Za všetko môže dedko - WELT
Životný štýl starého otca pokračuje po celé generácie. Ak starý muž prešiel, musia ho platiť jeho vnuci: hrozí cukrovka alebo infarkt. Vina je genetický mechanizmus, ktorý vedci ešte nedokázali úplne dešifrovať: Za všetko môže dedko
Príbeh M. arcus Pembrey začal v roku 1994 šialeným nápadom. Čo keby si genetik položil otázku, čo ak by vplyvy prostredia ovplyvňovali nielen vlastné telo, ale aj život potomkov? Priviedla ho k tomu štúdia z roku 1992, ktorá hovorí: „Táto štúdia ukázala, že dcéry žien, ktoré vyhladovali v druhej svetovej vojne, porodili menšie deti“.
Spočiatku to nikto nebral vážne. Dajú sa nadobudnuté vlastnosti dediť? Vedci si už takéto tézy niekoľkokrát vyskúšali, teórie boli vždy nejasné, nikto nemal fakty. Marcus Pembrey však hľadal dôkazy. V malom meste v severnom Švédsku sa viedli presné záznamy o výnosoch plodín a zdraví obyvateľov. Pembrey a lekár Lars Olov Bygren vyhodnotili údaje a zistili, že ak muži v Överkalixe hladovali ako deti, synovia ich synov dosiahli v priemere vyšší vek. Ak mali ženy v detstve príliš málo na zjedenie, žili dlhšie dcéry svojich synov - nie dcéry dcér. Spomienka na obdobie hladu sa tak dedila v otcovskej línii.
A Marcus Pembrey našiel ešte viac dôkazov o „dlhodobej genetickej pamäti“: Vo Veľkej Británii vyšetril mužov, ktorí začali fajčiť pred pubertou. Ich synovia rástli väčší ako ostatní chlapci - ale nie ich dcéry. „To nám ukázalo, že to nemôže mať spoločenský dopad. Prečo by to malo mať vplyv iba na synov?“ vysvetľuje Pembrey.
Ako si gény mohli pamätať udalosti z okolia po celé generácie, je záhadou. Na bunkovej úrovni však už dávno bolo známe niečo ako dlhodobá pamäť. Epigenetika sa zaoberá otázkou, ako a prečo to funguje. Jedným z nich je Wolf Reik, ktorý sa venuje výskumu na Babrahamovom inštitúte v Cambridge. Epi-genetika, vysvetľuje, znamená niečo ako „okrem genetiky“: mechanizmy, pomocou ktorých je možné aktivovať alebo deaktivovať gény bez zmeny DNA. „Epi“ pochádza z gréčtiny a znamená „vedľa nej, na vrchole“. Epigenetici neskúmajú postupnosť stavebných blokov pozdĺž DNA, na ktorú sa genetici zamerali v rámci projektu Human Genome Project. Skôr by chceli vedieť, ktoré faktory riadia približne 25 000 génov dedičnej línie počas vývoja zo zárodočnej bunky na dospelý organizmus bez toho, aby boli samotným génom.
Napríklad 200 rôznych typov buniek u ľudí: aj po mnohých rozdeleniach jednotlivé bunky stále vedia, do ktorého tkaniva kedysi patrili. Nielenže odovzdávajú gény, ale aj ich presný stav jeden na jedného. „DNA je rovnaká,“ tvrdí Reik. „ich použitie je rôzne.“
Náš genóm je viac ako 90 percent podobný ako u iných cicavcov a u našich blížnych dokonca 99,9 percent. Napriek tomu ani dvaja ľudia nevyzerajú ako tí druhí a ani jednovaječné dvojčatá si nikdy nie sú úplne podobné. Mutácie nestačia na vysvetlenie rozdielov: Aj spermie a vaječné bunky obsahujú viac informácií ako genetické pokyny pre samotné proteíny. Okrem toho sa na genóme a okolo nich zhromažďuje veľké množstvo ďalších biomolekúl, medzi nimi sú aj epigenetickí aktéri.
Mnoho génov je označených chemickou známkou - napríklad metylovými skupinami. Inaktivovať sa dajú dokonca aj celé chromozómové segmenty - sú jednoducho pevne zabalené.
