Как средата на родителите ви може да се отрази на вашата ДНК
Това, което сте, не се дължи само и единствено на вашето ДНК, а и на средата, в която живеете. Фактори от начина на живот, като стрес и режим на хранене, могат да се отразят на експресията на гените. Въпреки че този факт е известен на учените, механизмът на предаване на тези промени на бъдещите поколения си оставаше мистерия. Едно ново изследване обаче най-после хвърля светлина върху процесите, които този механизъм включва.
Въпреки че тези промени се изтриват още в ранното развитие на ембриона от първоначалните клетки, които в последствие ще се превърнат в яйцеклетки и сперматозоиди, учените откриват, че определени участъци от ДНК устояват на това така наречено препрограмиране, което позволява на модификациите да се запазят и да станат наследствени. Освен това учените установяват, че някои от тези резистентни гени се асоциират с определени заболявания, включително затлъстяване и шизофрения. Тези интригуващи открития са публикувани в списанието “Cell”.
ДНК съдържа кодовете, нужни за изграждането на един организъм, но не е задължително всички наши гени да са активни по едно и също време или място в тялото ни. Тук се намесва епигенетиката – тези модификации на ДНК могат да променят кои гени се активират и деактивират, без да се променя същинската последователност на ДНК. Например химично съединение, наречено метилова група, може да се прибавя и премахва. То прави определени гени неактивни, като предотвратява достъпа до ДНК на механизмите, които я разчитат.
Този процес, наречен метилиране на ДНК, продължава през целия ни живот, но би могъл да възникне и в отговор на фактори от заобикалящата ни среда. При стресови състояния, например периоди на глад, моделите на метилиране могат да се променят. При момичета, родени от майки, които са преживели периоди на недостиг на храна по време на бременността си, се установява повишен риск от шизофрения. Но последиците не спират дотам. Учените откриват, че при лабораторни мишки, подложени на стрес, се наблюдават две страдащи от депресия поколения, въпреки че самите поколения не са отглеждани в условия на стрес.
Тези резултати са озадачаващи, защото се считаше, че епигенетичната информация бива изтривана от зародишните клетки, от които се образуват сперматозоидите и яйцеклетките, за да се предотврати натрупване на различно от нормалното метилиране, тъй като то би могло да навреди на поколението. В опит да разгадаят тази привидна мистерия, учени от университета в Кеймбридж започват да проследяват процеса на образуване на ембриони при мишките. Те се фокусират особено върху зародишните клетки, тъй като от тях се образува поколението на животните.
Учените откриват, че процесът на препрограмиране на зародишните клетки се случва в продължение на около седем седмици, започвайки на втората седмица от развитието на ембиона. Тази пречистваща фаза включва иницииране на инхибиторна мрежа, която предотвратява действието на ензими, улесняващи епигенетичните промени или тяхното поддържане. Изследването установява, обаче, че около 5% от генома е резистентен на препрограмиране. Това означава, че всяко метилиране, което се появява в тези области, не бива премахвано и може да се запази, оказвайки потенциално влияние върху бъдещите поколения.
При по-подробно изследване учените установяват, че някои от тези резистентни области се асоциират с определени състояния, напр. диабет, затлъстяване и шизофрения. Следователно тези „бегълци“, спасили се от препрограмирането, биха могли да обяснят защо факторите от заобикалящата среда оказват влияние не само на здравето на определени хора, но и на здравето на бъдещите им поколения.
Автор: Джъстин Олфърд за IFLScience, 5 юни, 2015
