MY.UAНовини
Хто керує нашими генами? Загадки епігенетики
Хто керує нашими генами? Загадки епігенетики

Хто керує нашими генами? Загадки епігенетики

Хто керує нашими генами? Загадки епігенетики

Чи замислювалися ви над тим, як у нашому організмі утворюється й злагоджено працює стільки різних клітин? Почнімо, напевно, з молекули, що забезпечує здатність кожної клітини зберігати й передавати в спадок інформацію про її будову та функції, — з ДНК. ДНК є в усіх клітинах, окрім тих, які її втрачають у процесі життя. Вона — наче книга з інструкціями-генами. Інші важливі біологічні молекули — РНК — відповідають за правильне прочитання цих інструкцій. Вони передають інформацію, за «шаблоном» якої вже вибудовуються білки. Білки, своєю чергою, виконують ту величезну кількість функцій, завдяки яким живе та працює клітина.

Слід зазначити, що наша ДНК досить щільно упакована — інакше б вона просто не вмістилась у ядро клітини! Приблизна довжина ДНК людини — близько двох метрів, а розмір ядра вимірюється в мікрометрах. Тому ДНК накручується на білки-гістони, ущільнюється багато разів — і утворює компактну конструкцію, яку ми називаємо хроматином. Але для того, щоб утворилася РНК, необхідно, щоб упаковка ДНК трохи розкрутилась у місці потрібного гену. Це одне з явищ, яке пояснює феномен, чому всі наші гени не проявляються одночасно, ба більше, деякі з них роблять це частіше, деякі рідше, а деякі взагалі «мовчать». Співвідношення таких генів відрізняється від клітини до клітини — тому клітини нашої печінки не такі самі, як клітини м’язів, хоча ДНК, яку вони тримають у ядрі, від народження однакова. По суті, клітинна ДНК записує інструкції на кшталт «Я можу танцювати й співати, ліпити з глини, вишивати». І в деяких клітинах це прочитується як «Я можу танцювати й співати», частина клітин читає «Я можу ліпити з глини», а частина — «Я можу вишивати». І маємо, відповідно, набір клітин із різними здібностями, хоча ДНК в усіх однакова. От саме те, як це все регулюється, й досліджує, зокрема, наука епігенетика.

Епігенетичні диригенти генного оркестру

Що ж вивчає епігенетика? На рівні окремих клітин вона досліджує вплив, що керує роботою наших генів, працює з тим, що є, але як диригент примушує деякі гени-інструменти мовчати, а деякі бути гучнішими — й може створити дуже різну музику, маючи той самий склад оркестру.

Одним із таких прикладів, які, напевно, відомі всім, є випадки з різним виглядом (та й не тільки виглядом) близнюків, ДНК яких абсолютно однакова. Але протягом життя вони можуть зазнавати різних впливів зовнішнього середовища, вести різний спосіб життя — і в підсумку це впливає на них, роблячи «різними людьми».

До чого ж тут епігенетика? Було виявлено, що на хромосомах ідентичних близнюків епігенетичні мітки у віці трьох років є дуже подібними, а от у віці 50 років — значно різняться. Ці мітки — метильні групи, причеплені на молекулу ДНК. То, отже, сама лише наявність чи відсутність якоїсь хімічної мітки на нашій ДНК настільки сильно впливає на наш вигляд і здоров’я?

Давайте розбиратися.

Перше запитання, яке може постати: навіщо потрібна вся ця «епігенетика» (точніше, епігенетичні зміни чи модифікації)? Навіть якщо всі гени-інструменти працюють добре й приємно звучать, без нот і диригента гарної музики вони не зіграють. Має бути зрозуміло, що, як грати, коли кому мовчати, які робити динамічні відтінки, який темп тощо. Тому регуляція роботи ДНК потрібна й важлива, навіть для одноклітинних організмів!

На сьогодні виділяють три основні епігенетичні механізми: це вже згадане нами метилювання молекули ДНК, а також регуляція хроматину через додавання різних хімічних груп до білків-гістонів і, звісно, велика кількість так званих некодуючих РНК (тобто тих РНК, які після транскрипції не утворюють білків, але все ж таки самостійно працюють у клітині).

