Вот вам загадка.

Как могут близнецы, имеющие одинаковую ДНК, повзрослев приобрести разные генетически обоснованные черты. Почему у одного из них, например, может заболеть сердце в 55 лет, а второй, будучи в прекрасной форме может пробежать марафон. Природа и воспитания имеют большое значение, но более подробный ответ может дать эпигенетика.

Эпигенетика

Эпигенетика - это изучение того, как ДНК взаимодействует с маленькими молекулами внутри клеток, которые активируют и деактивируют гены. Если представить, что ДНК эта книга рецептов то эти молекулы определяют, что и когда должно быть добавлено в процессе готовки. Это не значит, что они делают какой-то сознательный выбор. Скорее все зависит от концентрации этих молекул в клетках.

Так как это работает? Гены в ДНК выражаются, когда они прочитаны и переведены в РНК которую рибосомы переводят в протеины, а протеины определяют характеристики и функции клеток. Эпигенетические изменения могут усилить или ослабить транскрипцию некоторых генов. Обычно это ослабление происходит, когда ДНК или протеины обернуты ДНК помечаются маленькими химическими ярлыками.

Набор всех химических ярлыков, которые прикреплены к геному определенной клетки называется эпигеном. Некоторые из них вроде метиловой группы препятствуют появлению гена, не давая клеткам прочитать ген или заставляя ДНК сжиматься плотнее и в итоге ее нельзя прочесть.

Ген все еще там, но он ничего не может рассказать.  Усиление транскрипции — это как раз наоборот. Некоторые химические ярлыки расслабляют ДНК так, что ее становится очень легко транскрибировать. В результате начинается производство связанного с ней протеина. Эпигенетические изменения могут пережить клеточное деление, то есть они могут влиять на организм всю его жизнь. Иногда это хорошо. Эпигенетические изменения является частью нормального развития. Вначале в клетках эмбриона есть главный набор генов.

При делении клеток некоторые гены активируются, а некоторые сдерживаются. С течением времени в результате эпигенетического перепрограммирования некоторые клетки становятся клетками сердце, другие клетками печени. Каждый из примерно двухсот видов клеток в организме имеет примерно одинаковый набор генов, но свой собственный эпигеном.

Эпигеном также является посредником в диалоге длинную в жизнь между генами и окружающей средой. На химические ярлыки, которые активируют или сдерживают гены может влиять еда, химические вещества или лекарства. Появляющиеся эпигенетические изменения могут привести к появлению опухолей, если, например, сдерживает ген вырабатывающий протеин для борьбы с болезнью.

Эпигенетические изменения, вызванные окружающей средой, являются причиной, по которой генетически одинаковы близнецы вырастают очень разными людьми. Близнецы растут их эпигеномы ведут себя отлично друг, от друга влияя на развития этих людей и на их склонность к заболеваниям. Даже отношения в социуме влияют на эпигенетические изменения.

В одном известном опыте, когда крысы матери плохо ухаживали за своим потомством ген, помогающий справляться со стрессом у крысят были метелировани и подавлены и это может влиять не только на одно поколение.

Большинство эпигенетических отметок стирается с появлением яйцеклетки из семени, но сейчас ученые предполагают, что некоторые отметки сохраняются, передавая эпигенетические характеристики следующим поколениям. Детские впечатления ваших родителей или их выбор во взрослом возрасте могут сформировать ваш собственный эпигеном, но хоть эпигенетические изменения остаются с вами они не обязательно постоянны.

Здоровый образ жизни, включающий в себя правильное питание, физические упражнения и более или менее чистую окружающую среду может в долгосрочной перспективе создать здоровый эпигеном. Сейчас замечательное время чтобы изучать это явление.

Ученые только начинают понимать, как эпигенетика может объяснить механизмы человеческого развития и старения, а также причины появления раковых опухолей, болезни сердца, психических заболеваний, зависимостей и многого другого, но пока новые технологии изменения генома помогают определить какие эпигенетические изменения в действительности влияет на здоровье и заболевания и как только мы поймем, как эпигеном влияет на нас мы сможем влиять и на него.