Долгая жизнь передаётся по наследству без участия генов
Futurvector-RTD, Boris Sivko
Долгая жизнь передаётся по наследству без участия генов
Продолжительность жизни круглых червей, по крайней мере отчасти,
находится под эпигенетическим контролем: химические модификации белков-
упаковщиков ДНК позволяют продлить жизнь трём поколениям нематод.
Давно известно, что облик организма определяется не только генами, но
и, если можно так выразиться, внегенетическим <<гарниром>> -- химическими
модификациями ДНК или белков гистонов. Существует набор ферментов,
которые работают с азотистыми основаниями в ДНК или с гистонами --
присоединяют и снимают с них метильные группы. В зависимости от узора
метилирования меняется и активность гена, который подвергся обработке.
Или того гена, с которым связываются модифицированные гистоны. Всё это
входит в понятие эпигенетического кода.
Схемы таких модификаций передаются из поколения в поколение; это и
даёт повод говорить об эпигенетическом коде и наследовании. Например,
цвет глаз у дрозофил, цвет и симметрия у цветков растений определяются
такими внегенетическими факторами, передающимися от родителя к
потомкам. Но учёным из Стэнфордского университета (США) удалось найти
нечто более существенное: в их экспериментах эпигенетические факторы
определяли продолжительность жизни. Правда, объектом исследования были
всего лишь черви нематоды.
В статье, опубликованной в журнале Nature, авторы сообщают, что
продолжительность жизни червей зависела от того, как метилировались
определённые гистоны. В <<тексте>> самих генов ничего не менялось, всё
зависело только от того, как они упакованы. Точнее, от того,
модифицированные или немодифицированные гистоны участвуют в их
упаковке. Но, что более важно, черви-долгожители производили на свет
такое же потомство. И долгожительство сохранялось на протяжении трёх
поколений.
То есть речь идёт не о простом изменении в генетической активности,
которая постоянно происходит в любом организме, а именно о наследуемом
качестве.
Одна из главных загадок эпигенетики -- это то, как такие схемы
модификации передаются из поколения в поколение. Дело в том, что в
половых клетках эпигенетические маркеры счищаются. Но всё говорит в
пользу того, что какая-то память о них остаётся. Учёные,
специализирующиеся в эпигенетике, говорят о каких-то метаболитах или
даже молекулах РНК, помечающих места модификаций ДНК и гистонов, и
потом по этим меткам ферменты нового организма восстанавливают
метильные модификации. Возможно, с этим связан и не слишком долгий
срок такого наследования: к четвёртому поколению нематод этот
молекулярный фактор слишком сильно разбавляется между потомками, чтобы
поддерживать память обо всех модификациях, необходимых для увеличения
продолжительности жизни.
Сейчас учёные пытаются воспроизвести полученные результаты в
экспериментах на мышах и рыбах. В более сложных организмах срок жизни,
безусловно, находится под более замысловатым управлением, но почему бы
и эпигенетическому механизму в этом не поучаствовать?