Метилювання ДНК — це справді хімічна модифікація молекули ДНК, яка є досить стійкою й просто так сама не відбувається. Для цього є спеціальні білки-каталізатори (ферменти). Одні з них приєднують до ДНК метильну групу, а інші її від’єднують. Найважливішу роль у регуляції роботи генів відіграє їх метилювання в місцях, що мають назву промотори, — саме там відбувається «запуск» гена в роботу. Але метильні групи перешкоджають цьому, відповідно, ген із такою міткою мовчатиме, доки його не «розметилюють».

Із гістонами справа трохи складніша, бо до них уже приєднуються не тільки метильні групи, а ще й ацетильні та деякі інші. Залежно від того, яка мітка й у якому місці буде приєднана до гістонів, хроматин або згорнеться щільніше, закривши доступ до генів, розташованих на цій ділянці, або ж розкриється, підставивши гени для утворення на їх основі РНК, вони звучатимуть у цьому «оркестрі».

Некодуючі РНК — це взагалі окрема й неймовірно цікава історія. Протягом тривалого часу вважалося: якщо ген не кодує білка, то він наче й непотрібний, так, якесь генетичне сміття. На диво, в нашій ДНК цього сміття виявилось аж надто багато. І от у якийсь момент науковці з’ясували, що насправді, хоч ця ДНК й не кодує білка, проте РНК, яка утворюється на її основі, відіграє в клітині не менш важливу роль. Некодуючі РНК є дуже різноманітними, мають різні розміри та величезний набір функцій. Наприклад, мікро-РНК можуть руйнувати РНК генів, які вже пройшли транскрипцію. Водночас довгі некодуючі РНК можуть виступити «суперменами» й відтягнути на себе мікро-РНК, урятувавши матричну РНК гена. Але вони також уміють і багато іншого… На сьогодні важко знайти процес у клітині, на який би не впливали ці молекули! Недарма 2024 року Нобелівську премію з фізіології та медицини присудили за відкриття мікро-РНК.

А тепер згадайте на хвилинку, яким простим вам усе здавалося раніше: є ДНК, є гени, залежно від цих генів ми маємо певні ознаки. А виходить, що все залежить далеко не тільки від них!

Чи впливає спосіб життя на наші гени й чи успадковуються ці зміни?

Цікаво, як зовнішні умови впливають на перелічені вище епігенетичні процеси? Науковці на сьогодні ще не можуть вичерпно відповісти на це запитання, проте дещо вже відомо й, звісно, постійно ведуться нові цікаві дослідження.

Ми знаємо, що деякі токсини можуть безпосередньо впливати на ферменти, що здійснюють метилювання. Також на метилювання може впливати дієта — якщо не споживати достатньої кількості фолієвої кислоти й холіну, які постачають нашому організму метильні групи, згаданим вище ферментам не буде звідки брати матеріал для здійснення метилювання в клітині. Гормони стресу, а також деякі речовини, що відповідають за запалення в нашому організмі, можуть запускати в клітині процеси, що спрямовуватимуть ферменти-модифікатори гістонів до конкретних ділянок на хроматині. Ці ферменти додають або видаляють із білків-гістонів ацетильні групи, що змінює стан хроматину й доступність генів на цих ділянках. Некодуючі РНК теж дуже чутливі до багатьох чинників. Наприклад, вітамін D напряму контролює низку довгих некодуючих РНК.

