Епігенетика "сильніша", ніж генетика! Лікар Діну
ЕПІГЕНЕТИКА «сильніша», ніж ГЕНЕТИКА!
Код нашого життя записаний в ДНК в ядрі клітини.
Алфавіт, яким написана вся інформація в наших генах, має лише 4 літери: A, C, G і T, що відповідає 4 азотистим основам: аденіну, цитозину, гуаніну та тиміну, які вибудовуються одна за одною у 2 спіральних ланцюгах ДНК.
Якщо розгорнути нитки ДНК, їх довжина складатиме майже 2 метри. ДНК знаходиться в ядрі кожної клітини. Єдиними клітинами, які не мають ядра, є еритроцити та рогові клітини шкіри, нігтів та волосків, оскільки для того, щоб виконати свою функцію, вони мають більший простір (еритроцити несуть більше гемоглобіну, а рогові клітини накопичують більше багато кератину і, отже, стають твердішими), коли вони досягають зрілості, ці клітини руйнують своє ядро.
Ця ДНК містить всю необхідну інформацію, яка визначає, наскільки я висока, який колір очей, волосся та шкіри я буду мати, як працює мій вуглеводний, ліпідний та білковий обмін тощо, включаючи скільки я живу (якщо не скорочую життя на самоті через вибір, який я роблю у своєму житті).
Ген - це та послідовність азотистих основ в ДНК, яка диктує синтез білка. Ланцюг ДНК людини має бл. 22000 генів.
Епігенетика - це всі зміни, якими спосіб життя «керує» генетику (експресія генів).
- Якщо Генетика - музична партитура, Епігенетика - диригент.
- Якщо «Генетика» - вистава, «Епігенетика» - режисер.
- Якщо генетика важка, Епігенетика - це програмне забезпечення.
- Якщо «Генетика» - це лампочка, «Епігенетика» - це перемикач, який вмикає або вимикає світло.
Епігенетика - це явище, яке забезпечує диференціацію клітин. Усі клітини мають однакову ДНК, але одні стають м’язовими, інші нервовими клітинами або імунологічними клітинами тощо. Хто диктує, які клітини стають серцевими, а які кишковими?
Епігенетика вивчає фактори навколишнього середовища (включаючи дієту), які регулюють експресію інформації в генах. Тому епігенетика стосується всього життєвого досвіду, який може вплинути на роботу наших генів.
Хоча генетика може пояснити деякий ризик розвитку хвороби Альцгеймера, епігенетика відіграє ще більшу роль у визначенні "долі" нашого когнітивного здоров'я.
Дослідження показали, що наш геном може проявлятися по-різному, залежно від факторів навколишнього середовища, які можуть закрити або відкрити певні гени для копіювання і, отже, експресії.
Погане харчування, малорухливий спосіб життя, забруднення, хімічні речовини та хронічний стрес, як психічний, так і фізичний, можуть впливати на гени як ембріона, так і людей похилого віку.
У якому б середовищі ми не знаходились, від матки до тіла неліцеїда, який переніс вплив факторів навколишнього середовища, які сприяє певний спосіб життя, ми постійно зазнаємо епігенетичних змін у своєму геномі.
Кілька епігенетичних процесів/механізмів визначають, які гени бути активними або репресованими (за активним значенням їх можна прочитати, скопіювати та дозволити синтезувати білки або проявити відповідно до інформації, записаної в ДНК).
Основними епігенетичними механізмами є: метилювання ДНК, ацетилювання та фосфорилювання гістонів (білків, на які намотана ДНК) та втручання мікро-РНК.
Метилювання ДНК - це додавання атома вуглецю + 3 атоми водню (СН3) до пар основ цитозин - гуанін у ланцюзі ДНК (так звані острови CpG).
Це метилювання може закрити ген, а це означає, що ген більше не може бути скопійований інформаційною РНК, яка витягує інформацію з ядра і надходить у цитоплазму, особливо до рибосом, які є фабриками синтезу білка всередині клітин.
Зміна поширеності метилювання в певних регіонах його ДНК була пов'язана з процесом старіння і, як видається, особливо пов'язана з нейродегенеративними захворюваннями, такими як хвороба Альцгеймера.
Наприклад, дефіцит вітамінів групи В, особливо В12 (кобаламін) і В9, який також називають фолатом (фолієва кислота - це синтетична форма), може бути наслідком невпорядкованого, недостатнього харчування (нестача цих вітамінів).
Цей дефіцит вітамінів, поряд з подібними, може бути головним фактором, що сприяє зміні процесів метилювання, викликаючи аберантний ремонт ДНК і, таким чином, сприяючи деменції.
Фосфорилювання гістону - ще один епігенетичний процес, за допомогою якого ланцюг ДНК затягується на 9-гістоновій шпулі, і таким чином інформація більше не може бути скопійована з цієї області (гена).
Мікро-РНК - третій за значенням тип контролю експресії генів (епігенетичний механізм). Він виконує роль скорочення "помилок" копіювання інформації, подібно до клавіші DEL (від "delete" = delete).
Епігенетичні механізми (з яких ми перерахували лише 3) знаходяться під впливом способу життя: дієта (наприклад, брокколі містить сульфорафан, який дуже багатий метильними групами, необхідними для метилювання ДНК), фізичні вправи, відпочинок, контроль стресу, свіже повітря, сонячне світло, вода (внутрішня та зовнішня).
ТАК, ЯК Я ЖИВУ, ВАЖЛИВЕ З ТОГО, ЩО Я СПАДЧУЮ!
На зображенні є лише інформація з однієї хромосоми з 46, характерних для здорової людини.
Послідовність букв a, c, g, t формує інформацію в кожному гені.
У хромосомі 21 є 243 гени, але введення послідовності з 4 «букв» (азотистих основ) займає 1470 сторінок дрібним шрифтом і без пробілів.!
Знімок зробив мій колега (доцент кафедри цукрового діабету, харчування та метаболічних захворювань в Інституті діабету Н. Паулеску в Бухаресті), який позував для тому, що містить всю інформацію про хромосому 21, том, знайдений в Інституті Швейцарська біоінформатика.
Дійсно, ці образи справді вражають! Ми є результатом інформації, яка кодується хімічно і на яку впливає поведінка, зумовлена іншою інформацією!…