«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
5 тысяч км/ч на магнитной подушке. Какими будут поезда будущего 5 тысяч км/ч на магнитной подушке. Какими будут поезда будущего

Будущее железных дорог от Стивена Кинга, Кристофера Приста и других авторов

СНОБ
Как депрессия искажает восприятие реальности Как депрессия искажает восприятие реальности

Депрессия меняет сознание и восприятие

Psychologies
Техника безопасности Техника безопасности

Как детям не утонуть в виртуальном водовороте

Psychologies
Мороз по коже Мороз по коже

Дарья Мороз ломает шаблоны и получает от этого кайф

Vogue
100 фактов о Шерлоке Холмсе! 100 фактов о Шерлоке Холмсе!

Редакционное расследование привело к обнаружению 100 улик в деле Шерлока Холмса

Maxim
Излечися сам: помоги доктору Ольге спастись от рака Излечися сам: помоги доктору Ольге спастись от рака

Даже доктор не может держать себя в руках вечно

Cosmopolitan
Куплю-продам: редактор Cosmo тестирует сервис доставки Avito Куплю-продам: редактор Cosmo тестирует сервис доставки Avito

С новой услугой доставки покупать и продавать вещи стало еще проще и безопаснее

Cosmopolitan
Наш мир на самом деле серый! И другие невероятные факты о цвете! Наш мир на самом деле серый! И другие невероятные факты о цвете!

Всё, что каждый обладатель глаз должен знать о художниках и дальтониках

Maxim
Girls in Vogue: Ира и Катя Петелины Girls in Vogue: Ира и Катя Петелины

Модели, которые готовятся к выпускному, рассказали Vogue о своих мечтах и музах

Vogue
Банкир со вкусом: почему Андрей Вдовин потерял бизнес Банкир со вкусом: почему Андрей Вдовин потерял бизнес

Forbes поговорил с бывшим совладельцем Азиатско-тихоокеанского банка

Forbes
Как самый юный разработчик «ВКонтакте» и Иван Ургант подсадили россиян на онлайн-викторины Как самый юный разработчик «ВКонтакте» и Иван Ургант подсадили россиян на онлайн-викторины

В 14 лет Сева работал в Meduza, а в 15 присоединился к команде «ВКонтакте»

РБК
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
Две судьбы Две судьбы

«Две комнаты» — премьерный спектакль московского «Гоголь-центра»

OK!
Люди будущего Люди будущего

Двадцать историй молодых людей, которые работают на передовых направлениях

РБК
Море вокруг Море вокруг

Двухуровневый пентхаус в Сочи

SALON-Interior
Сати Спивакова: наступило время, когда я могу сделать что-то еще Сати Спивакова: наступило время, когда я могу сделать что-то еще

Интервью с талантливой актрисой и телеведущей Сати Спиваковой

СНОБ
Яндекс. Эксперименты Яндекс. Эксперименты

Как поисковик превратился в экосистему

Forbes
Мечта для Веры Мечта для Веры

Певица и актриса Вера Брежнева впервые отправилась на Каннский кинофестиваль

OK!
Вне игры Вне игры

Писатель Лев Рубинштейн объясняет, чем футбол похож на войну

GQ
Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века

Как сделать бизнес на искусстве, и почему искусство — не бизнес

Forbes
Иран: поколение санкций Иран: поколение санкций

Иран: поколение санкций очевидно, России еще долго жить под санкциями

Огонёк
Алкогений: Фрэнсис Скотт Фицджеральд Алкогений: Фрэнсис Скотт Фицджеральд

Американский писатель Фрэнсис Скотт Фицджеральд — классический пример алкогения

Maxim
Пластик фантастик Пластик фантастик

Как носить пластик и винил так, чтобы при этом выжить

L’Officiel
Великий пост Великий пост

Журналист Михаил Зыгарь ввел моду на чтение исторических заметок

Vogue
Как успокоиться, когда кругом стресс Как успокоиться, когда кругом стресс

Что такое покой? И можно ли его достичь?

Psychologies
«В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина «В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина

В обстоятельствах смерти Юрия Гагарина до сих пор остается много белых пятен

Cosmopolitan
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
Опасность неравенства: нашим детям грозит бедность Опасность неравенства: нашим детям грозит бедность

Существует ли сегодня в российском обществе запрос на снижение неравенства?

Forbes
Я сама решу, как жить Я сама решу, как жить

Делай то, что ты считаешь нужным, а не то, что от тебя ждут окружающие

Лиза
Открыть в приложении