Ťažké dedičstvo minulosti, ako vaši starí rodičia ovplyvňujú váš osud
Deti, rodičia, starí rodičia a prastarí rodičia
Pred niekoľkými mesiacmi štúdia, ktorá vyvolala rozruch, ukázala, že strach získaný počas života v dôsledku traumy sa prenáša aj na potomkov. Štúdia sa uskutočnila na myšiach - výsledky boli aj tak prekvapujúce - ale množstvo údajov o ľuďoch potvrdzuje túto myšlienku zatiaľ málo pochopenú a ešte menej akceptovanú: negatívny vplyv udalostí alebo návykov v živote človeka sa neobmedzuje iba na existenciu tejto skutočnosti muž, ale prežije ich a bude prenášaný GENETICKY - to je veľký objav - na jeho deti a vnúčatá.
Tu sú niektoré z výskumných dokumentov dokumentujúcich tieto nové objavy, ktoré už začali meniť vnímanie vedcov - a čoskoro aj nás všetkých - o podstate genetického dedičstva.
Zoberme si napr, fajčenie. Vieme, že je to škodlivé pre tých, ktorí to praktizujú. Vieme, že poškodzuje aj okolie fajčiarov a stáva sa obeťou takzvaného pasívneho fajčenia. Vieme, že tehotné ženy, ktoré fajčia, negatívne ovplyvňujú zdravie dieťaťa, ktoré nosia. Je však prekvapujúce, keď zistíme, že ak žena za svojho života fajčila, tento zvyk zvyšuje riziko astmy u pravnukov tejto ženy, aj keď ich prababičku ani len nepoznali.!
Pokiaľ v tomto prípade ide o dobrovoľné správanie, v mnohých iných prípadoch ide o traumatické udalosti, ktoré ľudia utrpeli - bez akejkoľvek viny - alebo o spôsob života poznačený nedostatkami, ktorý zanecháva hlboké epigenetické stopy a ovplyvňuje ich tiež. ich potomkovia
Jednou z najdôležitejších štúdií tohto druhu je tzv štúdium Averkalix, podľa názvu malej švédskej osady, v ktorej bola postavená. Je to štúdia, ktorá nasledovala po niekoľkých nasledujúcich generáciách a snažila sa zistiť, ako životné podmienky generácie ovplyvňujú zdravie jej potomkov. Vedci skúmali 303 ľudí narodených v rokoch 1890, 1905 a 1920, ako aj ich 1818 rodičov a starých rodičov. Faktory ako hojnosť plodín a ceny potravín sa zohľadňovali spätne pomocou historických údajov zaznamenaných v dokumentoch z miestnych archívov.
Výsledky boli mimoriadne zaujímavé a odhaľovali spôsob, akým sa spôsob života rodičov a starých rodičov podpísal na zdraví zodpovedajúcich detí a vnúčat:
- vo veku 9 rokov mali synovia (ale nie dcéry) mužov, ktorí začali fajčiť v ranom veku, vyšší index telesnej hmotnosti
- hojnosť stravy starých rodičov (mužov) z otcovej strany (mužov) v období, keď boli deťmi, pred dosiahnutím puberty ovplyvňuje riziko úmrtia vnúčat, nie však vnučiek
- „dobre živení“ starí rodičia z otcovej strany ako deti mali netere s dvojnásobne vyšším rizikom úmrtia
A tak ďalej, veľmi zložité efekty rozložené do troch generácií, s výraznými rozdielmi podľa pohlavia, ktoré vrhajú úplne nové svetlo na tento mimoriadne komplikovaný a zároveň mimoriadne vzrušujúci jav: transgeneračná epigenetická dedičnosť niektorých fyziologických zvláštností.
Rozsiahla následná štúdia holandských a britských vedcov ukázala okrem iného aj toto:
Silné a nedávne potvrdenie prišlo po a pozoruhodný experiment na myšiach - o ktorých som sa zmienil vyššie a o ktorých si môžete prečítať viac tu - ktorá ukázala, že skupina zvierat, ktorá bola vyvolaná pachom chemikálie nazývanej acetofenón (opakovaným spájaním jeho pachu s elektrickým prúdom), tiež prenášala na svoje kurčatá (a oni - ich kurčatá) strach z rovnakého pachu látok, hoci ani „deti“, ani „vnuci“ neboli vôbec podmienené tým, aby sa ho báli. Štúdia sa uskutočnila na Emory University v Atlante v USA a je, myslím si, väčšine genetikov, presvedčivým dôkazom toho, že existuje transgeneračná epigenetická dedičnosť, že určité podnety spôsobujú zmeny v génovej expresii, pri kontrole ich fungovania bez zmeny ich štruktúry, prináša postupnosť „písmen“, postupnosť dusíkatých báz špecifických pre každý gén.
