«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
Криптовалютные войны. Эпизод 1: раскол сообщества Криптовалютные войны. Эпизод 1: раскол сообщества

Материальный вопрос испортил критпосообщество

Forbes
10 немецких автомобилей, о которых вы ничего не знали 10 немецких автомобилей, о которых вы ничего не знали

Количество немецких автомобилей на наших дорогах огромно

Популярная механика
20 лучших обложек журнала Interview Magazine 20 лучших обложек журнала Interview Magazine

Вспоминаем самые лучшие обложки журнала Interview Magazine за всю историю

Esquire
Культурная программа для модницы на эти выходные в Москве Культурная программа для модницы на эти выходные в Москве

Развлечения на любой вкус

Vogue
Жена дьявола: как сложились судьбы первых леди Третьего рейха Жена дьявола: как сложились судьбы первых леди Третьего рейха

Эти женщины искренне любили своих мужей и верили в нацистскую идеологию

Cosmopolitan
Приоденься как Джеймс Бонд: новая коллекция KANZLER, вдохновленная бондианой Приоденься как Джеймс Бонд: новая коллекция KANZLER, вдохновленная бондианой

Бренд KANZLER перед выходом 25-го фильма о «007» создал коллекцию для героев

Maxim
Изменились до неузнаваемости: отечественные звезды до и после пластики Изменились до неузнаваемости: отечественные звезды до и после пластики

Далеко не всегда результаты пластических операций радуют глаз

Cosmopolitan
Корона не жмет Корона не жмет

Почему именно британские принцессы задают моду

Vogue
Теперь мы будем жить по-новому Теперь мы будем жить по-новому

Все больше сегодня семей неполных или расширенных

Psychologies
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
5 фактов о показе Philipp Plein в Каннах 5 фактов о показе Philipp Plein в Каннах

Все самое важное, что нужно знать о показе бунтаря Филиппа Пляйна

Vogue
Научный подход к знакомствам Научный подход к знакомствам

О каких принципах и нюансах нужно знать, чтобы найти пару

Psychologies
Пахом с клюкой и комик с бейсбольной битой: 7 лучших фильмов Beat Film Festival Пахом с клюкой и комик с бейсбольной битой: 7 лучших фильмов Beat Film Festival

С 31 мая по 10 июня в Москве пройдет Beat Film Festival

СНОБ
Одна победа Одна победа

Наталья Водянова и лидеры российской, бразильской и немецкой сборных

Vogue
Как провести последние выходные весны в Москве Как провести последние выходные весны в Москве

Замечательная весенняя пора подходит к концу, но дальше только лучше

Vogue
Lada Largus: обречен на успех Lada Largus: обречен на успех

Жители СССР таким автомобилем грезили во сне

АвтоМир
Эй, вы, там, наверху Эй, вы, там, наверху

Актеры фильма «Черновик» вспоминают фантастическое путешествие по трем мирам

Vogue
От вещи к вещи От вещи к вещи

Проблемы интернета вещей только начинаются

CHIP
Наташа Королева: «Дома стриптиз для мужа танцую я» Наташа Королева: «Дома стриптиз для мужа танцую я»

Певица Наташа Королева 31 мая отметит юбилей

StarHit
Школьный треугольник Школьный треугольник

Учитель–ребенок–родитель

Psychologies
Xiaomi Air 12: клон MacBook — недорого Xiaomi Air 12: клон MacBook — недорого

Вы давно мечтали о MacBook, но у вас не хватает мелочи для покупки?

CHIP
Кому и когда можно держать за руку Меланию Трамп Кому и когда можно держать за руку Меланию Трамп

Могут ли первые лица государств и монаршие особы проявлять чувства на публике

Vogue
Как успокоиться, когда кругом стресс Как успокоиться, когда кругом стресс

Что такое покой? И можно ли его достичь?

Psychologies
Кислорода не хватает мне Кислорода не хватает мне

Как распознать сезонную гипоксию и справиться с ней

Лиза
Уйти, чтобы вернуться... Уйти, чтобы вернуться...

Парадное, шаверма, «в Питере — пить» и прочие парадигматические артефакты

Quattroruote
Нужен ли робот-пылесос: уборка без участия человека Нужен ли робот-пылесос: уборка без участия человека

Вся правда о роботах-пылесосах

Популярная механика
Прочь от проблем Windows Прочь от проблем Windows

Как с легкостью перейти на Ubuntu 18.04 LTS

CHIP
Язык тела: мифы и факты Язык тела: мифы и факты

Все проявления тела несут в себе скрытый смысл и ни одно не бывает случайным

Psychologies
Место мужчины на кухне: почему мы толстеем Место мужчины на кухне: почему мы толстеем

Несправедливое распределение ролей на кухне обходится дорого,

Cosmopolitan
Открыть в приложении