Каждая клетка нашего тела содержит одни и те же генетические данные, которые формируют человека. То, что отличает клетку мозга от клетки сердца или любой другой клетки, — это активация и деактивация определенных генов. Изучением подобных аспектов, регулирующих активность генов, занимается эпигенетика.
Что такое эпигенетика?
Как правило, большинство людей понимают, что такое генетика: предметом данного исследования является геном, его модификации и особенности передачи специфических признаков от одного поколения к другому. Эпигенетика — это раздел биологии, который изучает такие изменения в деятельности генов, при которых структура ДНК остается неизменной.
Термин «эпигенетика» было впервые введено в 1942 году английским ученым Конрадом Уоддингтоном. Биолог объяснил это как нечто, связывающее генетику и эпигенез, учение о последовательном эмбриональном развитии. Его предположение звучало экстраординарным в то время, но теперь полностью подтвердилось.
Наши гены идентичны, когда мы молоды, стары, здоровы или больны. Когда мы стареем или болеем, мы испытываем реакцию нашего организма на эпигенетические изменения. Например, было доказано, что большинство хронических заболеваний, таких как сердечные заболевания и злокачественные новообразования, могут быть связаны с изменениями эпигенетических показателей. Аналогично, наше окружение и образ жизни определяют, как наш геном приспосабливается к позитивной или негативной среде. Поведение человека, диета или распорядок дня влияют на то, какие гены будут усиливать или, наоборот, ослаблять их активность. И — что самое важное — эта информация может передаваться по наследству. Эпигенетические процессы начинаются еще до рождения и продолжаются на протяжении всей жизни человека. В отличие от генетических данных, эпигенетические изменения могут воспроизводиться в трех или четырех поколениях, и при отсутствии триггеров, которые их стимулируют, они исчезают.
Исследование эпигенетической клеточной памяти
Если бы только гены были ключевым аспектом, определяющим наше развитие, все люди были бы идентичны. Именно из-за эпигенома у нас разная внешность, и в одной и той же семье дети обладают множеством уникальных особенностей:
- рождаются с разной структурой и цветом волос,
- с разными цветами глаз,
- с или без склонности к увеличению веса или нет и т.д.
Влияние эпигенетических факторов на здоровье было изучено голландскими и американскими исследователями, которые проанализировали жизнь пожилых голландцев, родившихся в послевоенный период между 1945 и 1946 годами. Было обнаружено, что недоедание и связанный с войной стресс их матерей оказывал неблагоприятное воздействие на здоровье детей. Они родились недоношенными и склонными к сосудистым заболеваниям, ожирению и диабету 2 типа. Важно отметить, что их дети также родились недоношенными, хотя питание матерей уже было достаточно сбалансированным. Это свидетельствует о том, что такие изменения могут быть переданы следующим поколениям.
Что влияет на эпигеном человека
На эпигеном человека в основном влияют факторы образа жизни: качество питания, стресс, спорт, вредные и полезные привычки и т.д. Тем не менее, многие вещества также могут влиять на наследственность. Например, бисфенол-А, который применяется в качестве отвердителя в пластмассах, расщепляет свободные метильные группы и ингибирует ферменты, которые связывают эти группы с ДНК. Это вещество способствует развитию рака молочной железы, предстательной железы и яичек, ожирению, диабету 2 типа и репродуктивным расстройствам среди прочего. Кроме того, некоторые продукты положительно влияют на эпигеном: зеленый чай, большинство овощей и фруктов. Если человек добавит их в свой рацион, вероятность заболеть раком снижается.
Примечательно, что мы можем найти «ключи» к генам, и, возможно, сможем регулировать такие физические процессы, которые происходят в организме, как старение. Гены можно контролировать, целенаправленно влияя на их экспрессию. Это основной современный подход к улучшению здоровья и продлению жизни. Благодаря направленной экспрессии генов в будущем мы могли бы достичь умственной сверхспособности, обновить органы и системы организма, а также остановить старение. Пока это только предположение, требующее дальнейшего изучения, но уже ведутся исследования, направленные на то, чтобы остановить рост раковых клеток путем контроля активности генов.
Мы способны в определенной степени контролировать эпигенетические механизмы с помощью позитивных изменений образа жизни. Например, избавление от привычки курить увеличивает метилирование ДНК. Прием фолиевой кислоты во время беременности может снизить риск многих врожденных дефектов у ребенка. Или сбалансированное питание и регулярные занятия спортом также стимулируют позитивные изменения не только в вашей жизни, но и в жизни последующих поколений.
