Эпигенетика - Генеалогический форум ВГД. Тема №73753

На сайте ВГД собираются люди, увлеченные генеалогией, историей, геральдикой и т.д. Здесь вы найдете собеседников, экспертов, умелых помощников в поисках предков и родственников. Вам подскажут где искать документы о павших в боях и пропавших без вести, в какой архив обратиться при исследовании родословной своей семьи, помогут определить по старой фотографии принадлежность к воинским частям, ведомствам и чину. ВГД - поиск людей в прошлом, настоящем и будущем!

Из Википедии.

Эпигенетика (греч. επί — над, выше, внешний) — в биологии, в частности в генетике — представляет собой изучение закономерностей эпигенетического наследования — изменения экспрессии генов или фенотипа клетки, вызванных механизмами, не затрагивающими последовательности ДНК. Эпигенетические изменения сохраняются в ряде митотических делений соматических клеток, а также могут передаваться следующим поколениям. Примерами эпигенетических изменений являются метилирование ДНК и деацетилирование гистонов.

В рамках эпигенетики исследуются такие процессы как: парамутация, генетический букмаркинг, геномный импринтинг, инактивация X-хромосомы, эффект положения, материнские эффекты, репрограммирование, а также другие механизмы регуляции экспрессии генов. В 2011 году было показано, что метилирование мРНК также играет роль в предрасположенности к диабету, что дало начало новой отрасли — РНК-эпигенетике[1].

Современное использование этого слова в научном дискурсе является более узким. Греческий префикс epi- в слове, подразумевает факторы, которые влияют «поверх» или «в дополнение к» генетическим, а значит эпигенетические факторы воздействуют вдобавок или помимо традиционных генетических факторов наследственности.

Вот это, последнее, меня и заинтересовало, в рамках размышлений о том, почему продолжают... .......но об этом потом.

.Детский стресс оставляет следы на ДНК. 24 марта 2021.............

Эпигенетические поломки в мозге, спровоцированные детскими травмами, повышают вероятность депрессии во взрослом состоянии.

Часто говорят, что детские впечатления влияют на нас всю жизнь. По крайней мере, с отрицательными впечатлениями всё так и есть: и наблюдения за людьми, и опыты с животными показывают, что сильный стресс в детстве повышает вероятность депрессии у взрослого. Но какой механизм связывает одно с другим?

Известно, что в некоторых зонах молодого мозга из-за стресса меняется активность генов. Среди этих зон – так называемое прилежащее ядро, которое когда-то называли центром удовольствия. Прилежащее ядро входит в знаменитую систему подкрепления, или систему вознаграждения. Система подкрепления – один из источников чувства удовольствия в мозге; она срабатывает, когда мы получаем награду за какое-то выполненное дело, она формирует мотивацию к тому или иному поведению, она связана с зависимостями и неврозами. Очевидно, что система подкрепления должна быть связана и с депрессией, когда человек теряет мотивацию делать что-либо и не способен получить удовольствие ни от чего.

В детстве и юности мозг ещё активно формируется, и можно предположить, что из-за стресса и изменившейся активности генов прилежащее ядро («центр удовольствия») формируется неправильно. Это сказывается на работе всей системы подкрепления, в результате повышается вероятность депрессии. Остаётся вопрос, что именно меняет активность генов. Наиболее вероятное объяснение – работа эпигенетических механизмов. Активность генов меняется от химических модификаций, которые появляются прямо на ДНК, или от специальных упаковочных белков-гистонов, которые надолго и прочно с ней связываются. (Есть и другие разновидности эпигенетической регуляции генетической активности, например, с помощью особых служебных молекул РНК.) Сама последовательность ДНК остаётся неизменной, поэтому и говорят об эпигенетических механизмах – они работают поверх генетического текста. Важно, что эпигенетический «рубильник» меняет активность генов очень надолго, едва ли не на всю жизнь, а то и на несколько поколений.

