«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
Лев прав Лев прав

Лев Яшин был легендой советского футбола, но однажды он потерял все

GQ
Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны

Откуда берется плазменно-пылевое облако, окружающее Луну

Популярная механика
Лучшие шутки дня и крещёный еврей! Лучшие шутки дня и крещёный еврей!

Нефритовый дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Инвестиции на ярославском направлении Инвестиции на ярославском направлении

Ярославская область обладает большим потенциалом для бизнеса

РБК
Там на неведомых дорожках: 6 лесов, где обитают призраки Там на неведомых дорожках: 6 лесов, где обитают призраки

Любишь побродить в лесу, наслаждаясь тишиной?

Cosmopolitan
Мужское мнение: зачем нужны старомодные ухаживания Мужское мнение: зачем нужны старомодные ухаживания

Умение красиво ухаживать играет мужчинам на руку

Psychologies
Джон Сноу 2.0: самые смешные шутки и мемы про «воскресшего» Бабченко Джон Сноу 2.0: самые смешные шутки и мемы про «воскресшего» Бабченко

Журналист Аркадий Бабченко оказался жив!

Playboy
Строго по рецепту Строго по рецепту

Как сделать карьеру в большом бизнесе и почему сила женщины в ее слабости

Cosmopolitan
«Холодные» родители и их взрослые дети «Холодные» родители и их взрослые дети

О проблемах, с которыми сталкиваются недолюбленные дети

Psychologies
Некоторые любят погорячее: самые эффектные блондинки Голливуда Некоторые любят погорячее: самые эффектные блондинки Голливуда

Самые популярные молодые светловолосые актрисы

Playboy
Солнце – друг или... Солнце – друг или...

Косметика с SPF помогает наслаждаться солнцем и не бояться обгореть

Лиза
Оле-оле Мордовия Оле-оле Мордовия

Чемпионат мира кардинально преобразил столицу Мордовии — Саранск

Quattroruote
Почему зомби и клоуны вызывают в тебе безотчетный страх? Почему зомби и клоуны вызывают в тебе безотчетный страх?

Любопытное психологическое объяснение, которое клоуны скрывали от тебя!

Maxim
Во что играем? Во что играем?

Во что играют ваши дети?

Psychologies
Теперь мы будем жить по-новому Теперь мы будем жить по-новому

Все больше сегодня семей неполных или расширенных

Psychologies
Транспортное самообучение нации Транспортное самообучение нации

О том, почему шлагбаумы во дворах — это хорошо

СНОБ
Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель Прекрасное далеко: зачем Россия вновь строит сверхтяжелую ракету-носитель

Зачем России нужна такая ракета

Forbes
Катерина Мурашова: Почему дети болеют Катерина Мурашова: Почему дети болеют

Почему некоторые дети постоянно болеют и как этого избежать

СНОБ
Выпускной: чем проще, тем лучше? Выпускной: чем проще, тем лучше?

Современные школьники все реже хотят участвовать в «ярмарке тщеславия»

Psychologies
Уроки самосострадания для «плохих» родителей Уроки самосострадания для «плохих» родителей

Если у вас есть дети, вы наверняка часто корите себя за ошибки в их воспитании

Psychologies
Вместо спорта и диет: Айза и другие звезды, похудевшие благодаря липосакции Вместо спорта и диет: Айза и другие звезды, похудевшие благодаря липосакции

Липосакция – одна из «любимых» процедур знаменитостей

Cosmopolitan
Тренинг под парусами: как нас меняет путешествие на яхте? Тренинг под парусами: как нас меняет путешествие на яхте?

В последнее время  популярность приобретают тренинги по тимбилдингу на яхтах

Psychologies
Правила жизни Ивана Урганта Правила жизни Ивана Урганта

Правила жизни Ивана Урганта. Телеведущий, актер, 40 лет, Москва

Esquire
А Эшли это судьба А Эшли это судьба

Halsey и на улицах, и на стадионах поет о любви к плохим парням и поисках себя

Vogue
Интервальное голодание: все, что нужно знать Интервальное голодание: все, что нужно знать

О пользе временного воздержания от пищи писал еще Гиппократ

Esquire
Рождение «непобедимой и легендарной» Рождение «непобедимой и легендарной»

Создание вооружённых сил молодого Советского государства окружено мифами

Дилетант
Вес ребенка и роды: чем меньше – тем лучше? Вес ребенка и роды: чем меньше – тем лучше?

Какие существуют критерии нормального веса ребенка при рождении

9 месяцев
10 самых высокооплачиваемых игроков НБА 2018. Рейтинг Forbes 10 самых высокооплачиваемых игроков НБА 2018. Рейтинг Forbes

Кто самые богатые баскетболисты мира и как они добились таких доходов?

Forbes
Третья столица Третья столица

Ростов-на-Дону, — город, который действительно «не позволяет сердцу остыть»

Quattroruote
Открыть в приложении