Насправді нам не потрібно брати на себе всю відповідальність за регуляцію наших генів. Щонайменше це занадто складно. Всі клітини нашого організму мають унікальні епігенетичні мітки, які формуються ще під час нашого розвитку. Так, під час запліднення сперматозоїдом яйцеклітини їх ДНК скидає (майже всі) свої мітки до «базових налаштувань». Протягом розвитку ембріона епігенетичні параметри наших клітин динамічно змінюються, доки не стабілізуються, сформувавши новий цілісний організм. Різні його клітини матимуть свій епігенетичний «підпис» — це визначає їх спеціалізацію, в результаті у м’язових клітинах проявляються гени, що відповідають за роботу м’язів, у нервових — ті, що роблять клітину нервовою, здатною сприймати та передавати нервові імпульси, а у статевих клітинах перед установленням їх власних епігенетичних міток стираються всі, що потрапили туди на початку, навіть ті, які залишалися після запліднення. В підсумку непотрібні кожній із цих клітин гени мовчать і не заважають решті створювати свою унікальну «музику». Слід також додати, що на епігенетичні мітки плоду може впливати стан організму матері — так, наприклад, було показано, що стрес матері під час вагітності призводить до «неправильного» метилювання певних генів майбутньої дитини.

На жаль, часом протягом життя, під впливом, зокрема, зовнішніх чинників, ці унікальні мітки можуть порушуватися. Деякі з цих порушень настільки критичні для роботи клітин, що можуть призводити до виникнення різних захворювань. Залежно від того, що й де змінилося, це можуть бути такі хвороби, як рак, діабет, аутоімунні чи психічні розлади. Жодна із систем не застрахована від таких змін. Проте науковці потроху вчаться їх виправляти — для деяких хвороб (переважно для раку) вже було розроблено й дозволено використовувати ліки, які впливають, наприклад, на метилювання ДНК чи ацетилювання гістонів.

Також епігенетичні зміни відбуваються під час старіння організму. Загальний рівень метилювання ДНК у більшості тканин знижується з віком, натомість нові метильні мітки можуть з’являтися на окремих «обраних» генах. Науковці дослідили цей процес і навіть розробили «епігенетичні годинники» — так, за допомогою певних міток метилювання можна визначити біологічний вік своїх тканин. Звісно, людина — така істота, якій би хотілося навчитись розвертати назад стрілки цього годинника. Поки відомо, що найкраще впливає на них здоровий спосіб життя — збалансована дієта, фізична активність, невживання всіляких токсичних для організму речовин, а також мінімізація стресу.

Крім визначення біологічного віку, епігенетичні зміни можна використовувати і як маркери різних захворювань. Є багато досліджень, які показують, що за метилюванням певних генів, зміною рівнів мікро-РНК чи довгих некодуючих РНК можна покращити діагностику, точніше описати характер і прогноз захворювання, відкоригувати лікування.

І, нарешті, запитання, яке хвилює багатьох: чи передаємо ми свої епігенетичні зміни нащадкам?

Наразі немає остаточного підтвердження такої передачі в людей. Як бачимо, природа намагається їй запобігти, «обнуляючи» епігенетичні мітки під час утворення статевих клітин і після запліднення. Є деякі роботи, що начебто показують можливість епігенетичного спадкування, але немає підстав стверджувати, що воно є обов’язковим і систематичним.

