Эпигенетические модификации ДНК человека происходят уже в утробе матери

Вероятность развития диабета может закладываться в организм ещё до рождения — с помощью эпигенетических модификаций, спровоцированных внутриутробной средой.

Семинедельный зародыш человека в амниотическом мешке, прикреплённый пуповиной к плаценте (фото Dr G. Moscoso).

Как известно, на генетический код накладывается код эпигенетический — система модификаций ДНК, опекающих её белков-гистонов и система малых интерферирующих РНК. Эпигенетический код вносит свои коррективы в активность генов, причём изменения эти сохраняются в течение всей жизни индивидуума и могут быть переданы по наследству. Эпигенетические модификации влияют на развитие организма, на темпы старения, они могут спровоцировать рак, сердечно-сосудистые заболевания или расстройства обмена веществ, вплоть до диабета.

При этом, что самое важное, характер эпигенетических изменений во многом зависит от внешней среды. Собственно, такие модификации — один из самых мощных рычагов влияния среды на организм. Но с какого момента эпигенетические изменения начинают формироваться? Исследователи из Лаборатории в Колд-Спринг-Харборе (США) попробовали ответить на этот вопрос, сравнив метилирование ДНК у однояйцевых и двуяйцевых близнецов. Во время беременности и те и другие развиваются каждый в собственном амниотическом мешке, у них разные пуповины. У однойяцевых же близнецов, как известно, геномы идентичны, так что тут можно чётко ответить на вопрос, когда различия в окружающей среде начинают осуществлять эпигенетическую коррекцию.

Исследователи сравнили полные геномы тканей плаценты, пуповины и крови, проходящей через пуповину, у новорождённых близнецов. Оказалось, что даже у них эпигенетические модификации различны, не говоря уже о разнояйцевых близнецах. То есть уже во время внутриутробного развития внешняя среда вступает в диалог с геномом. Очевидно, существенной оказывается разница между пуповинами и плацентами: у каждого близнеца они свои, и это отражается в эпигенетическом коде.

Авторы работы отмечают, что гены, ДНК которых столь рано подвергалась метилированию, влияли на вес новорождённого и одновременно были связаны с ростом, состоянием метаболизма и сердечно-сосудистой системы. Существует статистическая зависимость между малым весом младенца и повышенным риском диабета и сердечных болезней. По-видимому, как полагают исследователи, основа для болезней закладывается эпигенетическими модификациями ещё до рождения, и малый вес — это лишь первое их проявление. Очевидно, что неплохо было бы проверять эпигенетический профиль человека сразу после рождения: так можно с самого раннего возраста ограничить вероятность возникновения рака, диабета и т. п.

Результаты исследований учёные готовят к публикации в журнале Genome Research.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.