Дядо е виновен за всичко - ЗАВЕДЕН
Начинът на живот на дядо продължава поколения наред. Ако старецът е преминал, внуците му трябва да платят за това: има риск от диабет или инфаркт. Вината е генетичен механизъм, който изследователите все още не са успели да разгадаят напълно: Дядо е виновен за всичко
Историята на M arcus Pembrey започва през 1994 г. с луда идея. Ами ако, запита се генетикът, какво, ако влиянията на околната среда не засягат само собственото тяло, но и живота на потомството? Изследване от 1992 г. го възпитава, той казва: "Това проучване показа, че дъщерите на жени, гладували през Втората световна война, са раждали по-малки деца.".
Отначало никой не прие идеята сериозно. Могат ли придобитите черти да бъдат наследени? Изследователите вече са се опитвали няколко пъти в тези тези, теориите винаги са били неясни, никой не е имал факти. Но Маркус Пембри търсеше доказателства. В малък град в Северна Швеция се водеха точни записи за добивите и здравето на жителите. Pembrey и лекарят Lars Olov Bygren оцениха данните и установиха, че ако мъжете в Överkalix са гладували като деца, синовете на синовете им са достигнали средно по-голяма възраст. Ако жените са имали твърде малко за ядене в детството, дъщерите на техните синове - не дъщерите на дъщерите - са живели по-дълго. По този начин споменът за периода на глад е наследен по бащина линия.
А Маркус Пембри намери още повече доказателства за „дългосрочна генетична памет“: Във Великобритания той изследва мъже, които са започнали да пушат преди пубертета. Синовете й израснаха по-големи от другите момчета - но не и дъщерите им. "Това ни показа, че това не може да бъде социален ефект. Защо трябва да засяга само синовете?" обяснява Пембри.
Как гените могат да си спомнят екологичните събития през поколенията е загадка. На клетъчно ниво обаче отдавна е известно нещо като дългосрочна памет. Епигенетиката се занимава с това как и защо действа. Един от тях е Волф Рейк, който прави изследвания в института Бабрахам в Кеймбридж. Епигенетиката, обяснява той, означава нещо като „в допълнение към генетиката“: механизми, с които гените могат да бъдат активирани или неактивни, без да се променя ДНК. „Епи“ идва от гръцки и означава „до него, отгоре“. Епигенетиците не изследват последователността на изграждащите блокове по ДНК, върху която генетиците са се фокусирали в проекта за човешкия геном. По-скоро те искат да знаят кои фактори контролират приблизително 25 000 гена на наследствената линия по време на развитието от зародишната клетка до възрастния организъм, без сами да са ген.
Например 200-те различни клетъчни типа при хората: дори след много деления, отделните клетки все още знаят към коя тъкан някога са принадлежали. Те не само предават гените, но и точното им състояние едно към едно. "ДНК е една и съща", казва Рейк. "използването им е различно."
Нашият геном е повече от 90 процента идентичен с този на други бозайници и дори 99,9 процента с този на нашите сънародници. Въпреки това никой от двамата не прилича на другия и дори еднояйчните близнаци никога не са напълно еднакви. Мутациите не са достатъчни, за да се обяснят разликите: сперматозоидите и яйцеклетките вече съдържат повече информация, отколкото генетичните инструкции само за протеините. В допълнение, голям брой други биомолекули се събират върху и около генома, сред тях епигенетичните актьори.
Много гени са маркирани с химически печат - например с метилови групи. Дори цели хромозомни сегменти могат да бъдат инактивирани - те просто са опаковани плътно.
Такива черупки могат да паднат по всяко време, но от мутациите не е толкова лесно да се отървете. Независимо от това, маркировката може да остане цял живот - често дори за поколения. При хората изследователите наброяват около 80 гена в тази група. Несъмнена характеристика: Активно е само бащиното или майчиното копие. Следователно има значение дали наследявате генетичен вариант от бащата или от майката. След като маркираният ген е инактивиран, той остава такъв за цял живот. Само в яйцеклетките и сперматозоидите този отпечатък се отстранява и замества с печат на собствения пол.
Грешките в системата на епигенетичните маркировки могат да имат ужасни последици. Синдромът на Бекуит-Видеман, например, се появява, когато нещо се обърка при отпечатване на растежен ген. Децата с този синдром се раждат твърде големи и имат тежки физически дефекти.
Предполага се, че ефектите отиват много по-далеч. Епигенетичните ефекти могат да стоят зад много други заболявания. Диабетът, затлъстяването и болестта на Алцхаймер са само няколко примера. И ракът също е на дневен ред в епигенетизма.
Адел Мюрел от центъра на Хътчинсън, Кеймбридж откри връзката между рака и липсващите отпечатъци: "Ако загубите отпечатъци в хода на живота си, имате по-голям риск от рак."
Как се губят епигенетичните маркировки е загадка. Но трябва да има поне някакъв естествен механизъм, чрез който клетките да могат да премахват маркировките. „Препрограмирането се извършва в яйцеклетки и сперматозоиди“, обяснява Волф Рейк. „Това препрограмиране гарантира, че почти всички маркировки са премахнати първо.“
Това препрограмиране от своя страна е най-големият проблем на теорията на Маркус Пембре. Защото, както твърдят опонентите му, как трябва да се предават маркировки на потомството, ако преди това са били изтрити? Следователно за Pembrey е ясно, че паметта трябва да се съхранява в яйцеклетките и сперматозоидите. Неговите данни всъщност показват, че въздействията върху околната среда се наследяват само ако се случват в определени фази от живота.
За мъжете критичното време е непосредствено преди пубертета; жените са особено чувствителни преди раждането, като плод. „Не искам да влагам прекалено много - казва предпазливо Пембри, - но именно в тези фази от живота започва развитието на яйцеклетките и сперматозоидите“. Генетикът вярва, ако изобщо, че въздействията на околната среда могат да действат върху половите клетки по време на тази фаза на развитие. Веднъж съхранени в генома на яйцеклетката и сперматозоидите, споменът за него ще стане наследствен.
Сега има няколко експеримента, които подкрепят теорията на Pembrey. Мишките с ген за жълт цвят на козината и затлъстяване всъщност трябва да раждат жълти, дебели котенца. Целевото хранене обаче може да предотврати това - като гарантира, че генът епигенетично се изключва. Женските плъхове, изложени на отрова, наследяват тенденция към стерилност от своите мъжки потомци в продължение на няколко поколения. А плъховете, които са облизани от майките си, са не само по-устойчиви на стрес, отколкото плъховете, които не са облечени; те също предават устойчивостта на стрес на своите потомци. Гените не се променят.
Така че може би Маркус Пембри е прав за идеята си. Ламарк донякъде би бил прав. Съответният дебат между генетиците и епигенетиката продължава - критиците спорят преди всичко с оскъдните доказателства. Никой обаче не иска да изхвърли Дарвин зад борда, дори онези, които смятат идеята на Пембри за правдоподобна: „Не е нужно да я поляризирате толкова много“, казва например Волф Рейк. "Но може би можете да се чудите дали в нашия геном няма някакъв компонент, който да работи по този начин."