Отже, епігенетика — дуже цікава наука, вона інтенсивно розвивається й уже зараз збагачує наше розуміння впливу навколишнього середовища на розвиток організму, його здоров’я й те, як його зберегти.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
"Гадючье логово" и "абсолютная ошибка": сын Байдена шокировал "мнением" об Украине
Новости Украины
2025-12-24T18:33:33Z
«Батя, я стараюсь»: где сейчас и как выглядит жена президента-беглеца Людмила Янукович
Comments UA
2025-12-24T20:12:51Z
Притула обвинил Порошенко и россиян в работе против волонтерского движения Украины
TSN
2025-12-26T10:36:21Z
США в ООН сделали громкое заявление: чей режим назвали нелегитимным
Comments UA
2025-12-24T06:27:47Z
Убийства украинцев за счет населения РФ: стало известно о новом циничном предложении Путина
Comments UA
2025-12-26T12:03:41Z
Рютте рассказал, что не даст Путину напасть на страны НАТО
Европейская правда
2025-12-26T11:48:01Z
"Победили сами себя": на болотах вой из-за Купянска и шлют проклятья Путину с генералами. ФОТО
Новости Украины
2025-12-24T19:57:53Z
В Кремле отреагировали на заявление Венса о "прорыве" в мирных переговорах
Comments UA
2025-12-23T06:27:56Z
У Трампа назвали возможные сроки окончания войны в Украине
Хвиля
2025-12-24T22:48:22Z
Когда в России ждут окончания войны: неожиданные результаты опроса
TSN
2025-12-24T22:21:41Z
Баба Ванга сделала зловещее предсказание о Путине на 2026 год
TSN
2025-12-24T22:48:33Z
Сколько выходных будет на Новый год и Рождество — официальное решение правительства
TSN
2025-12-24T14:36:47Z
Союзник Украины не на шутку напуган возможностью войны: стало известно о беспрецедентном решении
Comments UA
2025-12-25T09:42:26Z
Почему 27 декабря нельзя выбрасывать хлебные крошки: какой церковный праздник
GlavRed
2025-12-26T12:06:28Z
Папа Римский на Рождество призвал Украину и РФ к диалогу
Новости Украины
2025-12-26T12:03:09Z
Сумы за коммуналку будут скудны: кому начислят гигантскую скидку
Знай
2025-12-25T09:33:40Z
Украинцы с Дией могут получить выплаты на семью
Хвиля
2025-12-23T06:27:13Z
Россияне ночью атаковали «Искандером» и 99 дронами
Комсомольская правда
2025-12-26T08:21:57Z
Взрывы возле Харькова: в городе на некоторое время остановилось метро, есть раненые, один человек погиб
Новости Украины
2025-12-24T10:33:20Z
«Массовый побег украинских военных и прорыв армии РФ на Сумщине»: что известно
Comments UA
2025-12-23T17:06:00Z
Украинцев предупредили о резком ухудшении погоды: какие регионы охватит
TSN
2025-12-25T16:48:53Z
В ВСУ назвали направление, где россияне отрезаны от логисты и массово сдаются в плен
Comments UA
2025-12-25T11:42:56Z
На выходные синоптики обещают украинцам снег и морозец
Украинская правда
2025-12-26T11:51:42Z
В Украине обновят правила регистрации и техосмотра трамваев и троллейбусов: изменения - с 2027 года
Лига
2025-12-26T11:27:51Z
Оккупанты под Купянском обманули сами себя, поверив в фейковую картину на фронте, - DeepState
Новости Украины
2025-12-23T22:00:51Z
Стало известно, какая погода будет на Сочельник и Рождество: готовьтесь к морозу!
Comments UA
2025-12-23T18:12:51Z
Есть ли еще шанс удержать Мирноград: в ВСУ сделали заявление
Comments UA
2025-12-23T13:24:23Z
Оставьте Рождество в покое: почему не нужно портить праздник глупыми нововведениями
Фокус
2025-12-25T06:15:17Z
Как эффективно прочистить слив: секретный ингредиент, работающий лучше соды и уксуса
TSN
2025-12-23T17:36:48Z
Пять вещей, которые лучше успеть сделать до 2026: потом украинцам будет сложнее
Знай
2025-12-23T04:51:11Z
День ангела 24 декабря: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-12-23T22:18:09Z
Как почистить картофель в мундире за несколько секунд без ножа: простой кулинарный трюк
