«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
В Москве пройдёт Фестиваль науки В Москве пройдёт Фестиваль науки

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

Популярная механика
Дэн победы Дэн победы

Стараниями Gucci заново открылось легендарное ателье Дэппера Дэна в Гарлеме

The Rake
Веселые и находчивые Веселые и находчивые

Интервью с Антоном и Мариной Лирник

OK!
Сколько должен длиться секс? Сколько должен длиться секс?

Сколько должен длиться нормальный половой акт, чтобы не было мучительно стыдно

Maxim
Письмо главного редактора: «Любовь к ближнему» Письмо главного редактора: «Любовь к ближнему»

Пьеса о людоедах и равнодушных (и не очень) прохожих

Maxim
Симон Боливар: человек и шляпа Симон Боливар: человек и шляпа

Какое отношение имеет головной убор к Симону Боливару

Дилетант
Как выбрать идеальный ноутбук Как выбрать идеальный ноутбук

Правильный ноутбук выполняет все пожелания пользователя

CHIP
Обзор и тестирование блока питания ThunderX3 Plexus 800 Обзор и тестирование блока питания ThunderX3 Plexus 800

Блок питания, который можно использовать в самых востребованных системах

CHIP
«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
Антон Шастун: «Я просто моложе и свежее этих трёх стариков!» Антон Шастун: «Я просто моложе и свежее этих трёх стариков!»

Мы встретились с самым популярным участником шоу «Импровизация» на ТНТ

Maxim
Владимир Сурдин: «Интернет из космоса не боится никакого контроля!» Владимир Сурдин: «Интернет из космоса не боится никакого контроля!»

Наш гость — Владимир Сурдин, астроном, доцент физфака МГУ

Maxim
С чем носить гавайскую рубашку С чем носить гавайскую рубашку

5 поводов надеть гавайскую рубашку

Esquire
Панцирь Ермака Тимофеевича Панцирь Ермака Тимофеевича

«Тяжёлый панцирь — дар царя — Стал гибели его виною»

Дилетант
InSight и спутники MarCO: NASA готовит грандиозную экспедицию на Марс InSight и спутники MarCO: NASA готовит грандиозную экспедицию на Марс

Уже совсем скоро ракета Atlas V доставит на Марс исследовательский модуль

Популярная механика
Ученые впервые дали людям решить Ученые впервые дали людям решить

Бельгийские психологи предложили людям на практике решить "проблему вагонетки"

Популярная механика
Правило № 34: Поиграй со мной Правило № 34: Поиграй со мной

Коуч Алексей Ситников просит читательниц «Татлера» не быть такими серьезными

Tatler
Главные вечеринки ПМЭФ 24 мая: бои, рок-концерты и вечеринки банков Главные вечеринки ПМЭФ 24 мая: бои, рок-концерты и вечеринки банков

Ключевые вечеринки традиционно проводятся в первый день Петербургского форума

Forbes
5 книг об оружии 5 книг об оружии

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

Популярная механика
Между благоверной и закадычным Между благоверной и закадычным

Эта статья прокачает твое умение в общении с самыми важными людьми

Maxim
Как вырастить из хрупкой девочки сильную женщину? Как вырастить из хрупкой девочки сильную женщину?

Как помочь дочери вырасти сильной и  самостоятельной женщиной

Psychologies
Панические атаки Панические атаки

Как отличить паническую атаку от «просто дискомфорта» и чем себе помочь

9 месяцев
Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению» Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению»

Интервью с актрисой Александрой Ревенко

Esquire
9 советов о путешествии для будущей мамы 9 советов о путешествии для будущей мамы

Накладывает ли беременность множество ограничений на возможность путешествий

9 месяцев
С расчётом на будущее С расчётом на будущее

Как научить ребёнка математике в России и США

Robb Report
Как разговаривать, чтобы укрепить отношения Как разговаривать, чтобы укрепить отношения

Из отношений исчезает радость спонтанных разговоров, но ее можно вернуть

Psychologies
История Анны Герман, которой удалось обмануть смерть лишь однажды История Анны Герман, которой удалось обмануть смерть лишь однажды

Певица Анна Герман пережила страшную аварию, но ей не удалось победить рак

Cosmopolitan
Лучшие шутки дня и крещёный еврей! Лучшие шутки дня и крещёный еврей!

Нефритовый дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы

Упрямое желание Франса написать портрет Баббе напоминало наваждение

Караван историй
10 венгерских автомобилей: не только Ikarus 10 венгерских автомобилей: не только Ikarus

Помимо Ikarus, в Венгрии есть (или были) другие автозаводы

Популярная механика
Открыть в приложении