Наши поступки программируют нашу дальнейшую судьбу и склонности к болезням
Недавние исследования пчёл показали, что поведение и род деятельности приводят к изменениям в ДНК. Пчелы рождаются все одинаковыми, но одни после рождения становятся матками и живут долго, а другие становятся обычными пчелами и живут около 40 суток. Причем этот процесс превращения является обратимым.
Разница в сроках жизни в зависимости от деятельности и соответствующей эпигенетической карты особенно заметна у пчел. Среди пчёл существуют «работники разные профессий». Они начинают как кормилицы, заботясь о пропитании матки и личинок. После этого, по достижении 15-18-дневного возраста, они становятся сборщицами и покидают ульи в поисках пыльцы и нектара.
Исследователи утверждают, что роль рабочих пчёл в улье сопровождается тонкими изменениями в их ДНК. Причём изменения эти обратимы при смене рода деятельности. Когда рабочие пчёлы переквалифицируются из сборщиц в кормилицы, то набор индивидуальных внешних и внутренних признаков их организма (так называемый фенотип) также изменяется. Такие трансформации называются эпигенетическими изменениями.
Как правило, эпигенетические изменения необратимы. Однако исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, предоставляет первый пример обратимых изменений ДНК, напрямую связанных с поведением: после того как пчела возвращается к обязанностям кормилицы, особенности метилирования её ДНК снова меняются.
Взаимодействие с окружающей средой и реакции человека на внешние факторы генерируют изменения активности генов. ДНК меняет механизмы обработки информации за счет эпигенетических механизмов. К генам присоединяется метильная группа и он становится менее активен.
Если метильная группа покидает ген, то он активизируется. Организм очень чувствителен с точки зрения эпигенетических механизмов к событиям протекающим вокруг. Обычно в здоровых клетках онкогены, запускающие процесс образования раковой опухоли, выключены. Но ученые доказали, что ацетальдегид алкоголя не дает метильным группам присоединяться к ДНК. В результате включаются «спящие» онкогены и начинают работать, превращая здоровые клетки в раковые.
Таким образом, понятно, что поведение человека может инициировать развитие злокачественной опухоли или сделать его более недоступным для болезней и продлить жизнь.
Исследователь Маркус Пембрей из института детского здоровья при Лондонском университете установил, что если мужчина начал курить до 11 лет, то его будущие сыновья имеют повышенный риск развития ожирения. Причина в том, что табак также нарушает тонкий баланс регуляции экспрессии генов. В 2007 году исследователи из института BMC Genomics сравнили ткани легких, взятые у завязавших курильщиков и у людей, которые никогда не курили. Было установлено примерно 600 измененных генов, которые работали неправильно. К счастью, большая часть из них возвращается к норме, если бросить курить - чем раньше, тем лучше. Но все равно около 120 генов остаются измененными даже спустя 10 лет после отказа от сигарет.
Впервые установлен неоспоримый факт того, что изменение поведения приводит к смене образцов метилирования ДНК.
Изучение эпигенетических механизмов влияния на поведение у социальных животных поможет в понимании некоторых аспектов биологии человека, а также открывает новые способы изменения поведения людей. Эпигенетические эффекты проявляются в поведении человека в зависимости от его обучения и свойств памяти, стрессовых реакций и изменений настроения.
Грег Хант, изучающий пчёл утверждает: “Строение нервной системы человека в большой степени схоже с нервной системой пчелы”. Поэтому, изучая пчел, можно выяснить, какая связь существует между набором генов и поведением человека. Возможность обратить вспять появление эпигенетических эффектов, ответственных за физиологические и психические заболевания, могла бы быть крайне интересна.
Не только вредные вещества, но и наши поступки записываются с помощью эпигенетических механизмов в активности генов, программируя нашу дальнейшую судьбу, склонности и болезни.