Подобно тому как пианист интерпретирует примечания в музыкальных нотах, управляя громкостью и темпом, эпигенетика занимается интерпретацией генетических последовательностей ДНК в клетках. Эпигенетикой обычно называют исследование наследственных черт, которые не затрагивают изменения основных последовательностей ДНК клеток.
Первый путь, которым можно управлять экспрессией ДНК, - это добавление метильной группы (атом углерода с тремя соединенными с ним атомами водорода) к одному из оснований ДНК, что делает эту «маркированную» область ДНК менее активной и потенциально подавляет производство специфического белка. Экспрессия генов также может быть изменена гистоновыми белками, которые связаны с молекулой ДНК.
В 1980-х гг. шведский исследователь Ларе Олов Бигрен обнаружил, что мужчины в Норрботтене, Швеция, которые в детстве перешли от нормального питания к обжорству в течение трех месяцев, впоследствии произвели на свет сыновей и внуков, которые жили намного меньше. По одной гипотезе, в этом играли роль наследственные эпигенетические факторы. Согласно другим исследованиям, экологические факторы, такие как стресс, диета, курение и питание во время беременности, оставляют след на наших генах, которые передаются из поколения в поколение. В соответствии с этим мнением воздух, которым дышали ваши бабушка и дедушка, и пища, которую они ели, могут влиять на ваше здоровье спустя несколько десятилетий.
В 1983 г. американские ученые-медики Берт Фогелыптейн и Эндрю Р. Файнберг зарегистрировали первый случай болезни человека с эпигенетическим механизмом. В частности, они наблюдали широко распространенную потерю метилирования ДНК при колоректальном раке. Поскольку метилированные гены обычно выключаются, потеря метилирования может привести к аномальной активации генов при раке. Кроме того, слишком большое метилирование может свести на нет работу защитных генов опухолевой супрессии. В настоящее время разрабатываются лекарства, которые влияют на эпигенетические маркеры, которые выключают плохие гены и активируют полезные.
Общее понятие эпигенетики не ново. В конце концов, клетки мозга и печени имеют одинаковые последовательности ДНК, но различные гены активируются посредством эпигенетики. Эпигенетика может объяснить, почему у одного идентичного близнеца развивается астма или биполярное расстройство, а другой остается здоровым.
