«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
За гаражами За гаражами

Свой первый большой юбилей «Гараж» отпразднует трехдневным марафоном

Tatler
Осложнения после родов: причины и лечение Осложнения после родов: причины и лечение

Часто здоровье родившей мамы преподносит сюрпризы, которые нельзя игнорировать

9 месяцев
Вне игры Вне игры

Писатель Лев Рубинштейн объясняет, чем футбол похож на войну

GQ
Твои, мои и наши: как помочь детям, когда у родителей новые отношения Твои, мои и наши: как помочь детям, когда у родителей новые отношения

Об отношениях между детьми и их родителями в новом браке

Домашний Очаг
«Замороженные яйца осьминогов забросили на Землю из космоса миллионы лет назад»! Сенсационные выводы ученых «Замороженные яйца осьминогов забросили на Землю из космоса миллионы лет назад»! Сенсационные выводы ученых

Исследование, ратующее за внеземное происхождение братьев наших головоногих

Maxim
А где лютый враг Денисов? О боже, какой состав набрал Станислав Черчесов! А где лютый враг Денисов? О боже, какой состав набрал Станислав Черчесов!

Станислав Черчесов объявил предварительный состав на чемпионат мира

Maxim
«Хватит стараться понравиться мужчинам!» «Хватит стараться понравиться мужчинам!»

Писательница Барбара Кингсолвер призывает женщин отстаивать свою независимость

Psychologies
Мы в игре! Мы в игре!

В каких городах развернутся самые жаркие баталии чемпионата мира по футболу

Лиза
На двух стульях На двух стульях

Интерьерные решения от известных фэшн-брендов

Robb Report
Технология безумства: полет на тысяче воздушных шариков Технология безумства: полет на тысяче воздушных шариков

Как подняться выше вершин Эльбруса на связке воздушных шариков

Популярная механика
Алкогений: Фрэнсис Скотт Фицджеральд Алкогений: Фрэнсис Скотт Фицджеральд

Американский писатель Фрэнсис Скотт Фицджеральд — классический пример алкогения

Maxim
Пол-литра, полуфабрикат, полуправда и еще 22 знаменитых полувещи! Пол-литра, полуфабрикат, полуправда и еще 22 знаменитых полувещи!

Есть на свете половины, которые ничем не хуже, а порой и лучше целого

Maxim
Загадочная находка на Филиппинах поставила антропологов в тупик Загадочная находка на Филиппинах поставила антропологов в тупик

Неужели предки человека пересекли океан целых 700 000 лет назад?

Популярная механика
7 самых монументальных мегапроектов современности 7 самых монументальных мегапроектов современности

Подборка семи самых впечатляющих строительных проектов наших дней

Популярная механика
49 вопросов, которые укрепят ваши отношения 49 вопросов, которые укрепят ваши отношения

Как повторить прекрасные мгновения с партнером

Psychologies
Навстречу природе Навстречу природе

Загородный дом под Сочи

SALON-Interior
Клуб по интересам Клуб по интересам

Квартира на Старом Арбате по проекту Юлии Голавской

AD
11 звездных детей, которым родители разрешают краситься, как взрослым 11 звездных детей, которым родители разрешают краситься, как взрослым

Дети знаменитостей, лояльно относящихся к самовыражению несовершеннолетних

Cosmopolitan
Держать строй: тест Mercedes-Benz S 400 d Держать строй: тест Mercedes-Benz S 400 d

S-класс находится на острие технического прогресса

Популярная механика
Чужой среди своих: чем займется Алексей Кудрин в Счетной палате Чужой среди своих: чем займется Алексей Кудрин в Счетной палате

Это назначение окончательно исключит экономиста из реальной политики

Forbes
Мамина школа Мамина школа

Липа Тетерич умеет работать с детьми и делает это профессионально

OK!
9 альтернативных концовок известных фильмов! 9 альтернативных концовок известных фильмов!

Самые популярные альтернативные концовки известных фильмов и сериалов

Maxim
Без права на ошибку. Каковы шансы «Кортежа» на мировом рынке люксовых авто Без права на ошибку. Каковы шансы «Кортежа» на мировом рынке люксовых авто

Автомобиль, над которым работали на протяжении шести лет

Forbes
В контакте В контакте

Как найти точки соприкосновения между подростками и родителями

Добрые советы
100 фактов о Шерлоке Холмсе! 100 фактов о Шерлоке Холмсе!

Редакционное расследование привело к обнаружению 100 улик в деле Шерлока Холмса

Maxim
Монтсеррат Кабалье: «Я получила больше, чем мечтала» Монтсеррат Кабалье: «Я получила больше, чем мечтала»

Певица стала вегетарианкой, чтобы сохранить голос

StarHit
10 автомобилей, побывавших в Антарктиде 10 автомобилей, побывавших в Антарктиде

Полярники доставляли на самый холодный континент и вполне обычные автомобили

Популярная механика
Трудно быть принцем Трудно быть принцем

Принц Гарри — отнюдь не хрестоматийный принц из сказки

The Rake
Канны стоят мессы: как Ларса фон Триера пригласили на собственную казнь Канны стоят мессы: как Ларса фон Триера пригласили на собственную казнь

“Дом, который построил Джек” оказался исповедью нежного сердца

Esquire
Открыть в приложении