Nagyapa a hibás mindenért - SZERETETLEN

Nagyapa életmódja generációk óta folytatódik. Ha az idős ember rendben volt, akkor az unokáinak kell fizetniük: fennáll a cukorbetegség vagy a szívroham veszélye. A bűntudat egy genetikai mechanizmus, amelyet a kutatók még nem tudtak teljesen megfejteni: a nagypapa a hibás mindenért

nagyapa

M arcus Pembrey története 1994-ben kezdődött egy őrült ötlettel. Mi lenne, ha - kérdezte magától a genetikus - mi van akkor, ha a környezeti hatások nemcsak a saját testét, hanem az utódok életét is befolyásolják? Egy 1992-es tanulmány felvetette ezt a kérdést, azt mondja: "Ez a tanulmány kimutatta, hogy a második világháborúban éhező nők lányai kisebb gyermekeket születtek".

Eleinte senki sem vette komolyan az ötletet. Örökölhetők-e a megszerzett tulajdonságok? A kutatók már többször kipróbálták magukat az ilyen tézisekben, az elméletek mindig homályosak voltak, senkinek sem voltak tényei. De Marcus Pembrey bizonyítékokat keresett. Egy észak-svédországi kisvárosban pontos nyilvántartást vezettek a terméshozamról és a lakók egészségéről. Pembrey és Lars Olov Bygren orvos értékelte az adatokat, és megállapította, hogy ha az Överkalix-i férfiak gyermekként éheztek, akkor fiaik fiai átlagosan idősebbé váltak. Ha a nőknek gyermekkorukban túl keveset volt enniük, akkor a fiaik lányai - nem pedig a lányaik lányai - éltek tovább. Az éhség időszakának emlékét tehát az apai vonal örökölte.

Marcus Pembrey pedig még több utalást talált a "hosszú távú genetikai memóriára": Nagy-Britanniában megvizsgálta azokat a férfiakat, akik már pubertás előtt elkezdtek dohányozni. Fiaik nagyobbak lettek, mint a többi fiú - de nem a lányaik. "Ez megmutatta nekünk, hogy ez nem lehet társadalmi hatás. Miért érinti csak a fiaikat?" magyarázza Pembrey.

Rejtély, hogy a gének hogyan emlékezhettek a környezeti eseményekre generációk során. Sejt szinten azonban már régóta ismert valami hosszú távú memória. Az epigenetika azzal a kérdéssel foglalkozik, hogy hogyan és miért működik. Az egyik Wolf Reik, aki a cambridge-i Babraham Intézetben kutat. Az epi-genetika - magyarázza - valami olyasmit jelent, hogy "a genetika mellett": olyan mechanizmusokat, amelyekkel a gének a DNS megváltoztatása nélkül aktívvá vagy inaktívvá tehetők. Az "Epi" a görögből származik, és jelentése "mellette, felül". Az epigenetikusok nem kutatják az építőelemek sorrendjét azon DNS mentén, amelyre a genetikusok az Emberi Genom Projektben összpontosítottak. Inkább azt akarják tudni, hogy mely tényezők vezérlik az örökletes vonal nagyjából 25 000 génjét a csírasejtből a felnőtt szervezetbe történő fejlődés során anélkül, hogy maguk lennének gének.

Például az emberek 200 különböző sejttípusa: sok osztódás után is az egyes sejtek tudják, melyik szövethez tartoztak egykor. Nemcsak a géneket adják tovább, hanem a pontos állapotukat is. "A DNS ugyanaz" - mondja Reik. "felhasználásuk más."

Genomunk több mint 90 százalékban hasonlít más emlősökéhez, embertársainké pedig 99,9 százalékhoz. Ennek ellenére két ember sem hasonlít a másikra, sőt az azonos ikrek soha nem teljesen egyformák. A mutációk nem elegendők a különbségek magyarázatához: Még a spermiumok és a petesejtek is több információt tartalmaznak, mint a fehérjékre vonatkozó genetikai utasítások. Ezenkívül számos más biomolekula gyűlik össze a genomon és körülötte, köztük az epigenetikus szereplők.

Sok gént kémiai bélyegzővel jelölnek - például metilcsoportokkal. Még a teljes kromoszómaszakasz is inaktiválható - egyszerűen szorosan össze vannak csomagolva.

