Читать книгу Живи долго! Научный подход к долгой молодости и здоровью онлайн

Добро пожаловать в эпигенетику.

Термин «эпигенетика» был придуман в 1940-х годах, еще до того, как мы узнали о физической природе генов, за 10 лет до того, как Уотсон и Крик (а также Уилкинс и Франклин) раскрыли структуру ДНК[583], [584]. Эпигенетика, что буквально означает «над генетикой», формирует дополнительный уровень информации поверх последовательности ДНК, которая сама по себе содержит около 750 мегабайт данных[585], кодирующих 50 000 генов[586]. Все наши делящиеся клетки генетически идентичны, несут в себе полный набор наших ДНК, но каждой клетке не нужно экспрессировать все десятки тысяч наших генов. Нашим нервным клеткам не нужно вырабатывать ферменты для печени, а клеткам сердца не приходится выращивать волосы. Вот тут-то и приходит на помощь эпигенетика – по сути, это то, что включает и выключает гены. Существует множество способов, с помощью которых наш организм делает это[587]. О сиртуинах и микроРНК я расскажу в отдельных главах, но самым известным эпигенетическим регулятором является метилирование ДНК[588].

У нас есть ферменты, которые могут стратегически добавлять метильные группы непосредственно в ДНК, чтобы заглушить экспрессию генов. Метильная группа – это простая, стабильная конфигурация углерода, которая маркирует участки ДНК как выключенные. Это один из более чем десятка способов маркировки ДНК[589]. У нас есть отдельный набор ферментов, которые могут удалять эти метки, чтобы снова включить ген. В нашем генетическом коде насчитывается около 28 миллионов общих участков метилирования, большинство из которых метилированы[590]. Схема метилирования сохраняется при делении клеток: например, клетка печени делится на две новые клетки печени, а не на костную или мышечную клетку, – и таким образом схема метилирования в сперматозоидах и яйцеклетках может передаваться из поколения в поколение[591].

Раньше мы думали, что как только клетки созрели и их ДНК метилирована, то есть за ними закреплены их специализированные функции, все на этом и закончилось[592]. Но теперь мы знаем, что наш «эпигеном», то есть структура метильных меток в клетках, является динамической системой и чутко реагирует на внешние раздражители. Эпигенетика позволяет организмам быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды.