«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

Динозавр с Дикого запада: посмотрите на ящера с клювом, которого не смогли классифицировать ученые Динозавр с Дикого запада: посмотрите на ящера с клювом, которого не смогли классифицировать ученые

Палеонтологи обнаружили нового ринхозавра

Вокруг света
Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг

Главным героем фильма «Черновик» неожиданно оказался Кремль

СНОБ
Глава из книги «Большой роман о математике» Глава из книги «Большой роман о математике»

Как в математику вошло понятие пустоты – «ноль»

Популярная механика
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
Самые дикие и смешные ошибки в Тотальном диктанте-2018! Самые дикие и смешные ошибки в Тотальном диктанте-2018!

«Окуренные домики» и другие милые нелепости, встреченные в текстах

Maxim
Самое место Самое место

Мини-гид для начинающих путешественников

Добрые советы
Жертва санкций: как Трамп разрушил китайского производителя смартфонов Жертва санкций: как Трамп разрушил китайского производителя смартфонов

После санкций Америки китайская компания оказалась на грани разорения

Forbes
По следам Абрамовича: у кого еще возникнут проблемы с британскими визами По следам Абрамовича: у кого еще возникнут проблемы с британскими визами

Инвесторам, проводящим много времени в Великобритании, стоит побеспокоиться

Forbes
Кирилл Капризов: «Я похож на Юру Шатунова из «Ласкового мая»? Да ладно, хорош!» (видео) Кирилл Капризов: «Я похож на Юру Шатунова из «Ласкового мая»? Да ладно, хорош!» (видео)

Хоккеист сборной Кирилл Капризов дал интервью MAXIM на чемпионате мира

Maxim
Техника безопасности Техника безопасности

Как детям не утонуть в виртуальном водовороте

Psychologies
Максим Диденко и Дмитрий Глуховский — о спектакле “Текст” и зависимости от технологий Максим Диденко и Дмитрий Глуховский — о спектакле “Текст” и зависимости от технологий

Esquire поговорил с Диденко и Глуховским о предстоящей премьере

Esquire
5 упражнений, чтобы изменить жизнь 5 упражнений, чтобы изменить жизнь

Как подготовить себя к решительным действиям и сделать шаг навстречу новой жизни

Psychologies
Покупки в зарубежных онлайн-магазинах Покупки в зарубежных онлайн-магазинах

Интернет открыл принципиально новые возможности для торговли

CHIP
Безобразие вокруг талисманов FIFA: блогер раскритиковал символы разных лет Безобразие вокруг талисманов FIFA: блогер раскритиковал символы разных лет

YouTube-блогер Сыендук выпустил видео, посвященное футбольному чемпионату

Cosmopolitan
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
Тест и обзор телевизора Medion Life X16513: Ultra HD для среднего класса Тест и обзор телевизора Medion Life X16513: Ultra HD для среднего класса

Новый телевизор, прошедший полосу испытаний в нашей тестовой лаборатории

CHIP
10 признаков, что вы встретили родственную душу 10 признаков, что вы встретили родственную душу

Что мы имеем в виду, когда говорим о «второй половинке»

Psychologies
Как вырастить из хрупкой девочки сильную женщину? Как вырастить из хрупкой девочки сильную женщину?

Как помочь дочери вырасти сильной и  самостоятельной женщиной

Psychologies
Кануть в лето Кануть в лето

Идеальные отели для открытия купального сезона

Robb Report
Всё сбывается! Всё сбывается!

Интервью со звездой сериала «Универ. Новая общага» Анной Хилькевич

OK!
Зеленый сад Зеленый сад

Московская квартира площадью 44 м²

AD
Панцирь Ермака Тимофеевича Панцирь Ермака Тимофеевича

«Тяжёлый панцирь — дар царя — Стал гибели его виною»

Дилетант
8 неожиданных возможностей Whatsapp, о которых ты скорее всего не знаешь 8 неожиданных возможностей Whatsapp, о которых ты скорее всего не знаешь

Жаль, что о новых фишках мессенджеры не уведомляют

Maxim
Гагарин, я вас любила Гагарин, я вас любила

Молодой стартапер Алия Прокофьева собирается отправлять туристов на Луну

Tatler
Помогите нам не потерять отношения Помогите нам не потерять отношения

Как выйти из кризиса отношений

Psychologies
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
Советские бренды, покорившие Запад Советские бренды, покорившие Запад

Не единым автоматом Калашникова и водкой Stolichnaya славился Советский Союз

Maxim
Боль как составляющая жизни: чем она полезна? Боль как составляющая жизни: чем она полезна?

Как выстраивать отношения с болью? Действительно ли она зачем-то нужна?

Psychologies
5 продуктов, которые якобы портят твои зубы: на самом деле это неправда! 5 продуктов, которые якобы портят твои зубы: на самом деле это неправда!

Как разобраться, кто друг, а кто враг в нашей продуктовой корзине

Cosmopolitan
7 важных фактов о круизном показе Gucci 7 важных фактов о круизном показе Gucci

Детально разбираем инфернальное шоу Алессандро Микеле во французском Арле

Esquire
Открыть в приложении