TSN
2025-12-26T12:06:15Z
Никогда не теряет надежды: астрологи назвали самый оптимистичный знак Зодиака
Знай
2025-12-26T11:51:34Z
Гороскоп на среду 24 декабря 2025 года
UAToday
2025-12-23T16:27:23Z
Ціни на какао різко впали, але шоколад залишається дорогим
AgroNews
2025-12-23T16:12:47Z
Пыль не будет оседать неделями: профессиональный способ уборки, который легко повторить
TSN
2025-12-23T12:06:25Z
Известная украинская певица впервые рассекретила отношения и заговорила о свадьбе
TSN
2025-12-24T08:09:51Z
Алла Пугачева сделала новое заявление об эмиграции
Comments UA
2025-12-23T20:51:15Z
Умерла звезда "Москва слезам не верит" Вера Алентова
GlavRed
2025-12-25T14:48:49Z
"Открыл мне любовь": Денисенко сделала откровенное признание о партнере на "Танцах"
GlavRed
2025-12-25T14:39:00Z
Тэрон Эджертон охотится на Шарлиз Терон в тизере фильма "Вершина"
GameMag
2025-12-26T11:39:01Z
Решетник намекнул, кто может стать следующей "Холостячкой"
Комсомольская правда
2025-12-26T11:15:47Z
"Иноагент" Максим Галкин удивил поздравлением с Рождеством и получил "ответку". ФОТО
Новости Украины
2025-12-25T21:06:20Z
Максим Галкин неожиданно заговорил на украинском языке в день Рождества и растрогал поздравлением
TSN
2025-12-25T09:36:03Z
Здоровые и пьяные "бугаи": певица Tayanna — о поведении украинцев в США
Фокус
2025-12-23T12:57:51Z
Крупный украинский банк закрывает все счета украинцев: кто может остаться без денег
Знай
2025-12-25T19:12:53Z
В Украине изменились цены на картофель: сколько сейчас стоит килограмм
Знай
2025-12-24T21:12:39Z
ПриватБанк массово блокирует счета украинцев: почему и как восстановить доступ к счету
Знай
2025-12-25T03:33:03Z
Пенсия гарантированно вырастет на 900 гривен: кто получит больше денег
Знай
2025-12-25T15:33:17Z
Курс валют на 26 декабря: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2025-12-26T11:27:11Z
Атаки каждые 10 дней: в «Укрэнерго» предупредили о новой угрозе
Новости Украины
2025-12-26T11:18:31Z
Индексация пенсий: правила прохождения и дата на 2026 год
Знай
2025-12-24T04:12:08Z
С 1 января изменятся правила бронирования: какая зарплата спасет от мобилизации
Хвиля
2025-12-25T17:00:37Z
Новый скандал из Ощадбанка: почему ветерану заблокировали счет
Знай
2025-12-24T19:12:27Z
Как держать уровень сахара в норме: эти 10 простых советов спасут от серьезных проблем
Comments UA
2025-12-25T15:06:22Z
Как кофе действительно влияет на уровень сахара в крови: озвучено 4 шокирующих фактора
Comments UA
2025-12-24T06:39:56Z
"Тихий убийца" за праздничным столом: эксперты предупредили об очевидном сигнале смертельной опасности
Comments UA
2025-12-25T11:39:30Z
Можно ли вводить вакцину в участок, где есть татуировка
UAToday
2025-12-23T10:06:31Z
Суставы снова станут подвижными, как в 20: лучшие продукты для выведения соли из организма
TSN
2025-12-26T10:48:33Z
ВЛК "по кругу": что делать, если ТЦК игнорирует заключение врачей и требует новой комиссии
Хвиля
2025-12-26T10:45:46Z
Как вывести старые пятна на кухонных полотенцах: простые и рабочие методы
GlavRed
2025-12-23T09:54:45Z
Как вывести старые пятна на кухонных полотенцах: простые и рабочие методы
GlavRed
2025-12-23T09:54:31Z
Как вывести старые пятна на кухонных полотенцах: простые и рабочие методы
GlavRed
2025-12-23T09:54:12Z
Смартфоны Samsung массово подделывают: как отличить подделку от настоящего флагмана
Фокус
2025-12-24T17:18:15Z
«Запоріжсталь» відновила свою роботу – речник Запорізької ОВА
AgroNews
2025-12-25T18:09:18Z
Starlink Илона Маска падает на Землю: появилась фотография "мертвого" спутника
Фокус
2025-12-23T12:57:27Z
Инсайдер: Первая Call of Duty для актуальных консолей Nintendo почти готова — релиз ожидается в ближайшие месяцы