Az ilyen héjak bármikor leeshetnek, de a mutációktól nem olyan könnyű megszabadulni. Ennek ellenére a jelölések egy életen át fennmaradhatnak - gyakran akár generációk óta is. Emberekben a kutatók körülbelül 80 gént számlálnak ebben a csoportban. Összetéveszthetetlen jellemző: Csak az apai vagy az anyai másolat aktív. Ezért különbség van abban, hogy egy génváltozatot apjától vagy anyától örököl. Amint egy jelölt gént inaktiválnak, az életben marad. Csak a petesejtekben és a spermiumokban távolítja el ezt a lenyomatot, és helyettesíti azt a saját nemének bélyegzőjével.

Az epigenetikai jelölések rendszerének hibái súlyos következményekkel járhatnak. A Beckwith-Wiedemann-szindróma például akkor fordul elő, ha valami elromlik a növekedési gén beírásakor. Az ebben a szindrómában szenvedő gyermekek túl nagyok születnek, és súlyos testi rendellenességeik vannak.

Feltehetően a hatások sokkal tovább mennek. Az epigenetikus hatások sok más betegség mögött is állhatnak. A cukorbetegség, az elhízás és az Alzheimer-kór csak néhány példa. És a rák is az epigenetikus napirenden van.

Adele Murell, a cambridge-i Hutchinson Központból kapcsolatot talált a rák és a hiányzó lenyomatok között: "Ha az élet során elveszíti a lenyomatokat, akkor nagyobb a rák kockázata."

Rejtély, hogy az epigenetikus jelölések hogyan vesznek el. De legalább valamilyen természetes mechanizmusnak rendelkeznie kell a sejtek eltávolítására a jelölésekről. "Az átprogramozás a petesejtekben és a spermiumokban történik" - magyarázza Wolf Reik. "Ez az újraprogramozás biztosítja, hogy szinte az összes jelölést először eltávolítsák."

Ez az újraprogramozás viszont Marcus Pembrey elméletének legnagyobb problémája. Mert, mint ellenfelei érvelnek, hogyan kell továbbadni a jelöléseket az utódoknak, ha azokat korábban törlik? Pembrey számára tehát egyértelmű, hogy a memóriát a petesejtben és a spermium sejtekben kell tárolni. Adatai valójában azt jelzik, hogy a környezeti hatások csak akkor öröklődnek, ha az élet bizonyos szakaszaiban jelentkeznek.

A férfiak számára a kritikus idő közvetlenül a pubertás előtt van; a nők különösen érzékenyek születésük előtt, magzatként. "Nem akarok most túl sokat beletenni" - fogalmaz Pembrey óvatosan -, de a petesejt és a spermiumok fejlődése az élet ezen szakaszaiban kezdődik. Ha bármi, a genetikus úgy véli, a környezeti hatások ebben a fejlődési szakaszban hatással lehetnek a nemi sejtekre. Ha a petesejt és a spermiumok genomjában tárolódik, annak emléke örökletesé válik.

Most néhány kísérlet támasztja alá Pembrey elméletét. A sárga szőrzet és elhízás génjével rendelkező egereknek valójában sárga, kövér cicákat kell szülniük. A célzott táplálás azonban ezt megakadályozhatja - azáltal, hogy biztosítja a gén epigenetikus leállítását. A méregnek kitett nőstény patkányok több generáció óta öröklik hím utóik sterilitási hajlamát. És az anyjuk által megnyalt patkányok nem csak maguk ellenállóbbak a stresszel szemben, mint a nyalatlan patkányok; a stresszállóságot áthárítják utódaikra is. A gének nem változnak.

Tehát talán Marcus Pembrey-nek igaza van ötletében. Lamarcknak ​​valamennyire igaza lett volna. A genetikusok és az epigenetika közötti megfelelő vita folyamatos - a kritikusok elsősorban a csekély bizonyítékokkal érvelnek. Darwinot azonban senki sem akarja túlzásba dobni, még azok sem, akik Pembrey ötletét hihetőnek tartják: "Nem kell annyira polarizálnod" - mondja például Wolf Reik. - De talán elgondolkodhat azon, hogy a genomunkban nincs-e olyan komponens, amely így működik.