Эпигенетика – перевернула наше представление о днк.
Отрывок из «Революции эпигенетики: как современная биология переопределяет наше понимание генетики, болезней и наследования», автор – Несса Кэри (Columbia University Press, 2012). Copyright © 2012 Несса Кэри.

Когда мы говорим о ДНК, складывается мнение, будто она схожа с автомобильной деталью на заводе.  На фабрике, расплавленный металл или пластмасса заливаются в форму тысячи раз, и, если что-то происходит не так в процессе, тысячи одинаковых автомобильных деталей идут в брак.

Но ДНК на самом деле не такая. Она больше похожа на сценарий или инструкцию. Подумайте, например, о Ромео и Джульетте. В 1936 году Джордж Кьюкор снял Лесли Ховарда и Норму Ширер в своей версии фильма. Шестьдесят лет спустя Баз Лурманн снял Леонардо Ди Каприо и Клэр Дэйнс в другой версии этого фильма. В этих постановках использовался сценарий Шекспира, но оба фильма совершенно разные. У них одинаковые отправные точки (сценарий), но разные результаты.

Подобное происходит и при «чтении» клеткой кода ДНК. Один и тот же сценарий может привести к разным результатам. И сейчас мы увидим из тематических исследований, что последствия такой «считки» могут быть самыми разными. Во всех этих примерах очень важно помнить, что ДНК оставалась неизменна (не мутировала), но все жизни исследуемых изменились безвозвратно. Но не из-за ДНК, а из-за окружения самих людей.

Тайна голодания

Одри Хепберн была одной из величайших кинозвезд двадцатого века. Стильная, элегантная и с деликатно прекрасным, почти хрупким телосложением, она стала иконой в роли Холли Голайтли в фильме «Завтрак у Тиффани».
Поразительно, что эта чудесная красота была создана ужасными трудностями. Одри Хепберн пережила катастрофу во Второй мировой войне, известную как голландская голодная зима. Это закончилось, когда ей было шестнадцать лет, но последствия этого периода, включая плохое физическое здоровье, оставались с ней до конца ее жизни.

Голландская голодная зима продолжалась с начала ноября 1944 года до поздней весны 1945 года. Это был чрезвычайно холодный период в Западной Европе, добавляющий трудностей континенту, который и так был разрушен четырехлетней жестокой войной. В западных Нидерландах ситуация была особенно сложной, ведь они все еще находились под контролем Германии. Немецкая блокада привела к катастрофическому снижению доступности продовольствия для населения Нидерландов. Был период, когда люди выжили, потребляя 30% от ежедневной нормы калорий. Люди ели травы и луковицы тюльпанов и сжигали каждый кусок мебели, который могли достать, в отчаянном стремлении остаться в живых. Пока в мае 1945 года не было восстановлено продовольствие, погибло более 20 000 человек.

Ужасные лишения того времени также создали уникальные условия для исследования. Выжившие голландцы оказались группой людей, в жизни которых был одновременный период недоедания. Благодаря превосходной инфраструктуре здравоохранения и ведению учета в Нидерландах, эпидемиологи смогли проследить долгосрочные последствия голода. Их выводы были совершенно неожиданными.

Исследования голода

Одним из первых аспектов, которые они изучали, было влияние голода на вес при рождении детей, которые были в утробе матери в тот ужасный период. Если мать хорошо питалась во время зачатия и недоедала только в течение последних нескольких месяцев беременности, ее ребенок мог родиться маленьким. С другой стороны, если мать страдала от недоедания только в течение первых трех месяцев беременности (то есть ребенок был зачат ближе к концу ужасного эпизода), но затем была сытой, у нее, чаще всего, ребенок был анормального размера. Плод «догнал» по массе тела.

Все это кажется довольно простым, поскольку мы все привыкли к мысли, что плоды набирают большую часть своего веса в последние несколько месяцев беременности. Но эпидемиологи могли изучать эти группы детей в течение десятилетий, и то, что они обнаружили, было действительно удивительным. Дети, которые родились маленькими, оставались маленькими всю свою жизнь с низшим уровнем ожирения, чем население в целом. В течение сорока или более лет эти люди имели доступ к такому количеству пищи, которое они хотели, не имея в истории жизни периода недоедания. Как ранний жизненный опыт влиял на этих людей в течение десятилетий? Почему они не смогли вернуться к нормальной жизни после того, как их окружение и режим вернулись к норме?

Еще большой неожиданностью стало то, что дети, чьи матери недоедали только на ранних сроках беременности, имели более высокий уровень ожирения, чем обычно. Недавние доклады также показали увеличение числа других проблем со здоровьем, включая влияние на определенные показатели психического здоровья. Несмотря на то, что эти люди казались совершенно здоровыми при рождении, с их развитием в матке что-то произошло, что повлияло на них в течение десятилетий. И дело не в том, что что-то произошло, а в том, когда это произошло. События, которые происходят в первые три месяца беременности, стадия, когда плод действительно очень маленький и развивается очень быстро, может воздействовать на человека на всю оставшуюся жизнь.

