Эпигенетика: как пометки на ДНК родителей определяют судьбу детей

Представьте: человеческая мать вкладывает годы в заботу о ребёнке. А плодовая мушка? Отложила яйца — и свободна. Казалось бы, эталон нерадивого родительства. Но не спешите с выводами. Исследователи из Института Макса Планка обнаружили, что эти крошечные создания тоже оставляют своим детям «инструкцию по выживанию». Просто записана она не на бумаге, а в эпигенетических кодах.

Мы все знаем, что наследуем от родителей ДНК — общую генетическую программу. Но как тогда из одних и тех же инструкций получаются клетки кожи, нейроны или мышцы? Всё дело в эпигенетике — своеобразной «системе пометок» на нашей ДНК. Сама молекула закручена вокруг белков-гистонов, образуя сложную структуру — хроматин. И именно его состояние решает, какой ген «включится», а какой будет молчать.

Эти эпигенетические метки — дополнительный слой информации, наш личный «эпигеном». Он уникален для каждого типа клеток. И долгое время считалось, что при зачатии он практически полностью стирается, чтобы новый организм начал с чистого листа. Но оказалось, не всё.

Учёные выяснили, что одна конкретная модификация гистона с кодовым названием H4K16ac передаётся от материнской яйцеклетки эмбриону. Об этом открытии сообщает Phys.org. Без этой метки развитие идёт наперекосяк. Интересно, сколько ещё таких скрытых «заметок на полях» нашего генома мы упускаем?

Важность H4K16ac проявилась жёстко. Когда матери не могли передать эту метку потомству, гены сбивались с толку. Структура хроматина нарушалась. Подавляющее большинство эмбрионов просто не выживало, не справившись с дефектами развития. Одна-единственная эпигенетическая пометка — и вопрос жизни.

«H4K16ac — это как инструкция, которую мать оставляет в зародышевой линии, — проводит яркую параллель ведущий автор работы Мария Самата. — Представьте: ребёнок первый раз остаётся дома один, а на столе лежат записки: “где еда”, “кому звонить”, “как не запереть себя на балконе”. Вот такая же точная и жизненно необходимая шпаргалка».

Эпигенетика продолжает удивлять. Если модификации гистонов могут дирижировать развитием, то, вероятно, они же влияют и на старение. Американские учёные, например, считают, что скорость старения можно «вычислить» по рисунку метилирования ДНК — другому типу эпигенетических меток, который меняется с годами. Похоже, наши гены — это не просто текст, а текст с огромным количеством карандашных пометок, которые и определяют нашу судьбу.