Fenomén so záhadnými koreňmi
Prečo je existencia tohto javu kontroverzná? Možno je to len odpor k zmenám - k zmene spôsobu myslenia zakotveného po celé storočia. V 19. storočí francúzsky biológ Jean-Baptiste Lamarck tvrdil, že živé organizmy môžu počas svojho života získať vlastnosti, ktoré by mohli odovzdať ďalším generáciám. Ale tento názor bol neskôr zdiskreditovaný a „lamarckizmus“ sa považoval za úplne nesprávny nápad. Evoluční biológovia všeobecne zastávali názor, že evolučná zmena je veľmi pomalý proces založený na dlhodobej modifikácii genetického dedičstva organizmu prirodzeným výberom, ktorý konsoliduje alebo odstraňuje určité mutácie v génoch (mutácie). sú zmeny v štruktúre génu).
Celé generácie biológov vyrastali s touto koncepciou a myšlienkou, že lamarckizmus bol iba jednou z nesprávnych ciest, od ktorej sa niektorí biológovia vymykali, a chýbala mu správna cesta darvinovského evolucionizmu. A teraz sa koleso dejín (vedy) krúti naj ironickejším možným spôsobom: biológovia sa vidia v pozícii, keď sú nútení brať do úvahy Lamarckovu víziu a dokonca mu postmortem dať spravodlivosť. Je to niečo, čo pre mnohých biológov „znie strašidelne“, hovorí Oliver Rando, molekulárny biológ na lekárskej fakulte University of Massachusetts, citovaný v nedávnom článku v časopise Nature. Jeho práca mu naznačila, že tento spôsob dedičného prenosu skutočne existuje. Ak je to tak, kladie si otázku, prečo si to za posledných sto rokov genetického výskumu nevšimlo toľko geniálnych vedcov?
Jedným z dôvodov, prečo je mnoho genetikov stále skeptických voči tomuto javu transgeneračného epigenetického dedičstva, je ten, že jeho mechanizmus je stále záhadný. Aby sme to vysvetlili, vedci by mali ukázať, ako určité bunkové signály pochádzajú z reprodukčných buniek pod vplyvom vonkajších faktorov v prostredí. Dôležitejšie z tohto pohľadu sú mužské reprodukčné bunky. Tehotná žena, ktorá je vystavená určitým vplyvom vonkajších faktorov (strava, znečistenie atď.), Môže ovplyvniť fyziológiu embrya už z toho dôvodu, že úzko súvisí s matkou a živí sa prakticky jej krvou. Preto sa pri výskume účinkov transgeneračnej epigenetiky vedci zameriavajú na otcov, ktorí skúmajú, ako spermie získavajú alebo strácajú určité genetické markery. Posledné dva alebo tri roky štúdia priniesli veľmi zaujímavé výsledky, ale tento výskum je vlastne v začiatkoch; je to študijný odbor, ktorý sa vedcom ešte len začína „rozuzľovať“.
Stále viac genetikov však začína pripúšťať existenciu tohto javu transgeneračný epigenetický prenos niektorých charakteristík na základe dôkazov poskytnutých štúdiami na zvieratách a niekoľkými štúdiami na ľuďoch.
Ďalšia úroveň, v ktorej je teraz bitka, je objasnenie záhadného mechanizmu prostredníctvom ktorého prebieha tento proces, aspekt, na ktorý sa niekoľko tímov výskumných pracovníkov z rôznych laboratórií zameriava pri hľadaní toho, ako sa veci dejú.
