«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

Динозавр с Дикого запада: посмотрите на ящера с клювом, которого не смогли классифицировать ученые Динозавр с Дикого запада: посмотрите на ящера с клювом, которого не смогли классифицировать ученые

Палеонтологи обнаружили нового ринхозавра

Вокруг света
Ольга Кабо. На перепутье Ольга Кабо. На перепутье

Беседа с актрисой Ольгой Кабо

Караван историй
Культурная программа для модницы на эти выходные в Москве Культурная программа для модницы на эти выходные в Москве

Развлечения на любой вкус

Vogue
Умная плесень, или как на самом деле выглядят инопланетяне? Умная плесень, или как на самом деле выглядят инопланетяне?

Как будут выглядеть пришельцы из космоса

Популярная механика
Соболев против Славы КПСС: история вражды Соболев против Славы КПСС: история вражды

Давненько мы не слышали ничего от Гнойного

Cosmopolitan
Каково это – быть мэром Москвы Каково это – быть мэром Москвы

Размышления московского градоначальника Сергея Собянина

Esquire
Святое место Святое место

Геройский град в низовьях Волги

Quattroruote
10 неожиданных способов применения газовой горелки 10 неожиданных способов применения газовой горелки

Несколько способов применения газовой горелки, о которых знают далеко не все

Популярная механика
Химики синтезировали миллионы новых белков, которых нет в природе Химики синтезировали миллионы новых белков, которых нет в природе

Миллионы новых белков, которые можно использовать в качестве лекарства

Популярная механика
Сколько должен длиться секс? Сколько должен длиться секс?

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

Maxim
«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
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
Столичный бенчмарк Столичный бенчмарк

Резиденции Noble Row в Хилковом переулке в Москве

Robb Report
Максима Карреры Максима Карреры

Массимо Каррера нашел путь на вершину футбольного Олимпа

GQ
Гости с севера. Чьи интересы представляют новые министры Гости с севера. Чьи интересы представляют новые министры

Владимир Якушев изначально оценивался как креатура Сергея Собянина

Forbes
Самые смешные картинки и шутки о свадьбе принца Гарри и актрисы Меган Маркл! Самые смешные картинки и шутки о свадьбе принца Гарри и актрисы Меган Маркл!

Мемы, появившиеся после венчания знаменитостей

Maxim
BMW X1: младший брат BMW X1: младший брат

В семействе баварских кроссоверов Х1 считается младшеньким

АвтоМир
Лето - жизнь Лето - жизнь

Интервью с актрисой Екатериной Климовой

Домашний Очаг
Как обычный советский служащий женился на миллионерше Онассис и еще 3 случая везения в особо крупных размерах Как обычный советский служащий женился на миллионерше Онассис и еще 3 случая везения в особо крупных размерах

Четыре истории о том, как обыкновенным людям несказанно повезло

Maxim
Спящая сила: почему рост Китая и Индии не влияет на экономику России Спящая сила: почему рост Китая и Индии не влияет на экономику России

За последние 10 лет объем торговли между Россией и Китаем вырос почти втрое

Forbes
Косметика с суперфудами: в чем секрет? Косметика с суперфудами: в чем секрет?

Суперфуды – диетические продукты с максимально полезным составом

Psychologies
Научный подход к знакомствам Научный подход к знакомствам

О каких принципах и нюансах нужно знать, чтобы найти пару

Psychologies
Правила жизни Элиса Купера Правила жизни Элиса Купера

Элис Купер. Музыкант, 70 лет, Лос-Анджелес

Esquire
Правила жизни Максима Фадеева Правила жизни Максима Фадеева

Композитор, музыкальный продюсер, 50 лет, Москва

Esquire
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
Екатерина Волкова: «Муж ревнует меня к столбу» Екатерина Волкова: «Муж ревнует меня к столбу»

Екатерина Волкова о муже, детях и о съемках в мужском глянце

StarHit
13 перемен весны 13 перемен весны

Древняя японская кухня и её влияние на меню лучших ресторанов мира

Robb Report
Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг Трехрублевый план. Почему Сергею Лукьяненко не везет с экранизациями его книг

Главным героем фильма «Черновик» неожиданно оказался Кремль

СНОБ
Как выжить в толпе при панике: инструкция от профессионала Как выжить в толпе при панике: инструкция от профессионала

Хочешь выжить в толпе? Просто держись подальше

Популярная механика
Без шума и ярости. О премьере «Трех сестер» в постановке Константина Богомолова Без шума и ярости. О премьере «Трех сестер» в постановке Константина Богомолова

МХТ им. А. Чехова выпустил долгожданную премьеру «Трех сестер»

СНОБ
Открыть в приложении