ГЕН ДЕТСТВА ИЛИ В КАЖДОМ ИЗ НАС ЖИВЕТ РЕБЕНОК

Есть такое выражение: «Все мы из детства», также можно добавить: «В каждом из нас живет ребенок». Теперь уже можно сказать, что эти выражения имеют свое научное разъяснение. Учеными было выяснено, что обстоятельства жизни в детстве заметно сказываются на ДНК человека. Последствия сохраняются и в зрелом возрасте – и даже разбогатевший бедняк несет следы пережитого на генетическом уровне.
Исследование, проведенное канадскими и британскими учеными, касалось процесса метилирования ДНК. Метилированием называется модификация молекулы ДНК (присоединением метильной группы к нуклеотиду цитозину) без изменения самой нуклеотидной последовательности – этот механизм действует в течение всей жизни и тесно связан с регулированием активности генома высших организмов – как правило, метилированный ген менее активен.

Авторы работы попытались найти взаимосвязь между метилированием генов и социально-экономическими факторами детства человека. Как ни удивительно, но оригинальная идея подтвердилась: у людей, выросших в очень богатых и очень бедных семьях, обнаруживаются сильные различия в метилировании их ДНК. Совокупный эффект от воздействия в детстве таких факторов, как здоровье, жилье, профессии родителей, более чем вдвое сильнее, чем от текущих («взрослых») условий жизни – авторы выявили общим числом 1252 различия против 545-ти.

В ходе исследования ученые отобрали 40 наиболее полно документированных историй жизни из 10 тыс. жителей Великобритании, родившихся в марте 1958 г. Первый этап работы проводился, когда подопытным было по 45 лет. Получив образцы их крови, авторы выделили из них ДНК – для наблюдения максимального эффекта были отобраны люди, в детстве или взрослом возрасте успевшие побывать хотя бы на одном полюсе жизни – от изрядного богатства до полной нищеты. Ученые проверяли метилированность ДНК в 20 тыс. контрольных точках, и сравнивали эти данные для представителей разных групп. В общей сложности различия обнаружились в 6 тыс. точек, однако все они довольно четко разбивались на две крупные группы, в которые попадали люди, связанные близостью уровня жизни в раннем детстве.

Исследование позволяет ответить на давно интересовавший медиков вопрос о том, почему и каким именно образом всевозможные «болезни бедности» сохраняются с детства до зрелого возраста, даже несмотря на улучшение качества жизни. Тяжелое – или наоборот, счастливое – детство буквально «отпечатывается» в хромосомах.

Глава группы ученых профессор Моше Зиф (Moshe Szyf) объясняет: «Давайте представим гены в ДНК, как предложения, составленные из букв-нуклеотидов, полученных от родителей. Тогда метилирование – это как расстановка знаков препинания, которая может влиять на смысл фраз, акценты фраз, разбивку на параграфы. В итоге весь этот “текст” может по-разному читаться в разных органах – сердце, мозге, и т.д. И, как мы знаем теперь, расстановка таких “знаков препинания” зависит и от тех сигналов, которые мы получаем извне. По всей видимости, этот механизм помогает гибче адаптироваться к изменчивым обстоятельствам внешнего мира».

ЖИВИТЕ ДОЛГО ИЛИ ГЕН ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВА

Все мы хотим жить долго, но понимаем, что не все вечно на земле. Ученые всегда искали методы для продливания человеческой жизни, разные исследования и опыты на животных наконец-то дали положительный результат: у некоторых представителей червей-нематод в ДНК был найден ген долгожительства. Это, в свою очередь доказывает то, что в данном случае существует возможность наследования некоторых приобретенных признаков. Сам процесс наследия, не носит генетический характер.

            Группа ученых под руководством Анны Брюнет из Стэнфордского университета обнаружила признаки негенетического наследия долгожительства. Сделать это удалось путем наблюдения за длительностью жизни нематод Caenorhabditis elegans. Геном предков этих червей был отредактирован так, чтобы не нарушалась структура ДНК. В процессе редактирования генома, были использованы специальные белки, которые не могут оказывать влияние на структуру молекул ДНК.

Анна Брюнет вместе со своими коллегами смогла обнаружить гены долгожительства нематод, которые управляли сборкой отдельных белков. Главная особенность этих белков состоит в том, что они контролируют работу генома этих червей. В ходе проведения эксперимента, при помощи белков добавляли или удаляли метильные группы, говоря иными словами – «хвосты» СНЗ. Эти «хвосты» присоединялись к отдельно отобранным генам нематод. Добавленные элементы, характеризуются тем, что не меняют структуру ДНК, но с другой стороны, они либо понижают, либо повышают «читаемость» отдельных фрагментов молекулы ДНК. Это в свою очередь оказывает непосредственное влияние на концентрацию белков или других молекул.

В случае отключения гена Ash-2, как отмечают ученые, который синтезирует один из белков «редакторов», продолжительность жизни червей увеличивалась на треть. 

 В этот раз, исследователи решили понаблюдать, как изменится продолжительность жизни нескольких поколений червей, у предков которых были отключены некоторые гены, то есть те, что отвечают за сборку белка Ash-2, а также других «редакторов». 

Чтобы достигнуть поставленной цели вводился специальный штамм кишечной палочки, отвечающей за синтез молекул иРНК. Особенность данной иРНК, состояла в том, что она отключала сборку белков «редакторов» в том числе и Ash-2. Исходя из того, что пищеварительная система нематод имеет примитивный уровень организации, нужная часть генетического материала с легкостью попадала в ткани червей.

Ученые решили поместить несколько зародышей вместе с молодыми червями в емкость, где выращивались бактерии. После этого, исследователи вели наблюдения за продолжительностью жизни нескольких поколений нематод, а также их потомков.

Результат исследования полностью подтвердил ожидания ученых. Родительское поколение жило на много дольше чем их потомство, которое питалось не модифицированной кишечной палочкой. 

В ближайшие планы, ученых входит проведение подобного эксперимента на животных, которые имеют более высокий уровень организации организма.

 Будем надеятся, что  в скором времени ученым удастся как-то повлиять и на нашу жизнь. Будем здоровы и поживем долго и счастливо!