Цивилизация
Эпигенетическое наследование — это наследование таких изменений в организме, которые возникают из-за влияния окружающей среды на родительский организм. Теория эпигенетического наследования имеет определенные слабые стороны, так как ученым достоверно известно: единственным способом передачи информации из поколения в поколение является изменение ДНК.
Тем не менее на протяжении всей жизни организма его гены модифицируются окружающей средой: различные факторы изменяют работу генов, замедляя, ускоряя или вовсе «отключая» их работу, однако последовательность ДНК при этом не затрагивается — к ее молекулам прикрепляются молекулы различных химических соединений. Вопрос о том,
могут ли такие химические «дополнения» передаваться от родителей к детям, и если могут, то каким образом, долгое время оставался спорным — ведь содержащаяся в яйцеклетках и сперматозоидах генетическая информация влиянием окружающей среды не затрагивается.
Возможность эпигенетического наследования ученым удалось доказать на примере лабораторных мышей. Два года назад журнал Nature опубликовал статью, в которой описывался следующий эксперимент: грызуны подвергались ударам электрического тока в то время, когда их клетка заполнялась ароматом вишни. Таким образом у животных вырабатывались ассоциации между этими двумя факторами, и они начинали испытывать страх, когда ощущали вишневый запах.
Как показали наблюдения,
потомки этих мышей реагировали на аромат так же, как их родители, хотя электрическим током их уже не били. Данный факт стал доказательством того, что механизм эпигенетического наследования действительно функционирует.
Группе исследователей под руководством Рашель Йехуды из Школы медицины Икан на горе Синай удалось доказать, что процессы эпигенетического наследования происходят и в человеческом организме. Ученые опубликовали результаты своей работы в журнале Biological Psychiatry.
Авторы исследования проанализировали генетический материал 32 мужчин и женщин, которые стали жертвами холокоста: прошли через концентрационные лагеря, подвергались пыткам и преследованиям, были вынуждены скрываться. Кроме того, изучению подверглись гены их детей, которые появились на свет уже после Второй мировой войны, а также тех евреев, которые в середине ХХ века жили за пределами европейских стран и не ощутили на себе холокоста.
В ходе работы ученым удалось обнаружить изменения в генах тех, кто пострадал от пыток и гонений: эти изменения привели к тому, что люди стали подвержены повышенному риску развития психических заболеваний, таких как шизофрения или тревожный невроз. Удивительным для исследователей стал тот факт, что в ДНК детей испытуемых обнаружились точно такие же изменения:
тот же самый ген FKBP5 был «модифицирован» аналогичными молекулами химических соединений.
Рашель Йехуда комментирует результаты работы следующим образом: «Насколько нам известно, наша работа стала первым доказательством того, что стресс, полученный человеком до рождения ребенка, вызывает эпигенетические изменения не только в его собственном организме, но и передается потомкам. Нам есть над чем поломать голову: наше открытие – это возможность узнать много нового о том, как человеческий организм адаптируется к изменениям окружающей среды и как он может передавать детям устойчивость к этим изменениям». К сожалению, как именно происходит процесс передачи эпигенетических изменений от родителей к детям, пока неясно.
Вопрос о том, как особые гены могут помочь человеку выжить в экстремальных условиях, изучался и российскими исследователями. В июне этого года журнал Science опубликовал статью, авторы которой — старший научный сотрудник НИИ акушерства и гинекологии имени Отта Олег Глотов и его коллеги — проанализировали генетический материал людей, прошедших через блокаду Ленинграда, и
обнаружили необычные мутации в двух генах из группы PPAR и одного гена из группы UCP, которые помогли людям выжить в условиях жесточайшего голода и стресса.
Как оказалось, «блокадные» версии этих генов содержали в себе особые мутации, которые повышали эффективность работы митохондрий — «энергостанций» клетки — и снижали потери энергии на обогрев тела. Кроме того, специфичные вариации генов могли обуславливать низкую потребность организма в калориях. Олег Глотов, комментируя результаты своей работы, сообщил, что жизнь в блокадном Ленинграде отразилась и на детях переживших ее людей: «По многим данным, у детей блокадников совершено другая частота разных заболеваний. Ученые связывают это с эпигенетикой. Нам важно понять: как испытания, выпавшие на долю одного поколения, откликаются на других. И, что гораздо важнее, научиться адекватно оценивать те ресурсы, которые наш организм способен мобилизовать в крайне тяжелых условиях».