Ďalšia hypotéza zahŕňa históny, proteíny existujúce v bunkovom jadre a okolo ktorých je obalené vlákno DNA a majú formu, v akej sa nachádzajú v chromozómoch. Podľa tejto hypotézy by sa modifikácia expresie DNA neuskutočnila jej priamou metyláciou, ale bola by „vedľajším účinkom“ procesu, ktorý ovplyvňuje históny: na históny by sa mohli naviazať metylové a acetylové skupiny, ktoré by ovplyvňovali expresiu DNA v ich blízkosti. Aj keď počas bunkových procesov vedúcich k tvorbe spermií je väčšina DNA oddelená od histónov, časť týchto proteínov stále zostáva pripojená k DNA a tieto časti si mohli tieto informácie uchovať v korelácii so zmenenou génovou expresiou, a odovzdával by to z jednej generácie na druhú. Štúdia z roku 2011 ukázala, že u niektorých hlíst červov, určité chemické „značky“ v histónoch súviseli s dlhšou životnosťou a mohli sa prenášať niekoľko generácií.. A niektoré štúdie na myšiach preukázali možnosť, že prvkami podieľajúcimi sa na epigenetickom prenose niektorých znakov sú históny.
Alebo (iná hypotéza) nemohlo ísť o metyláciu DNA alebo histónu, ale o zásah RNA: Myši vystavené zápachu a bolesti acetofenónu môžu produkovať krátke molekuly RNA (mikroRNA) - možno v mozgu - ktoré cestujú krvou a dostávajú sa do semenníkov, kde sa viažu na DNA, na úrovni génu Olfr151 v spermiách a menia tak jeho expresiu. Takýto mechanizmus už bol u rastlín popísaný a nie je vylúčené, že pôsobí aj u zvierat. V štúdii na ľuďoch (2012) sa ukázalo, že spermie u mužov, ktorí fajčia, sa líšia od spermie u nefajčiarov, pokiaľ ide o expresiu 28 rôznych typov mikroRNA. Je možné, že také rozdiely budú pretrvávať niekoľko generácií. U myší bola táto perzistencia abnormálnej expresie mikroRNA už dokázaná: obézne myši, zistili vedci, vykazujú abnormality expresie v 11 druhoch mikroRNA spermií a prenášajú inzulínovú rezistenciu na ďalšie 2 generácie, čo je vlastnosť spojená s Metabolizmus.
Ale ak ide o „niečo nezmysly“, ako hovorí Oliver Rando? Napr, prióny - proteíny s abnormálnou priestorovou konfiguráciou, ktoré pôsobia ako infekčné agens (a o ktorých je v súčasnosti známe, že spôsobujú smrteľné choroby mozgu, ako je choroba šialených kráv a jej ľudský variant, Creutzfeldt-Jacobova choroba). O týchto priónoch, stále nie veľmi známych, sa v poslednej dobe zistilo, že môžu prenášať niektoré dedičné vlastnosti, čo je jav pozorovaný v bunkách kvasiniek. Alebo to môžu byť nejaké látok v sperme, ktorý ovplyvňuje spermie? Výskum na myšiach ukázal, že dôležité nie sú len spermie, ale aj ich životne dôležité „prostredie“ - tekutina, v ktorej sa nachádzajú a ktorá nie je jednoduchým „nosičom“, spôsob transportu a prenosu mužských reprodukčných buniek z mužského tela do tela. samice, ale zahŕňa zložky, ktoré zabezpečujú vitalitu, pohyblivosť spermií, ale aj látky ovplyvňujúce expresiu génov s účinkom na metabolizmus jedincov vyplývajúcich z príslušných spermií.
Preto sme stále uprostred záhad, pokiaľ ide o mechanizmus transgeneračného epigenetického dedičstva. Ale či už sa jedná o metyláciu DNA, histónov, RNA alebo o čokoľvek iné, zatiaľ netušené, odborníci v tejto oblasti sa jednomyseľne zhodujú, že nasledujúce roky prinesú veľké objavy a že tento smer výskumu je rovnako fascinujúci ako teoreticky a prakticky také dôležité: mohlo by to objasniť mnoho doposiaľ nepochopiteľných aspektov dedičnosti, otvárať nové obzory v genetike rastlín, chove zvierat, v diagnostike a terapii genetických chorôb a v porozumení obrovskej zložitosti jednej zo základných čŕt živej hmoty: prenosu vlastnosti živých vecí z jednej generácie na druhú.