Takéto škrupiny môžu kedykoľvek spadnúť, ale mutácií sa nedá tak ľahko zbaviť. Napriek tomu môžu označenia vydržať celý život - často aj celé generácie. U ľudí vedci v tejto skupine počítajú okolo 80 génov. Nezameniteľná charakteristika: Aktívna je buď otcovská alebo materská kópia. Preto je rozdiel, či dedíte variant génu po otcovi alebo po matke. Akonáhle je označený gén inaktivovaný, zostane ním po celý život. Iba vo vajíčkach a spermiách je tento odtlačok odstránený a nahradený pečiatkou vlastného pohlavia.
Chyby v systéme epigenetických značiek môžu mať vážne následky. Napríklad Beckwith-Wiedemannov syndróm sa vyskytuje, keď sa niečo pokazí pri imprintovaní rastového génu. Deti s týmto syndrómom sa rodia príliš veľké a majú vážne fyzické chyby.
Pravdepodobne však účinky pôjdu oveľa ďalej. Epigenetické účinky môžu byť tiež za mnohými ďalšími chorobami. Cukrovka, obezita a Alzheimerova choroba sú len niekoľkými príkladmi. A rakovina je tiež na agende epigenetikov.
Adele Murell z Hutchinsonovho centra v Cambridge našla súvislosť medzi rakovinou a chýbajúcimi stopami: „Ak v priebehu života stratíte stopy, máte vyššie riziko rakoviny.“
Ako sa strácajú epigenetické znaky, je záhadou. Musí však existovať aspoň nejaký prirodzený mechanizmus, pomocou ktorého môžu bunky odstraňovať značky. „Preprogramovanie sa deje vo vajíčkových a spermatických bunkách,“ vysvetľuje Wolf Reik. „Toto preprogramovanie zabezpečí, že sa najskôr odstránia takmer všetky značky.“
Toto preprogramovanie je zase najväčší problém s teóriou Marcusa Pembreyho. Pretože, ako tvrdia jeho oponenti, ako by sa malo prenášať značenie na potomka, ak je predtým vymazaný? Pre Pembreyho je preto zrejmé, že pamäť musí byť uložená vo vajíčkových a spermatických bunkách. Jeho údaje v skutočnosti naznačujú, že vplyvy prostredia sa dedia iba vtedy, ak sa vyskytujú v určitých životných fázach.
U mužov je kritický čas tesne pred pubertou; ženy sú obzvlášť citlivé pred narodením, ako plod. „Nechcem do toho teraz veľa dávať,“ formuluje opatrne Pembrey, „ale vývoj vajíčok a spermií začína v týchto životných fázach.“ Genetik sa domnieva, že ak je to možné, vplyvy prostredia môžu mať počas tejto vývojovej fázy vplyv na pohlavné bunky. Ak by sa raz uložili v genóme vajíčka a spermií, pamäť by sa stala dedičnou.
Teraz existuje niekoľko experimentov, ktoré podporujú Pembreyovu teóriu. Myši s génom pre žltú farbu srsti a obezitu by mali v skutočnosti rodiť žlté a tučné mačiatka. Cielené kŕmenie tomu však môže zabrániť - zaistením epigenetického vypnutia génu. Samice potkanov vystavených jedu zdedili po svojich generáciách tendenciu k sterilite po svojich mužských potomkoch. A potkany, ktoré olizujú ich matky, sú nielen samy osebe odolnejšie voči stresu ako potkany bez cicavca; stresovú odolnosť prenášajú aj na svojich potomkov. Gény sa nemenia.
Takže možno má Marcus Pembrey so svojím nápadom pravdu. Lamarck by mal do istej miery pravdu. Zodpovedajúca debata medzi genetikmi a epigenetikmi stále pokračuje - kritici argumentujú predovšetkým skromnými dôkazmi. Nikto však nechce hodiť Darwina cez palubu, ani tí, ktorí považujú Pembreyho nápad za pravdepodobný: „Nemusíte ho toľko polarizovať,“ hovorí napríklad Wolf Reik. „Ale možno by ťa zaujímalo, či v našom genóme nie je nejaká zložka, ktorá by takto fungovala.“