«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
10 канадских автомобилей: да, в Канаде тоже делают машины 10 канадских автомобилей: да, в Канаде тоже делают машины

Посмотрим, что делают в Канаде!

Популярная механика
Владимир Набоков Владимир Набоков

Портретная галерея Дмитрия Быкова: Владимир Набоков

Дилетант
Монумент истины Монумент истины

Писатель Алексей Иванов — о том, почему политики возводят себе памятники

GQ
Esquire Weekend 2018: как это было Esquire Weekend 2018: как это было

Интерактивный фестиваль журнала Esquire в формате 360 градусов

Cosmopolitan
Клуб по интересам Клуб по интересам

Квартира на Старом Арбате по проекту Юлии Голавской

AD
Обмен веществ: курс на улучшение! Обмен веществ: курс на улучшение!

Какие факторы влияют на метаболизм и как можно улучшить обменные процессы

9 месяцев
А мне летать охота: 5 тренировок, которые нарушают законы гравитации А мне летать охота: 5 тренировок, которые нарушают законы гравитации

Пять занятий из нашей подборки способны подарить тебе крылья

Cosmopolitan
9 альтернативных концовок известных фильмов! 9 альтернативных концовок известных фильмов!

Самые популярные альтернативные концовки известных фильмов и сериалов

Maxim
Советские бренды, покорившие Запад Советские бренды, покорившие Запад

Не единым автоматом Калашникова и водкой Stolichnaya славился Советский Союз

Maxim
Мамина школа Мамина школа

Липа Тетерич умеет работать с детьми и делает это профессионально

OK!
Цветопредставление: зачем нужны цветные корректоры и как ими пользоваться Цветопредставление: зачем нужны цветные корректоры и как ими пользоваться

Как пользоваться корректорами, чтобы не выглядеть клоуном

Cosmopolitan
Лучшие кроссовки мая 2018 Лучшие кроссовки мая 2018

«Конверсы» Вирджила Абло и джинсовые «вэнсы»

Esquire
Великий пост Великий пост

Журналист Михаил Зыгарь ввел моду на чтение исторических заметок

Vogue
Покупки в зарубежных онлайн-магазинах Покупки в зарубежных онлайн-магазинах

Интернет открыл принципиально новые возможности для торговли

CHIP
От A до Z От A до Z

Алессандро Сартори меняет привычные представления о модной мужской одежде

The Rake
Детский лагерь: жить в стае Детский лагерь: жить в стае

Новые друзья, новый опыт, неизведанное еще чувство свободы…

Psychologies
Я могу говорить Я могу говорить

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

Esquire
Алкогений: Венедикт Ерофеев Алкогений: Венедикт Ерофеев

Ерофеев опроверг тезис о запойной деградации

Maxim
Сборная России по футболу Сборная России по футболу

Правила жизни сборной России по футболу

Esquire
Дело жизни Казуаки Харады Дело жизни Казуаки Харады

Японский художник Казуаки Хараде нашел свое дело почти случайно

Популярная механика
Мавра может быть свободной Мавра может быть свободной

История одного из первых обновленных судов эпохи реформы Александра II

Дилетант
Корея без Путина: чем закончится встреча лидеров КНДР и США Корея без Путина: чем закончится встреча лидеров КНДР и США

Северная Корея боится утратить независимость, отказавшись от ядерного оружия

Forbes
Косметика с суперфудами: в чем секрет? Косметика с суперфудами: в чем секрет?

Суперфуды – диетические продукты с максимально полезным составом

Psychologies
Коробка быстрых скоростей: кулачковая коробка передач Коробка быстрых скоростей: кулачковая коробка передач

Ключ к победе – кулачковая коробка передач

Популярная механика
Футбол вместо нефти. Сколько заработает Россия на чемпионате мира Футбол вместо нефти. Сколько заработает Россия на чемпионате мира

Результат России по официальным прогнозам будет скромным

Forbes
«Я узнала, что мой муж — алкоголик» «Я узнала, что мой муж — алкоголик»

Алкоголизм в семье — это тема, которой принято стыдиться

Psychologies
Как одеться в офис, если вы скучаете по 70-м Как одеться в офис, если вы скучаете по 70-м

Учимся одеваться непринужденно, но по-деловому

Esquire
Бомбы, которые не взрываются: что такое виркатор Бомбы, которые не взрываются: что такое виркатор

«ПМ» уже не раз писала об электромагнитном оружии

Популярная механика
Самые богатые наследники России — 2018. Рейтинг Forbes Самые богатые наследники России — 2018. Рейтинг Forbes

20 семей, в которых на наследников приходится наибольшие состояния

Forbes
Открыть в приложении