«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
Математика как искусство: что скрывается за цифрами? Математика как искусство: что скрывается за цифрами?

Математические выкладки могут быть весьма наглядны и очень красивы

Популярная механика
Искусственные органы: человек умеет все Искусственные органы: человек умеет все

Превращение Homo sapiens в более долговечную и надежную мыслящую конструкцию

Популярная механика
Идея на весну и лето: оливковый пиджак Идея на весну и лето: оливковый пиджак

Три стильных образа на весну и лето

GQ
«Ночные ведьмы», или «Дунькин полк»: единственный женский полк Второй мировой «Ночные ведьмы», или «Дунькин полк»: единственный женский полк Второй мировой

Среди героев войны было немало женщин

Cosmopolitan
Город в движении Город в движении

Самара хочет сохранить память о прошлом и бежать в ногу с ускользающим временем

Quattroruote
Ольга Кабо. На перепутье Ольга Кабо. На перепутье

Беседа с актрисой Ольгой Кабо

Караван историй
Испытание баллами Испытание баллами

ЕГЭ: взрослым стоит снизить планку и помочь

Psychologies
Татуировка, борода и топор: почему все говорят о новой God of War Татуировка, борода и топор: почему все говорят о новой God of War

Семь фактов о новой God of War

Maxim
Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны Учёные выяснили, откуда взялось пылевое облако вокруг Луны

Откуда берется плазменно-пылевое облако, окружающее Луну

Популярная механика
Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы Франс Халс. Пророчество харлемской ведьмы

Упрямое желание Франса написать портрет Баббе напоминало наваждение

Караван историй
Катерина Мурашова: Почему дети болеют Катерина Мурашова: Почему дети болеют

Почему некоторые дети постоянно болеют и как этого избежать

СНОБ
Зеркало заднего вида и другие изобретения, пришедшие из автогонок Зеркало заднего вида и другие изобретения, пришедшие из автогонок

Автогонки как обкаточный полигон для технических новинок

Популярная механика
Кислорода не хватает мне Кислорода не хватает мне

Как распознать сезонную гипоксию и справиться с ней

Лиза
«Хватит стараться понравиться мужчинам!» «Хватит стараться понравиться мужчинам!»

Писательница Барбара Кингсолвер призывает женщин отстаивать свою независимость

Psychologies
Неверный код Неверный код

Как взломать самую защищенную криптовалюту в мире

GQ
Пирог насущный Пирог насущный

Audi Q5 и Jaguar E-Pace. Чья же начинка вкуснее?

АвтоМир
Надежная защита бесплатной не бывает Надежная защита бесплатной не бывает

Какой продукт действительно обезопасит вашу систему

CHIP
Пермские боги Пермские боги

Деревянные ангелы и апостолы из коллекции Пермской художественной галереи

Seasons of life
«Как армия к войне»: Билл Гейтс призывает готовиться к глобальным эпидемиям «Как армия к войне»: Билл Гейтс призывает готовиться к глобальным эпидемиям

По словам основателя Microsoft от эпидемий могут погибнуть миллионы

Forbes
10 немецких автомобилей, о которых вы ничего не знали 10 немецких автомобилей, о которых вы ничего не знали

Количество немецких автомобилей на наших дорогах огромно

Популярная механика
На берег крутой На берег крутой

Байк Indian Roadmaster покоряет дикий шотландский маршрут North Coast 500

Robb Report
Ученые впервые дали людям решить Ученые впервые дали людям решить

Бельгийские психологи предложили людям на практике решить "проблему вагонетки"

Популярная механика
10 нестандартных способов улучшить общение, о которых вы никогда не слышали 10 нестандартных способов улучшить общение, о которых вы никогда не слышали

Что можно сделать, чтобы людям было приятно с нами общаться

Cosmopolitan
Острова вечной весны Острова вечной весны

Пять основных причин проведать Канарские острова

StarHit
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
Чтоб вы так жили Чтоб вы так жили

Аукцион Live like a Rockefeller обещает стать самым прибыльным за всю историю

Robb Report
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
Есть тюнинг? Обвинят в ДТП! Есть тюнинг? Обвинят в ДТП!

Какие доработки автомобиля разрешены без согласования с ГИБДД

АвтоМир
Я, снова я и опять я Я, снова я и опять я

Четыре самых токсичных типа нарциссизма

Cosmopolitan
Открыть в приложении