Что такое эпигенетика и почему человек — больше, чем его ДНК
Сегодня по ДНК можно узнать о своих предках, наследственных заболеваниях, предрасположенности к какому-то виду спорта и многому другому. Но геном человека не определяет его судьбу, и, как это ни банально прозвучит, все в наших руках. В этом помогает эпигенетика.
В 1997 году вышел научно-фантастический фильм «Гаттака», повествующий о будущем, где каждому ребенку сразу после рождения делают генетический тест, который выявляет его способности и предопределяет его дальнейшую судьбу. (Интересно, что название Gattaca составлено из первых букв наименований нуклеотидов в ДНК: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т).) Однако главный герой ради мечты полететь в космос обманывает систему, доказывая, что будущее не предопределено. Как говорил, нобелевский лауреат по физиологии и медицине Питер Медавар: «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает».
Эпигенетика — раздел генетики, который изучает, как поведение и образ жизни человека, а также окружающая среда, в которой он живет, влияют на его организм. В отличие от генетических изменений, которые происходят раз и навсегда, эпигенетические перемены обратимы.
Условия, в которых живет человек, влияют на его предрасположенность к болезням Фото: © Urbanscape / Shutterstock / FOTODOM
В этом смысле показателен пример пятерых однояйцевых сестер-близнецов Дион, которые родились в 1934 году. При идентичной ДНК все они отличались друг от друга по психотипам, болели разными болезнями и даже не очень дружили друг с другом.
«ДНК одинаковая, а люди разные. Почему? Возможно, одна из сестер в утробе матери была ближе к ее сердцу, а его биение передается на мембраны клетки. Напряжение и пульсирующее избыточное давление на мембране активирует определенные сигнальные каскады, что приводит к изменениям в экспрессии генов, а это отражается в геноме», — объясняет доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН Егор Прохорчук.
Это не какая-то мистика, а абсолютно научный подход к тому, как мы можем передавать внешнее воздействие на геном
Егор Прохорчук руководит лабораторией геномики и эпигеномики позвоночных Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН. Кроме того, он — декан медико-биологического факультета РНИМУ им. Н. И. Пирогова, а также член Синодальной комиссии по биоэтике Русской православной церкви.
Однояйцевые, или монозиготные, близнецы происходят из одной оплодотворенной яйцеклетки, которая разделяется надвое. Но почему такие люди все-таки различаются? С одной стороны, это влияние внешних факторов, которые через эпигенетику заставляют ДНК одного состава работать по-разному в близнецах. С другой стороны, некоторые генетические различия эти идентичные люди могут приобретать во время эмбрионального развития начиная с самых ранних стадий.
Почему у близнецов разные отпечатки пальцев?
ЧитатьПервичная последовательность ДНК и этнические черты личности порой вступают в противоречия. И часто такие факторы, как культурные ценности и язык, влияют на поведение человека сильнее, чем его генетические особенности. Ярким примером служат венгры. Они имеют общее происхождение с южными славянами и генетически от них неотличимы. Но мадьярский язык относится к финно-угорской группе, а у чехов, поляков, а также у сербов и прочих балканских народов другая языковая группа — западнославянская. Иначе говоря, по крови они братья, а по культуре — чужаки.
В Венгрии живет около 10 млн человек Фото: © Adam Szuly / Shutterstock / FOTODOM
Можно ли предсказать болезни по ДНК
Раз человек — это не только первичная последовательность ДНК его генов, возникает вопрос: как определить предрасположенность к болезням? По статистике, влияние генетических особенностей организма на формирование в нем многофакторных патологий, как правило, превышает 30 %. Таким образом, важно и то, что внутри нас от природы, и то, как мы проводим свою жизнь: что едим, сколько спим, насколько нагружаем тело.
«Образ жизни, как предиктор входит в общую логистическую регрессию, где важны весовые коэффициенты каждой составляющей. У генетики он чаще всего не выше 0,3–0,4. Помимо генетических факторов, в качестве предикторов можно добавлять все что угодно: что едите, где живете, какова там концентрация тяжелых металлов, сколько путешествуете, курите ли вы, женаты на красивой женщине или нет, как часто с ней ссоритесь. И чем больше параметров вы загрузите, тем более точную модель получите. Но это связано тайнами частной жизни человека. Если хотите, чтобы математика и биология дали более точный ответ, нужно расстаться с приватностью, а это большая дилемма», — рассуждает профессор.
Потрепала тебя жизнь: как с возрастом меняется ДНК и на что это влияет
Читать
