aion-portent

Что такое эпигенетика

Эпигенетика — это наука, которая изучает изменения в работе генов, не связанные с изменением последовательности ДНК. Эти изменения происходят под влиянием факторов окружающей среды и образа жизни.

Как работает эпигенетика

Хотя последовательность ДНК в каждой клетке остается неизменной, активность отдельных генов может меняться. Это происходит благодаря химическим меткам, которые прикрепляются к ДНК и белкам, связанным с ней. Эти метки включают и выключают гены.

• Метилирование ДНК — прикрепление метильной группы к ДНК, что мешает доступу белков, активирующих гены
• Модификация гистонов — гистоны — это белки, на которые наматывается ДНК, их модификация меняет структуру хроматина и доступность генов
• Регуляторные РНК и микроРНК — небольшие молекулы РНК, которые регулируют активность генов на этапе транскрипции и трансляции

Такие эпигенетические метки не меняют последовательность ДНК, но влияют на то, какие белки в итоге будут синтезированы в клетке. Они могут передаваться дочерним клеткам при делении.

Факторы, влияющие на эпигенетику

На эпигенетические метки и активность генов влияют многие факторы:

• Питание
• Токсины
• Стресс
• Гормоны
• Окружающая среда
• Образ жизни

Влияние окружающей среды

Загрязнение воздуха, воды, почвы токсичными веществами способно вызывать эпигенетические изменения. Например, воздействие некоторых пестицидов и гербицидов приводит к метилированию ДНК и модификации гистонов в клетках.

Влияние стресса

Доказано, что хронический стресс и травмирующие события в детстве оставляют эпигенетические метки на генах, связанных со стрессом. Это повышает риск тревожности и депрессии во взрослой жизни.

Влияние питания

Диета беременной женщины и ребенка влияет на здоровье во взрослом состоянии. Например, недостаток питательных веществ приводит к эпигенетическим изменениям, связанным с ожирением, сахарным диабетом, болезнями сердца.

Применение эпигенетики

Понимание механизмов эпигенетической регуляции позволит:

• Разрабатывать более эффективные лекарства
• Создавать персонализированную медицину, учитывающую особенности эпигенома пациента
• Изобретать методы эпигенетической терапии для лечения болезней
• Улучшать методы выращивания сельскохозяйственных растений

Эпигенетика и медицина

Изучение особенностей эпигенома опухолевых клеток помогает разрабатывать таргетные препараты. Уже существуют эпигенетические лекарства от некоторых видов рака.

Анализ эпигенетических факторов позволяет выявлять риски развития комплексных заболеваний, таких как диабет, аутизм, болезнь Альцгеймера. В будущем это даст возможность проводить профилактику.

Эпигенетика в сельском хозяйстве

Изучение влияния температуры, влажности, питательных веществ в почве на эпигеном растений открывает пути к созданию более устойчивых культур, улучшению качества урожая.

Перспективы эпигенетики

Эпигенетика — многообещающая область биологии. Возможность управлять активностью генов, не изменяя ДНК, открывает огромные перспективы в медицине, сельском хозяйстве и других сферах.

Однако многие механизмы эпигенетической регуляции еще предстоит изучить. Сложность заключается в том, что один и тот же ген может по-разному работать в разных тканях и на разных стадиях развития.

Тем не менее, эпигенетика уже позволила значительно продвинуться в понимании причин многих болезней. Дальнейшие исследования помогут найти новые методы диагностики и лечения, а также сделать нашу жизнь здоровее и дольше.