуматься. Так, в 1998 году швейцарские исследователи под руководством Ренато Паро из Университета Базеля проводили эксперименты с мухами дрозофилами, у которых вследствие мутаций был желтый цвет глаз. Обнаружилось, что под воздействием повышения температуры у мутантных дрозофил рождалось потомство не с желтыми, а с красными (как в норме) глазами. У них активировался один хромосомный элемент, который и менял цвет глаз.

К удивлению исследователей, красный цвет глаз сохранялся у потомков этих мух еще в течение четырех поколений, хотя они уже не подвергались тепловому воздействию. То есть произошло наследование приобретенных признаков. Ученые были вынуждены сделать сенсационный вывод: вызванные стрессом эпигенетические изменения, не затронувшие сам геном, могут закрепляться и передаваться следующим поколениям.

Но, может, такое бывает только у дрозофил? Не только. Позже выяснилось, что у людей влияние эпигенетических механизмов тоже играет очень большую роль. Например, была выявлена закономерность, что предрасположенность взрослых людей к диабету 2-го типа может во многом зависеть от месяца их рождения. И это при том, что между влиянием определенных факторов, связанных со временем года, и возникновением самого заболевания проходит 50−60 лет. Это наглядный пример так называемого эпигенетического программирования.

Что же может связывать предрасположенность к диабету и дату рождения? Новозеландским ученым Питеру Глюкману и Марку Хансону удалось сформулировать логическое объяснение этого парадокса. Они предложили «гипотезу несоответствия» (mismatch hypothesis), согласно которой в развивающемся организме может происходить «прогностическая» адаптация к условиям обитания, ожидающимся после рождения. Если прогноз подтверждается, это увеличивает шансы организма на выживание в мире, где ему предстоит жить. Если нет — адаптация становится дезадаптацией, то есть болезнью.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

IBM хочет построить квантовый компьютер объемом 100 000 кубит IBM хочет построить квантовый компьютер объемом 100 000 кубит

IBM объявила о планах создания квантового компьютера объемом 100 000 кубит

ТехИнсайдер
«Я знаю, бойцы меня где-то ждут» «Я знаю, бойцы меня где-то ждут»

Накануне празднования Дня Победы многие задумываются о своих родственниках

Psychologies
Пройти сквозь стену Пройти сквозь стену

Как российский бизнес пробивается на бездонный потребительский рынок Китая

Forbes
10 автомобилей, побывавших в Антарктиде 10 автомобилей, побывавших в Антарктиде

Полярники доставляли на самый холодный континент и вполне обычные автомобили

Популярная механика
Остаться при своих Остаться при своих

Почему волосы перестают быть густыми и блестящими, и как с этим бороться

Добрые советы
Человек, который сдвинул Землю: научная революция Николая Коперника Человек, который сдвинул Землю: научная революция Николая Коперника

Николай Коперник отнял у нашей планеты титул центра мироздания

Популярная механика
Мифы и легенды Мифы и легенды

7 мифов об уходе за кожей летом

Cosmopolitan
Россия против географии. Почему одни города вымирают, а другие растут Россия против географии. Почему одни города вымирают, а другие растут

В последние годы россияне активно переселяются на юг страны

Forbes
Ученые впервые дали людям решить Ученые впервые дали людям решить

Бельгийские психологи предложили людям на практике решить "проблему вагонетки"

Популярная механика
Виды на будущее Виды на будущее

Владимир Раевский соединяет столетия, разглядывая почтовые карточки

Esquire
Сбудется ли предсказание Хокинга? Насколько реальны сценарии конца света? Сбудется ли предсказание Хокинга? Насколько реальны сценарии конца света?

Стивен Хокинг предрёк Земле страшный апокалипсис

Cosmopolitan
Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа

Южнокорейский остров Чеджу знаменит своим необычным промыслом

Cosmopolitan
Лечебницы духов: 7 больниц, где обитают привидения Лечебницы духов: 7 больниц, где обитают привидения

Такие места привлекают призраков прошлого

Cosmopolitan
Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими

Одиночество опасно для здоровья

Psychologies
Анатолий Собчак Анатолий Собчак

Правила жизни Анатолия Собчака

Esquire
Можно ли обсуждать с гинекологом проблемы с кожей? Можно ли обсуждать с гинекологом проблемы с кожей?

Женщины часто откладывают регулярное посещение гинеколога, а зря

Psychologies
«Правительство лажает очень часто. А родина — никогда» «Правительство лажает очень часто. А родина — никогда»

Лучшие цитаты Юрия Шевчука о политике, войне и рок-н-ролле. Ему сегодня 61!

Maxim
«Терминатор» с «Кинжалом»: какая техника участвует в Параде Победы «Терминатор» с «Кинжалом»: какая техника участвует в Параде Победы

Какие новинки военной техники можно увидеть на Красной площади 9 мая?

Forbes

5 обычных девушек решили повторить самые обсуждаемые из "луков" звезды

Cosmopolitan
Тест и обзор OnePlus 6 128Гб: убийца флагманов в стеклянном доспехе Тест и обзор OnePlus 6 128Гб: убийца флагманов в стеклянном доспехе

Россия ждет его с нетерпением OnePlus 6

CHIP
Берлин: гид на выходные Берлин: гид на выходные

Берлин – лоскутное одеяло на карте Германии

Esquire
Одышка у будущей мамы: почему трудно дышать? Одышка у будущей мамы: почему трудно дышать?

Многие будущие мамы замечают, что иногда им становится труднее дышать

9 месяцев
Рождение «непобедимой и легендарной» Рождение «непобедимой и легендарной»

Создание вооружённых сил молодого Советского государства окружено мифами

Дилетант
Староверы в бизнесе: честные, скромные и трудолюбивые Староверы в бизнесе: честные, скромные и трудолюбивые

Огромная роль староверов в становлении русского бизнеса до сих пор малоизвестна

Дилетант
Алкогений: Бон Скотт Алкогений: Бон Скотт

У него был лучший голос, одно яйцо и редкий дар запивать джин молоком

Maxim
Как выбрать свой бурбон? Отвечает редакция Maxim Как выбрать свой бурбон? Отвечает редакция Maxim

Редакция мужского журнала решила продегустировать лучшие образцы бурбона

Maxim
Панические атаки Панические атаки

Как отличить паническую атаку от «просто дискомфорта» и чем себе помочь

9 месяцев
Гагарин, я вас любила Гагарин, я вас любила

Молодой стартапер Алия Прокофьева собирается отправлять туристов на Луну

Tatler
«Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования «Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования

Знакомим тебя с самыми странными и невероятными сексуальными чемпионатами

Cosmopolitan
Хозяин Тбилиси Хозяин Тбилиси

Бывший игрок «Милана» стал главой Тбилиси

GQ
Открыть в приложении