«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

Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели

Истории об изобретателях, убитых своими собственными творениями

Популярная механика
Молоко, кетчуп и другие запрещенные продукты в разных странах мира Молоко, кетчуп и другие запрещенные продукты в разных странах мира

Запреты на употребление тех или иных продуктов в разных странах

National Geographic
Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации

Археологи исследуют таштыкские погребальные обряды

N+1
Сказка странствий Сказка странствий

О популярности самостоятельных путешествий

Добрые советы
«Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане «Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане

Как Талибан взялся за наркоторговцев

Maxim
От 60 и выше. Почему не стоит ждать укрепления рубля к доллару От 60 и выше. Почему не стоит ждать укрепления рубля к доллару

На фоне высокой цены нефти рубль выглядит недооцененным

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

Самые популярные молодые светловолосые актрисы

Playboy
Остаться при своих Остаться при своих

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

Добрые советы
Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей

Как и почему появились машины, для которых слова «суперкар» явно недостаточно?

Maxim
Перемены: 7 уроков выживания Перемены: 7 уроков выживания

Можно ли научиться принимать перемены с оптимизмом и надеждой

Psychologies
Jurassic World Evolution Jurassic World Evolution

Собственный парк с Голдблюмом и бронтозаврами

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

Накануне празднования Дня Победы многие задумываются о своих родственниках

Psychologies
Тренинг: как научить подростков управлять временем Тренинг: как научить подростков управлять временем

Как помочь детям гармонизировать отношения с временем?

Psychologies
Возвращение на рельсы Возвращение на рельсы

Что позволяет ожидать расцвета железнодорожной отрасли в скором будущем

СНОБ
Пройти сквозь стену Пройти сквозь стену

Как российский бизнес пробивается на бездонный потребительский рынок Китая

Forbes
10 венгерских автомобилей: не только Ikarus 10 венгерских автомобилей: не только Ikarus

Помимо Ikarus, в Венгрии есть (или были) другие автозаводы

Популярная механика
Техника безопасности Техника безопасности

Как детям не утонуть в виртуальном водовороте

Psychologies
10 Instagram-аккаунтов, которые помогут тебе полюбить себя 10 Instagram-аккаунтов, которые помогут тебе полюбить себя

Подборка вдохновляющих аккаунтов. Подписывайся и наслаждайся!

Cosmopolitan
Мечта для Веры Мечта для Веры

Певица и актриса Вера Брежнева впервые отправилась на Каннский кинофестиваль

OK!
Щедрая душа Щедрая душа

Близкие актера Александра Абдулова поделились воспоминаниями о друге

StarHit
Прекрасная пятерка. Женщины в рейтинге самых влиятельных людей мира по версии Forbes Прекрасная пятерка. Женщины в рейтинге самых влиятельных людей мира по версии Forbes

Кто из женщин вошел в список самых могущественных людей мира

Forbes
Явь простого человека Явь простого человека

Собрался народ, чтобы подумать над выбором пути национального развития

Эксперт
Можно ли возродить динозавров? Можно ли возродить динозавров?

Смогут ли люди когда-нибудь погулять по парку хоть какого-нибудь периода?

Популярная механика
10 нестандартных способов улучшить общение, о которых вы никогда не слышали 10 нестандартных способов улучшить общение, о которых вы никогда не слышали

Что можно сделать, чтобы людям было приятно с нами общаться

Cosmopolitan
Девочка без отца: как построить счастливую личную жизнь Девочка без отца: как построить счастливую личную жизнь

Что делать женщинам, выросшим без любящих отцов

Psychologies
Ольга Кабо. На перепутье Ольга Кабо. На перепутье

Беседа с актрисой Ольгой Кабо

Караван историй
Панические атаки. Шанс родиться заново Панические атаки. Шанс родиться заново

Что испытывает человек во время панической атаки, как она меняет его жизнь?

Psychologies
120-летняя Викторианская оранжерея (крупнейшая в мире!) открылась после реставрации 120-летняя Викторианская оранжерея (крупнейшая в мире!) открылась после реставрации

После 5 лет ремонта в Лондоне открывается Темперейт-хаус

National Geographic
Теперь мы будем жить по-новому Теперь мы будем жить по-новому

Все больше сегодня семей неполных или расширенных

Psychologies
Катя IOWA: Катя IOWA:

Группа IOWA отмечает десятый день рождения

Cosmopolitan
Открыть в приложении