GameMag
2025-12-23T05:42:06Z
Смартфоны Xiaomi больше не получат память объемом 1 ТБ: о каких моделях речь
Фокус
2025-12-26T12:06:37Z
«Это вопрос времени, готовьтесь»: Ветеран Call of Duty предрёк появление игр за $100 — первой может стать Grand Theft Auto VI
GameMag
2025-12-26T12:03:47Z
Эту настройку важно поменять в новом смартфоне: что необходимо сделать после покупки
Фокус
2025-12-23T16:06:16Z
Редкий хищник, пропавший на 30 лет, был пойман в тайских джунглях
TSN
2025-12-26T11:48:08Z
Stardew Valley вышла на Switch 2 — владельцы версии для Switch могут обновиться бесплатно
GameMag
2025-12-26T11:39:23Z
Тест на IQ: найдите 3 отличия на картинке мотоцикла за 20 секунд
Comments UA
2025-12-24T05:33:40Z
На украинский рынок вышел премиальный французский соперник BMW 1 Series и Audi A3
Фокус
2025-12-25T12:06:44Z
Украинец перевозил рождественскую елку на спортивном кабриолете Porsche
Фокус
2025-12-25T08:57:02Z
Toyota презентовала скоростной спортивный электрокроссовер премиум-класса
Фокус
2025-12-24T15:12:39Z
Во Львове заметили новейший заряженный кроссовер Rolls-Royce $700 000
Фокус
2025-12-24T13:12:02Z
Китайская экспансия и проверки VIN-кодов: что ждет украинских водителей в 2026 году
Хвиля
2025-12-24T12:27:05Z
Переходила границу десятки раз: пограничники остановили автомобиль с амфетамином на миллионы
TSN
2025-12-24T11:06:42Z
"Поворот не туда": за что украинских водителей массово лишают прав и денег
Хвиля
2025-12-24T04:57:31Z
Более 60% рынка в пяти областях: какие модели авто чаще всего покупали украинские водители
Хвиля
2025-12-24T00:30:18Z
Россия ударила КАБом по Запорожскому району, есть погибшие и раненые
Комсомольская правда
2025-12-26T11:54:29Z
В Киеве вооруженные мужчины захватили в заложники таксиста: подробности и фото
TSN
2025-12-25T17:36:04Z
Россию накрыл масштабный коммунальный коллапс: десятки городов замерзают из-за аварий
Новости Украины
2025-12-25T20:57:53Z
Дроны атаковали порт в Краснодарском крае РФ: возник масштабный пожар
Украинская правда
2025-12-25T10:21:40Z
Фобия в копилку: на горе Захар Беркут остановился подъемник – спасатели снимают людей
Comments UA
2025-12-26T11:42:12Z
Дрон попал в дом в Чернигове: возросло количество пострадавших
Новости Украины
2025-12-26T11:30:01Z
Россияне уничтожили город: военный рассказал, что происходит в Волчанске
TSN
2025-12-25T05:33:09Z
Подозреваемый в убийстве 17-летнего украинца в Ирландии сомалиец подделал свой возраст
TSN
2025-12-24T20:00:59Z
Появилось видео, как патрульные в Киеве бьют огнетушителем по легковушке: в полиции объяснили ситуацию
Украинская правда
2025-12-24T14:24:57Z
Сменился лидер в рейтинге лучших боксеров мира: на каком месте Усик
Comments UA
2025-12-25T09:27:55Z
Экс-президент Украинской ассоциации футбола покинул Украину – СМИ сообщают о поддельной справке
Новости Украины
2025-12-24T20:12:26Z
Латвия не пустила в страну спортсменов России: россияне обезумевают от злости
Comments UA
2025-12-25T21:21:34Z
Фристайлист и надежда Украины на ОИ-26 Александр Окипнюк: Только дурак ничего не боится
Комсомольская правда
2025-12-25T11:36:35Z
Зеленский лишил стипендии Софию Лискун, получившую гражданство России
Комсомольская правда
2025-12-25T10:30:14Z
Футболист из Бурунди умер на футбольном поле: все из-за монеты-талисмана
Comments UA
2025-12-25T08:12:49Z
Лузан и Середа стали лучшими спортсменами 2025 года по версии НОК
Комсомольская правда
2025-12-23T19:00:09Z
Звезды на чемоданах? Пять незаменимых футболистов "Динамо" могут покинуть киевский клуб в 2026
Знай
2025-12-22T20:51:47Z
Звезды на чемоданах? Пять незаменимых футболистов "Динамо" могут покинуть киевский клуб в 2026
Знай
2025-12-22T20:51:46Z