Ученые установили, что человек наследует не только гены

В теле человека находится более 250 различных типов клеток. Все они содержат идентичные ДНК, расположенные в одном порядке. Однако клетки печени или нервные клетки под микроскопом различаются по структуре и выполняют различные функции. Тот процесс, который отличает данные клетки друг от друга, называется эпигенетикой. Эпигенетические модификации помечают специфические области ДНК, чтобы привлекать или удерживать белки, которые регулируют работу определенных генов. Таким образом, эти модификации шаг за шагом меняют отрезки активных и неактивных последовательностей ДНК для разных типов клеток. Более того, эпигенетические маркеры могут меняться в течение всей жизни и реагировать на окружающую среду или образ жизни. Например, курение способно изменить эпигенетический состав клеток легких, что в конечном итоге приведет к раку. Такие внешние раздражители, как стресс, болезни или диета, также дополняют и изменяют эпигенетическую память клеток.

Долгое время считалось, что эпигенетические модификации никогда не передаются через поколения. Ученые предположили, что эпигенетическая память, накопленная на протяжении всей жизни человека, полностью очищается во время развития сперматозоидов и яйцеклеток. Совсем недавно ряд исследований поразил научное сообщество, доказав, что эпигенетические маркеры могут передаваться следующему поколению, хотя последствия такого наследования пока не известны.

По мнению одного из авторов исследования Николы Иовино (Nicola Iovino), науке известны неявные признаки того, что эпигенетика может влиять на будущие поколения. Например, в ходе обсервационных исследований была выявлена прочная связь между людьми, пережившими голодные годы во время мировых войн, и повышенным риском развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний у их внуков.

Ученые из Института иммунобиологии и эпигенетики им. Макса Планка (Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics), Германия, использовали плодовых мушек для изучения того, как эпигенетические модификации передаются от матери к эмбриону. Команда сосредоточилась на конкретной модификации под названием H3K27me3, которую также выявляют у людей. Данный маркер изменяет форму хроматина, компактных структур в ядре клетки, в которые упакована ДНК.

Исследователи установили, что модификации H3K27me3, выявленные в яйцеклетках матери, присутствуют и в эмбрионе после оплодотворения. Чтобы детальнее изучить функцию данной метки, ученые с помощью биохимических методов стерли эту модификацию у нескольких эмбрионов плодовых мушек. В результате эти зародыши не смогли развиться до конца эмбриогенеза. При детальном исследовании команда ученых установила, что несколько важных генов, которые обычно отключены во время раннего эмбриогенеза, без маркера включились в эмбриогенез и в конечном итоге вызвали смерть зародыша.

Исследователи убеждены, что их выводы имеют далекоидущие последствия. Н. Иовино считает, что люди наследуют больше, чем просто гены. Эпигенетические модификации ДНК — это важный механизм регулирования генов, на который может влиять окружающая среда и индивидуальный образ жизни. Кроме того, нарушение работы эпигенетических механизмов может вызывать такие заболевания, как рак, сахарный диабет и аутоиммунные расстройства.

По материалам www.sciencedaily.com

Бажаєте завжди бути в курсі останніх новин фармацевтичної галузі?
Тоді підписуйтесь на «Щотижневик АПТЕКА» в соціальних мережах!