en
Эпигенетика — это раздел генетики, который изучает влияние внешних факторов (например, условий окружающей среды, нашего питания и поведения) на работу генов. Большой научный интерес к этому направлению вызван еще и тем, что явления, которые носят эпигенетический характер, обратимы и поддаются изменениям как в лучшую, так и в худшую сторону.
Внимание и интерес ученых к эпигенетике открывают новые пути и возможности для изучения человеческого организма, его возможностей и пределов.
Датой зарождения эпигенетики как самостоятельного направления можно считать 1940-е годы. В этот период времени генетик английского происхождения Конрад Уоддингтон предложил термин “эпигенетический ландшафт” и дал ему подробное описание и характеристику.
Смысл этой метафоры состоял в том, что процесс эмбриогенеза напрямую зависит от “ландшафта” скрещивающейся пары, который включает образ жизни и физическое здоровье предыдущих поколений. Один недуг наслаивается на другой, и в результате происходит “изменение ландшафта”, которое приводит к различным генетическим деформациям.
Уоддингтон на протяжении нескольких лет изучал мушек-дрозофил и выяснил следующий факт: если воздействовать на яйца мух высокими температурами, то они рождаются без поперечных жилок в крыльях. При этом, если повторить процесс на протяжении нескольких поколений, то в итоге появится потомство, уже запрограммированное на отсутствие этих жилок без влияния окружающих факторов.
В 1960-х годах ученые пришли к выводу, что не все гены человеческого организма работают по одинаковому принципу. Некоторые из них способны усиливать или увеличивать свое влияние под действием внешних факторов. Но причина этого явления не была до конца понятной.
Новый виток познания вселенной эпигенетики случился в 1998 году. Швейцарским ученым из Университета Базеля удалось проследить интересный феномен: под воздействием высоких температур потомство мух-дрозофил начало рождаться не с желтыми, а с красными глазами. Ученые выяснили, что наследование приобретенных признаков произошло благодаря активации одного-единственного гена, который и менял цвет глаз.
В результате этого опыта появилось понимание того, что стресс как один из сильнейших внешних факторов активирует эпигенетические изменения, которые впоследствие передаются потомству.
Дальнейшие научные опыты подтверждали эту теорию:
Ученые из Дюкского университета решили проследить влияние пищевых факторов на дальнейшее потомство. Для изучения этого феномена они добавляли в корм больным ожирением и при этом – беременным мышам полезные элементы (фолиевую кислоту, витамин В12, холин). В итоге у этих мышей родилось абсолютно здоровое потомство.
Эндрю Файер и его коллега Крейг Мелло за исследование механизма формирования эпигенетической памяти клеток получили Нобелевскую премию и доказали, что эпигенетика по своим масштабам предполагаемых изменений ничуть не уступает генетике.
Основу эпигенетических модификаций составляют внешние факторы. Этим механизмам подвластно изменить совокупность характеристик, которые присущи организму на определенной стадии развития. Говоря более простым языком, эпигенетика меняет фенотип существа, вследствие чего деформируется считывание организмом последовательности генов в ДНК.
На сегодняшний день метилирование является самым изученным механизмом эпигенетики и проявляется в:
препятствовании фактора транскрипции;
участии в процессе ремоделирования хроматина.
Когда организм развивается в утробе, он имеет свойство адаптироваться к внешним условиям. Если процесс адаптации синхронизировался с условиями после рождения, то информация о предполагаемой угрозе может передаваться следующим поколениям.
Пример: если плод испытывает регулярный дефицит в питании, то в нем срабатывают эпигенетические и метаболические изменения, которые программируют организм на откладывание пищевых ресурсов “на будущее”. Если после рождения плод перестает нуждаться в еде и получает ее достаточное количество, то в будущем несостыковка прошлого и настоящего может привести к диабету или ожирению. Однако такой эпигенетический фактор проявится далеко не сразу, а примерно через 40-50 лет после рождения.
Также эпигенетика очень ярко проявляет себя в психологическом аспекте. Например, нервная система детей, которые не чувствовали родительскую любовь или подвергались насилию, вследствие деформируется и искажается. В 90% случаев эти изменения стабильно закреплены в клетках мозга и в дальнейшем очень ярко дадут о себе знать.
