«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
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
С родом и племенем С родом и племенем

Самым интересным трендом выставки Pitti Uomo нам показался городской номадизм

The Rake
Каково это – быть мэром Москвы Каково это – быть мэром Москвы

Размышления московского градоначальника Сергея Собянина

Esquire
Фабрика дизайна Сэма Лэньона Фабрика дизайна Сэма Лэньона

На старой лимонадной фабрике происходят очень странные вещи

Популярная механика
Наталия и Андрей Кайдановские. Все кончается, только любовь - никогда Наталия и Андрей Кайдановские. Все кончается, только любовь - никогда

Жена и сын Александра Кайдановского

Караван историй
Сексуальная жизнь в длительных отношениях: истории четырех пар Сексуальная жизнь в длительных отношениях: истории четырех пар

Как партнерам, живущим вместе 10-20 лет, удается поддерживать огонь страсти?

Psychologies
Гороскоп Vogue: июнь 2018 Гороскоп Vogue: июнь 2018

Что нас ждет в первый месяц лета

Vogue
Переводчик Виктор Сонькин — о качественном нон-фикшене и любви к Пушкину Переводчик Виктор Сонькин — о качественном нон-фикшене и любви к Пушкину

Филолог и переводчик Виктор Сонькин признается в любви к Пушкину

Esquire
Китайская медицина: простое упражнение, чтобы стать увереннее Китайская медицина: простое упражнение, чтобы стать увереннее

Уверенность в себе во многом зависит от тела

Psychologies
«Я зависима от мужчин» «Я зависима от мужчин»

Как отличить любовь от зависимости?

Psychologies
Ученые выяснили, чем питались предки человека, жившие одновременно с динозаврами Ученые выяснили, чем питались предки человека, жившие одновременно с динозаврами

Древние предки млекопитающих питались насекомыми

Популярная механика
5 показателей адекватности вашей духовной практики 5 показателей адекватности вашей духовной практики

В практиках медитации есть множество плюсов и одновременно — опасных ловушек

Psychologies
Денег нет. Как Urban Group будет достраивать жилье в Подмосковье Денег нет. Как Urban Group будет достраивать жилье в Подмосковье

Сбербанк свернул свои ипотечные программы на объектах Urban Group

Forbes
Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа

Южнокорейский остров Чеджу знаменит своим необычным промыслом

Cosmopolitan
Легализация отходов Легализация отходов

Мусор – древнейший спутник цивилизации. Пора его изучить, понять и простить

Maxim
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Diddy во всем белом, Дональд Гловер во всем красном

GQ
Опубликована одна из последних статей Стивена Хокинга Опубликована одна из последних статей Стивена Хокинга

Опубликована работа Стивена Хокинга, законченная незадолго до смерти ученого

Популярная механика
Худи-бедно Худи-бедно

Поколение детей, которые приходят в «Детский мир», чтобы ничего там не купить

Esquire
11 звездных детей, которым родители разрешают краситься, как взрослым 11 звездных детей, которым родители разрешают краситься, как взрослым

Дети знаменитостей, лояльно относящихся к самовыражению несовершеннолетних

Cosmopolitan
Игра на выезде Игра на выезде

Как увидеть главные матчи ЧМ и разделить эмоции с друзьями

Популярная механика
Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения

Возможно, скоро мы сможем тренироваться, не вылезая из-под одеяла, прямо во сне

Популярная механика
Вылечить женский алкоголизм: истории тех, у кого получилось Вылечить женский алкоголизм: истории тех, у кого получилось

Психолог Юрий Сорокин написал книгу о том, что мы привыкли считать табу

СНОБ
«Я убил человека»: как жить после трагической случайности «Я убил человека»: как жить после трагической случайности

Исповедь Джонатана Изарда

Psychologies
Точечный старт Точечный старт

История отечественного авиаконструктора – Владимира Мясищева

Популярная механика
Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза

Американец Майкл Хьюз построил в гараже ракету

Maxim
15 самых стильных футбольных тренеров 15 самых стильных футбольных тренеров

15 самых стильных тренеров в мировом футболе

GQ
Константин Хабенский: «Я бегу от равнодушных людей» Константин Хабенский: «Я бегу от равнодушных людей»

В прокате “Собибор” — режиссерский дебют Константина Хабенского

Esquire
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
Россия для бедных. Почему в стране исчезает средний класс Россия для бедных. Почему в стране исчезает средний класс

Доля среднего класса в России сокращается

Forbes
Открыть в приложении