Как привычки бабушек могут изменить ДНК внуков

Образ жизни вашей бабушки в юности влияет на то, какой вы есть сегодня. Например, если ей в детстве не уделяли достаточно внимания, у ее внука или внучки скорее всего будет склонность к клинической депрессии.

Сахарный диабет, ожирение или нарушение обмена веществ у представителя следующих поколений — последствия пережитого бабушкой или прабабушкой голода во время беременности, пишет Tokar.ua.

Каким образом гены могут измениться

Единственная причина этому — эпигенетика. «Эпи» означает «сверху». ДНК — это не только основы A, T, C и G, собранные в структуре двойной спирали. На ней находятся эпигенетические маркеры, которые дают команды генам — могут ли они «выключаться» или нет.

Распространенной формой эпигенетической модификации является метилирование ДНК, включая удаление или добавление метильной группы (СН3) к базовому цитозину (азотистое основание, используется в хранении и транспортировке генетической информации) специальных ферментов. Сам генетический код остается прежним, но наличие метильной группы может предотвратить связывание фактора транскрипции с геном, и поэтому ген не может быть экспрессирован (иными словами, ген «выключается»).

Другой формой эпигенетической модификации является модификация гистона (основного класса белков). В ядре ДНК обмотана гистонов белками, образуя нуклеосомы. Они формируют катушки, надмотки и, наконец, конденсированную структуру, называемую хромосомой. Модификация положительно заряженных гистонов меняет заряд хвоста. Это влияет на плотность обмотки ДНК белками гистона. Чем она сильнее, тем менее доступной является ДНК для транскрипции генов факторов транскрипции и других белков. Это и «выключает» ген.

На диаграмме изображена структура ДНК и то, как она обмотана 8-ю гистонами белкам, образуя нуклеосому.

Чуть больше десяти лет назад считали, что из поколения в поколение передается только генетический код. Однако ученые поняли, что эпигенетические маркеры имеют аналогичную способность. Это означает, что привычка, к примеру, курение вашей прабабушки могло изменить способ экспрессии генов и привести к различиям, которые мы видим сегодня.

В 2012 году журнал BMC Medicine опубликовал научную работу — исследование влияния никотинового дыма на беременных мышей и их потомства. Их выводы показали, что вещество деактивирует эпигенетические маркеры на важных генах, участвующих в формировании легких, и увеличивают вероятность развития потомства с астмой. Исследование объясняет увеличение количества детей-астматиков. Курение может привести к эпигенетическим модификациям зародышевой линии, которые могут перенять следующие поколения.

«Голодная зима» и ожирение

Чтобы еще раз подтвердить влияние образа жизни старого поколения на новое, ученые исследовали известную «голодную зиму» в Нидерландах времен Второй мировой войны и ДНК детей, чьи бабушки и дедушки жили в ту пору. Голландское население не получало должного количества продовольствия в течение 6-ти месяцев: нацисты морили людей голодом за массовые забастовки на железных дорогах.

Феномен голландского голода дал уникальную возможность ученым изучить влияние недоедания на гены и то, как они могут изменить организмы будущих поколений.

Беременные во время голода женщины рожали детей, передавали повышенный риск развития ожирения, диабета и даже психических расстройств, таких как шизофрения.

Результаты показали, что голодание изменило эпигенетические маркеры

В еще одном исследовании, проведенном в 2018 году, ученые изучали ответственный за метаболизм ген PIM3. Они обнаружили связь между метиловой группой на гене и высоким индексом массы тела у людей, чьи матери голодали во время беременности.

Заглушенный вследствие недоедания, PIM3 замедляет метаболизм у потомков, организм которых даже несмотря на правильное питание не может быстро сжечь жир. Это приводит к набору лишних килограммов.

Мнение о том, что окружающая среда и другие факторы, которые изменили жизнь наших предков, могут привести к развитию шизофрении, депрессии или ожирению, пугает. Оказывается, за каждую сигарету, пончик или затяжную диету расплачивается не только наше тело.

Смотрите также:

Читайте далее: ученые обнаружили у кальмаров способность менять ДНК.