Но самое необычное заключалось в следующем: некоторые из этих эффектов, по-видимому, присутствовали у детей исследуемых из той группы, то есть у внуков женщин, которые недоедали в течение первых трех месяцев беременности. Получается, что то, что произошло с одной беременной группой, затронуло их внуков. Это вызвало действительно загадочный вопрос о том, как эти эффекты передавались следующим поколениям.

Необычная статистика шизофрении

Давайте рассмотрим другую человеческую историю. Шизофрения – ужасное психическое заболевание, которое, если его не лечить, может полностью сокрушить личность больного человека. Пациенты могут иметь ряд симптомов, включая бред, галлюцинации и огромные трудности с умственной сосредоточенностью. Люди с шизофренией могут стать совершенно неспособными провести различие между «реальным миром» и их собственным галлюцинаторным и бредовым миром. Нормальные когнитивные, эмоциональные и социальные реакции теряются. Однако существует ужасное заблуждение, что люди с шизофренией могут быть агрессивными и опасными. Для подавляющего большинства пациентов это совсем не так, и люди, которые, скорее всего, пострадают от этой болезни – сами пациенты. Люди с шизофренией в 50 раз чаще совершают попытки самоубийства, чем здоровые люди.

Шизофрения трагически распространена. Она затрагивает от 0,5 до 1 процента населения в большинстве стран и культур, что означает, что сегодня может быть более 50 миллионов человек, которые страдают от этого заболевания. Ученые уже давно знают, что генетика играет важную роль в определении того, будет ли у человека развиваться эта болезнь. Мы знаем это, потому что, если у одного из пары идентичных близнецов есть шизофрения, то 50-процентная вероятность, что у его близнеца также будет заболевание. Это намного выше, чем 1-процентный риск в общей популяции или даже 15-процентный риск для двойняшек. Однояйцевые близнецы имеют точно такой же генетический код, что и другие. Они растут в одной утробе, и обычно воспитываются в очень похожих условиях. Поэтому не удивительно, что если у одного из близнецов развивается шизофрения, вероятность того, что его или ее близнец также заболеет, очень велика. На самом деле, мы должны начать задаваться вопросом, почему вероятность заболевания не 100 процентов? Как получается, что два явно идентичных человека могут стать такими разными? У ребенка может быть разрушительное психическое заболевание, но пострадает ли его или ее идентичный близнец? Подбросьте монету: орел – он выиграл, решка – проиграл. Изменения в окружающей среде вряд ли могут объяснить это, и даже если бы могли, как эти воздействия окружающей средоказали бы столь разное влияние на двух генетически идентичных людей?

Когда нет родителей

Вот третий пример. Маленький ребенок, которому меньше трех лет, подвергается насилию и пренебрежению со стороны своих родителей. В конце концов, государство вмешивается, и ребенка забирают у биологических родителей и помещают в приют или усыновляют. Эти новые воспитатели любят и лелеют ребенка, делая все возможное, чтобы создать безопасный дом, полный любви. Ребенок остается с новыми родителями на протяжении всего детства и юности, а также в молодости.

Иногда у таких детей все завершается благополучно. Они вырастают счастливыми, устойчивыми людьми, неотличимыми от своих сверстников, у которых было нормальное, безопасное детство. Но, к сожалению, это срабатывает не часто. Дети, которые пострадали от жестокого обращения или отсутствия заботы в раннем возрасте, растут со значительно более высоким риском возникновения проблем психического здоровья во взрослом возрасте, чем население в целом. Слишком часто такой ребенок вырастает с высоким риском депрессии, самоповреждения, наркомании и самоубийства.

Время задавать вопросы

Еще раз, мы должны задаться вопросом, почему происходит именно так. Почему так трудно игнорировать последствия пренебрежения или жестокого обращения в раннем детстве? Почему то, что произошло в раннем возрасте, должно иметь последствия для психического здоровья, которые могут быть очевидны спустя десятилетия? В некоторых случаях взрослый может совершенно не помнить о травмирующих событиях, и все же он или она может страдать от последствий психически и эмоционально до конца жизни.

На первый взгляд, эти три тематических исследования кажутся очень разными. Первое касается в основном питания, особенно будущего ребенка. Второе относиться к различиям, которые возникают между генетически идентичными людьми. Третье о долгосрочном психологическом ущербе в результате жестокого обращения с детьми.

Но эти истории связаны на очень фундаментальном биологическом уровне. Все они являются примерами эпигенетики. Эпигенетика – новая дисциплина, которая провоцирует революцию в биологии. Всякий раз, когда мы можем измерить, когда два генетически одинаковых индивида не вырастают идентичными – это объясняется эпигенетикой. Когда изменение среды привело к биологическим последствиям, которые длятся долго после того, как само событие исчезло из памяти, мы видим эпигенетический эффект в действии.

Вторая часть про эпигенетику здесь!

Источник: http://www.naturalhistorymag.com/features/142195/beyond-dna-epigenetics

Неизвестная ДНК часть 1

You May Also Like

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *