«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
Назад в девяностые. Как власти толкают рынок жилья к серым схемам Назад в девяностые. Как власти толкают рынок жилья к серым схемам

Серые схемы продажи жилья могут вернуться на рынок недвижимости

Forbes
Идея! Идея!

Летать без толпы, троллить туристов и приготовить авангардные духи

Maxim
Техника безопасности Техника безопасности

Как детям не утонуть в виртуальном водовороте

Psychologies
Экстремальный Боракай Экстремальный Боракай

Филиппинский остров Боракай – это мягкий белый песок, пальмы, бирюзовое море

АвтоМир
Эффект бабочки Эффект бабочки

Флоренс Уэлч выпускает этим летом первый за три года альбом

Vogue
Эхо войны: правнуки ветеранов расплачиваются за их непрожитое горе Эхо войны: правнуки ветеранов расплачиваются за их непрожитое горе

Какие зашифрованные послания передали нам через десятилетия предки

Psychologies
Одиночество, которое лечит Одиночество, которое лечит

Что такого важного с нами происходит, когда мы остаемся наедине с собой

Psychologies
Мороз по коже Мороз по коже

Дарья Мороз ломает шаблоны и получает от этого кайф

Vogue
10 автомобилей, побывавших в Антарктиде 10 автомобилей, побывавших в Антарктиде

Полярники доставляли на самый холодный континент и вполне обычные автомобили

Популярная механика
Самая одинокая женщина Америки: правила жизни Мелании Трамп Самая одинокая женщина Америки: правила жизни Мелании Трамп

Мелания Трамп рассказала о знакомстве и жизни с Дональдом Трампом

Forbes
Ловушка для покупателя. Почему современные вещи не могут служить вечно Ловушка для покупателя. Почему современные вещи не могут служить вечно

Товары — это расходный материал в большой игре производителей

Forbes
Кофе: вред или польза, или кратко о кофейной химии Кофе: вред или польза, или кратко о кофейной химии

Кофе: яд или несомненно полезный напиток?

Популярная механика
Скопцы: самая загадочная и влиятельная секта кастратов в России Скопцы: самая загадочная и влиятельная секта кастратов в России

Об одной из самых влиятельных и странных сект России — скопцах

Cosmopolitan
Пламенные моторы будущего Пламенные моторы будущего

Интервью с генеральным директором ЦИАМ Михаилом Гординым

Популярная механика
Особый отдел Особый отдел

Историю знаменитой виллы Борсани и дизайнера Освальдо Борсани

AD
Ему отвечу «да» Ему отвечу «да»

Свадьба — это начало новой главы в биографии повесы

The Rake
Голодать или не голодать: зачем нужна диета Голодать или не голодать: зачем нужна диета

Чаще всего люди садятся на диету с целью похудеть, а стоит ли?

Популярная механика
Яндекс.Эксперименты. Как поисковик превратился в экосистему и что это такое Яндекс.Эксперименты. Как поисковик превратился в экосистему и что это такое

В 2011 году среди сотрудников «Яндекса» оказалось 132 долларовых миллионера

Forbes
В Москве пройдёт Фестиваль науки В Москве пройдёт Фестиваль науки

В Москве пройдет пятый уличный Фестиваль науки, искусства и технологий «Политех»

Популярная механика
Сидеть подано Сидеть подано

Стулья как предмет высокого мебельного искусства

Robb Report
«Я больше не боюсь тридцатилетия, и вот почему» «Я больше не боюсь тридцатилетия, и вот почему»

Журналист Рейвен Ишек составила список преимуществ тридцатилетия

Psychologies
В сторону юга В сторону юга

После XXII зимней Олимпиады Большой Сочи окончательно превратился в город-символ

Quattroruote
Квартиры из воздуха. Почему слова Путина о массовом строительстве жилья останутся утопией Квартиры из воздуха. Почему слова Путина о массовом строительстве жилья останутся утопией

Как застройщики будут строить дальше в новых реалиях?

Forbes
Звезды, которые не гаснут: 6 легендарных рок-групп, не спешащих на пенсию Звезды, которые не гаснут: 6 легендарных рок-групп, не спешащих на пенсию

Никто не вечен, но эти звезды гаснуть пока не собираются

Playboy
Гагарин, я вас любила Гагарин, я вас любила

Молодой стартапер Алия Прокофьева собирается отправлять туристов на Луну

Tatler
«Вражеская инфраструктура». Почему Крымский мост вызвал негативную реакцию за рубежом «Вражеская инфраструктура». Почему Крымский мост вызвал негативную реакцию за рубежом

За пределами России открытие Керченского моста вызвало отрицательную реакцию

Forbes
Машина времени Машина времени

Самое прекрасное в Нижнем Новгороде — скрывающиеся за фасадами переулки и дома

Quattroruote
Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы

Упрямое желание Франса написать портрет Баббе напоминало наваждение

Караван историй
Алла Пугачева, Глюк’oZa и другие звезды, которые сами сделали предложения мужьям Алла Пугачева, Глюк’oZa и другие звезды, которые сами сделали предложения мужьям

Мы вспомнили, кто из звезд делал предложение своим мужчинам

Cosmopolitan
Открыть в приложении