«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

Язык Бога и ген духовности: какую роль играет мозг в религиозности — интервью с нейробиологом Язык Бога и ген духовности: какую роль играет мозг в религиозности — интервью с нейробиологом

Что нового ученые узнали о нашем мозге? Мы поговорили об этом с нейробиологом

Psychologies
Иду на рекорд! Иду на рекорд!

Как привить ребенку любовь к спорту

Лиза
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
Самые дикие и нелепые плакаты к 9 Мая Самые дикие и нелепые плакаты к 9 Мая

Каждый год к Дню Победы «креативные умы» одаряют города страны идиотизмом

Maxim
Как подготовиться к серфингу в городе Как подготовиться к серфингу в городе

Как подготовиться к первым урокам серфинга

Esquire
В августе на дизайн-заводе «Флакон» пройдет недельный фестиваль Summer Sound В августе на дизайн-заводе «Флакон» пройдет недельный фестиваль Summer Sound

Cерия концертов под открытым небом с 6 по 12 августа на дизайн-заводе «Флакон»

Cosmopolitan
Кирпичное сердце Натана Савайи: искусство из кубиков Кирпичное сердце Натана Савайи: искусство из кубиков

К чему может привести одержимость LEGO

Популярная механика
Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими Как помочь пожилым родителям не чувствовать себя одинокими

Одиночество опасно для здоровья

Psychologies
«Слово из трех букв» и санкции: о чем участники списка Forbes говорили на Петербургском форуме «Слово из трех букв» и санкции: о чем участники списка Forbes говорили на Петербургском форуме

Богатейшие люди России спорили с марксистами и ругали санкции

Forbes
Мы в сад! Мы в сад!

Как помочь растениям быстро справиться со стрессом и освоиться на новом месте?

Добрые советы
Объект 279: самый необычный танк, похожий на НЛО Объект 279: самый необычный танк, похожий на НЛО

Боевые машины с нестандартной формой корпуса

Популярная механика
Последние бои Второй Мировой: Берлин, Бреслау, Прага Последние бои Второй Мировой: Берлин, Бреслау, Прага

На 2 мая 1945 года вермахт еще располагал многочисленными группировками

Популярная механика
Приходи на ведущее событие года в области блокчейн-технологий и криптовалют — Russian blockchain week 2018 Приходи на ведущее событие года в области блокчейн-технологий и криптовалют — Russian blockchain week 2018

RBW-2018 — это 5 дней погружения в блокчейн-индустрию

Maxim
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
Парфкуратор Парфкуратор

Фредерик Маль об искусстве, коллекционировании и кризисе нишевой парфюмерии

The Rake
Планируете беременность? Правила отмены контрацептивов Планируете беременность? Правила отмены контрацептивов

Что делать с контрацепцией, если вы планируете беременность

9 месяцев
От бунтаря до военнослужащего: история принца Гарри От бунтаря до военнослужащего: история принца Гарри

Вспоминаем историю внука Елизаветы II и главного бунтаря в королевской семье

Esquire
Свежие идеи: 5 модных сочетаний лета-2018 Свежие идеи: 5 модных сочетаний лета-2018

Актуальные идеи сочетаний для теплого сезона

Cosmopolitan
Сколько видеопамяти нужно для игр? Сколько видеопамяти нужно для игр?

Сколько же видеопамяти действительно нужно для игр

CHIP
Шато в Шаранте Шато в Шаранте

Что значит владеть замком в XXI веке?

Seasons of life
ЭОН-18: секретная экспедиция Северного флота ЭОН-18: секретная экспедиция Северного флота

Поставки стратегических грузов в СССР в 1941 году

Популярная механика
США возмущены песней-победительницей Евровидения, Япония — нет США возмущены песней-победительницей Евровидения, Япония — нет

Про этическую драму континентального масштаба из-за культурной апроприации

Maxim
С расчётом на будущее С расчётом на будущее

Как научить ребёнка математике в России и США

Robb Report
Интервальное голодание: все, что нужно знать Интервальное голодание: все, что нужно знать

О пользе временного воздержания от пищи писал еще Гиппократ

Esquire
Грубо говоря Грубо говоря

Glamour обнаружил троллей, хейтеров и сетевых агрессоров среди своих читательниц

Glamour
Алкогений: Венедикт Ерофеев Алкогений: Венедикт Ерофеев

Ерофеев опроверг тезис о запойной деградации

Maxim
Истории призраков, или Как создать один из лучших хорроров последних лет Истории призраков, или Как создать один из лучших хорроров последних лет

Как театральная постановка «Истории призраков» стала пробирающим хоррором

Playboy
«Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба» «Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба»

Как премия за вклад в искусство обернулась иммерсивным спектаклем

СНОБ
Хроника авиакатастрофы: как спасти пассажиров Хроника авиакатастрофы: как спасти пассажиров

Героическая битва экипажа лайнера DC-10 за жизнь пассажиров

Популярная механика
Трейдер-шатун. Сотрудника «Лукойла» обвинили в скачках курса доллара Трейдер-шатун. Сотрудника «Лукойла» обвинили в скачках курса доллара

Финансист из «Лукойла» и его партнер провернули инсайдерскую схему

Forbes
Открыть в приложении