«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

Народные волнения: что такое геомагнитные бури и как они влияют на нашу жизнь Народные волнения: что такое геомагнитные бури и как они влияют на нашу жизнь

Чем они опасны и как геомагнитные поля влияют на человека

Forbes
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
Строго по рецепту Строго по рецепту

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

Cosmopolitan
Катар, откройся! Чем заняться в стране, куда раньше было не попасть? Катар, откройся! Чем заняться в стране, куда раньше было не попасть?

В 2022 году в Дохе, столице Катара, пройдет Чемпионат мира по футболу

Cosmopolitan
Куда бежать в случае зомби-апокалипсиса? Куда бежать в случае зомби-апокалипсиса?

В случае превращения людей в зомби исследователи советуют уезжать из города

Популярная механика
Зеркало заднего вида и другие изобретения, пришедшие из автогонок Зеркало заднего вида и другие изобретения, пришедшие из автогонок

Автогонки как обкаточный полигон для технических новинок

Популярная механика
Угадай, как далеко можно пойти по прямой, никуда не сворачивая? Угадай, как далеко можно пойти по прямой, никуда не сворачивая?

Каким может быть самый длинный прямой пешеходный маршрут

Maxim
Третья столица Третья столица

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

Quattroruote
Воры времени Воры времени

Эти люди приходят к вам и не уходят

Psychologies
7 важных фактов о круизном показе Gucci 7 важных фактов о круизном показе Gucci

Детально разбираем инфернальное шоу Алессандро Микеле во французском Арле

Esquire
12 фактов о «Евровидении»! Ты узнаешь о нем больше, чем даже люди, которые его действительно смотрят! 12 фактов о «Евровидении»! Ты узнаешь о нем больше, чем даже люди, которые его действительно смотрят!

Конкурс «Евровидение» впервые был показан в 1956 году

Maxim
Супергерои и Смерть. Почему «Мстители: Война бесконечности» — лучший фильм Marvel Супергерои и Смерть. Почему «Мстители: Война бесконечности» — лучший фильм Marvel

Еще никогда критики не чувствовали себя настолько униженными и бесполезными

Esquire
Лысые брови, жжение в ногах и холодный пенис — о чем тебе пытается сказать твое тело Лысые брови, жжение в ногах и холодный пенис — о чем тебе пытается сказать твое тело

Наше тело подает нам знаки — осталось узнать, что они означают

Maxim
Ильф и Петров Ильф и Петров

Как Ильф и Петров неожиданно для себя вышли в гении

Дилетант
Центробежность Центробежность

Гид по местам Москвы, куда редко ступает нога человека (а зря)

Esquire
Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей Гиперкары небесные. Изучаем феномен сверхбыстрых автомобилей

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

Maxim
Дельфин: Дельфин:

Дельфин — о том, где он был в 1993 году и на чьих корпоративах он выступает

Esquire
Нефутбольная страна: что мешает России развиваться в самом популярном спорте Нефутбольная страна: что мешает России развиваться в самом популярном спорте

«Россия — нефутбольная страна!» — заявил как-то Леонид Слуцкий

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

О проблемах, с которыми сталкиваются недолюбленные дети

Psychologies
Шанс «Северного потока — 2». Меркель призвала ЕС не полагаться на помощь США Шанс «Северного потока — 2». Меркель призвала ЕС не полагаться на помощь США

Канцлер Германии сделала свои заявления

Forbes
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
Иду на рекорд! Иду на рекорд!

Как привить ребенку любовь к спорту

Лиза
Дэн победы Дэн победы

Стараниями Gucci заново открылось легендарное ателье Дэппера Дэна в Гарлеме

The Rake
«Кадиллак», который ездит сам по себе «Кадиллак», который ездит сам по себе

Полностью автономные автомобили – это неизбежное будущее

Популярная механика
Фэн-шуй в саду Фэн-шуй в саду

Преображаем дачный участок

Лиза
Профессиональные шахматисты живут дольше обычных людей: исследование Профессиональные шахматисты живут дольше обычных людей: исследование

Открытие австралийских ученых

Популярная механика
Прочь от проблем Windows Прочь от проблем Windows

Как с легкостью перейти на Ubuntu 18.04 LTS

CHIP
Сидеть подано Сидеть подано

Стулья как предмет высокого мебельного искусства

Robb Report
Немного огня: стоит ли бороться за уставших сотрудников Немного огня: стоит ли бороться за уставших сотрудников

Даже самая мотивированная команда иногда нуждается отдыхе

Forbes
Я могу говорить Я могу говорить

Заявить, что ты стал жертвой, никогда не поздно и вовсе не стыдно

Esquire
Открыть в приложении