«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
Между нами, Защитники Отечества Между нами, Защитники Отечества

К чемпионату мира 2018 года мы сосчитали деньги российского футбола

Tatler
Ученые смеются над стоковыми фотографиями Ученые смеются над стоковыми фотографиями

Ученые начали в твиттере флешмоб о плохих стоковых фотографиях

Популярная механика
Мавра может быть свободной Мавра может быть свободной

История одного из первых обновленных судов эпохи реформы Александра II

Дилетант
Пирожные Григория Распутина Пирожные Григория Распутина

Новые теории о смерти Григория Распутина

Дилетант
Большие надежды Большие надежды

Выиграть на домашнем чемпионате — едва ли не заветная мечта каждой сборной

Quattroruote
Евгений Гонтмахер:Возраст дожатия. Почему пенсионеры будут дольше работать и меньше получать Евгений Гонтмахер:Возраст дожатия. Почему пенсионеры будут дольше работать и меньше получать

Правительство повысит пенсионный возраст в России

СНОБ
Увидеть своими глазами Увидеть своими глазами

Зачем люди со всего мира едут в порты захода кругосветной гонки Volvo Ocean Race

Robb Report
Выходцы из компании Ликсутова оказались бенефициарами оператора Wi-Fi в метро Выходцы из компании Ликсутова оказались бенефициарами оператора Wi-Fi в метро

В числе бенефициаров компании «МаксимаТелеком» есть люди, связанные с вице-мэром

РБК
11 вопросов бьюти-экспертам 11 вопросов бьюти-экспертам

Как придать волосам объем, зачем нужен пилинг и надо ли защищать ногти от солнца

Домашний Очаг
Животные, которые жертвуют жизнью ради секса Животные, которые жертвуют жизнью ради секса

Эти животные всю жизнь ждут возможности оставить потомство, после чего умирают

Популярная механика
Ford T: шедевр бронзового века Ford T: шедевр бронзового века

О знаменитой Жестяной Лиззи – Ford Model T

Популярная механика
Увидеть невидимое: история «призрачных» фотографий Увидеть невидимое: история «призрачных» фотографий

Как и зачем появилась так называемая призрачная фотография

Cosmopolitan
Сборная России по футболу Сборная России по футболу

Правила жизни сборной России по футболу

Esquire
Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете

Как определиться с тематикой блога, привлечь в него аудиторию и заработать

Forbes
Холодная жизнь Кристофера Конте: загадочный скульптор Холодная жизнь Кристофера Конте: загадочный скульптор

В одном человеке объединяются таланты скульптора, медика и механика

Популярная механика
С родом и племенем С родом и племенем

Самым интересным трендом выставки Pitti Uomo нам показался городской номадизм

The Rake
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
10 вещей, которые надо сделать в июне 10 вещей, которые надо сделать в июне

Проведите первый месяц лета ярко и незабываемо

Добрые советы
Овощная артиллерия: как построить картофельную пушку Овощная артиллерия: как построить картофельную пушку

Мы построили картофельную пушку, и она работает!

Популярная механика
Одна победа Одна победа

Наталья Водянова и лидеры российской, бразильской и немецкой сборных

Vogue
Выдающийся профиль Выдающийся профиль

Блогеры и диджитал-гуру рассказывают, как заработать свой первый миллион

Glamour
Телефон для фотографов Телефон для фотографов

27 марта компания Huawei представила в Париже два своих флагмана – P20 и P20 Pro

Популярная механика
Совсем поехали. Каршеринг в России набирает обороты Совсем поехали. Каршеринг в России набирает обороты

Каршеринг в России развивается активнее, чем где бы то ни было в мире

Forbes
Сергей Лукьяненко: Всегда полезно быть собой Сергей Лукьяненко: Всегда полезно быть собой

Мы поговорили с Сергеем Лукьяненко о книгах и любви

Лиза
Ирина Понаровская и другие знаменитости, вернувшие приемных детей Ирина Понаровская и другие знаменитости, вернувшие приемных детей

Отказ от приемного ребенка не редкость в сфере усыновления

Cosmopolitan
5 книг об оружии 5 книг об оружии

5 книг об оружии через призму развития инженерной мысли и без излишней агрессии

Популярная механика
В чем сила, Пратт? В чем сила, Пратт?

Крис Пратт одинаково успешно справляется со всеми трудностями

Glamour
Хозяин Тбилиси Хозяин Тбилиси

Бывший игрок «Милана» стал главой Тбилиси

GQ
Теснота Теснота

Наблюдаем за реалити-шоу в центре столицы

Esquire
Открыть в приложении