В случае с детским стрессом, как оказалось, задействован тот механизм, в котором участвуют упаковочные белки-гистоны. Они могут очень плотно упаковать фрагмент ДНК, так что считать информацию с него просто не получится. Если же упаковка ослабнет, ген (или гены) станет активен: на нём смогут работать белки, синтезирующие РНК, чтобы потом на этой РНК синтезировался белок.
Но сами белки-гистоны не просто так то отпускают ДНК, то снова упаковывают. Есть ферменты, которые сажают или снимают с гистонов химические метки, из-за которых гистоны ведут себя по-разному. Ферменты, которые занимаются модификацией гистонов, прислушиваются к потребностям клетки, к изменениям в среде обитания, и соответственно с этим регулируют активность гистонов – а те, в свою очередь, активируют или усыпляют те или иные гены.

Сотрудники Медицинского центра Маунт-Синай экспериментировали с мышами, которых в детстве подвергали стрессу: регулярно отлучали от матери на четыре часа в день и регулярно не давали выспаться. Когда стрессированные мышата вырастали во взрослых мышей, к ним подсаживали более крупную и агрессивную мышь – то есть устраивали второй стресс. После чего они начинали вести себя так, как если бы впали в депрессию: они не интересовались окружающей обстановкой, не стремились общаться с другими мышами, а когда их бросали в воду, пытались из неё выбраться довольно вяло. Обычные мыши, которых в детстве не пугали, встречу с агрессивным и крупным соседом переносили лучше: он их конечно, пугал, но они от этого не становились менее общительными и вообще в угнетённое состояние духа не впадали.

Исследователи обратили внимание, что у депрессивных мышей есть специфические метки на одном из белков-гистонов H3. С помощью методов генной инженерии у нормальных, непуганых мышей повышали и понижали активность двух ферментов, модифицирующих гистон. Активность ферментов меняли не везде, а только в нейронах прилежащего ядра, которые несли на себе дофаминовый рецептор D2 – известно, что устойчивость к психологическому стрессу связана с тем, как эти нейроны работают. В статье в Nature Neuroscience говорится, что если в нейронах слишком активировать фермент, навешивающий на гистон метильную группу, и отключить другой фермент, который метильную группу с гистона снимает, то мыши станут депрессивными безо всякого детского стресса. И наоборот, если у пуганых мышей остановить модифицирующий фермент и активировать тот, который снимает модификации, то мыши перестанут впадать в депрессию от стресса.

Такие же манипуляции с эпигенетическими ферментами проводили и в других нейронах, в других зонах мозга и с другими дофаминовыми рецепторами. Однако такого же эффекта, как с D2-нейронами прилежащего ядра, не получилось. То есть детский стресс и взрослую подверженность депрессиям связывает особая группа нейронов в прилежащем ядре – по крайней мере, так обстоят дела у мышей. Более того, оказалось, что при детском стрессе в нейронах прилежащего ядра не просто повышается уровень стрессового гистона. Собственно, количество молекул белка с эпигенетической меткой остаётся тем же, что у непуганых мышей – но изменяется распределение таких молекул на ДНК.

То есть получается, что стресс меняет активность модифицирующих ферментов, из-за чего модифицированные гистоны скапливаются в определённых участках генома. Активность генов меняется, и мозг начинает хуже справляться со стрессом. Но если мышам дать препарат пинометостат, то их психологическое состояние улучшится: несмотря на детский стресс, они легче перенесут встречу с агрессивной мышью и не утратят общительности.

Пинометостат меняет активность ферментов, модифицирующих гистоны. Он сейчас проходит клинические испытания как средство от лейкемии, что неудивительно: многие виды рака связаны с нарушениями в эпигенетических механизмах регуляции генетической активности. Там, где речь заходит об эпигенетике, одно и то же лекарство вполне может пригодиться и против рака, и против депрессии. Не только среди мышей, но и среди людей нередко встречаются такие, кто способен упасть духом от малейшей обиды. Им очень пригодилось бы лекарство, которое исправляло бы эпигенетические поломки, спровоцированные детскими травмами.

Автор: Кирилл Стасевич
https://www.mountsinai.org/abo...eptibility

https://www.nature.com/articles/s41593-021-00814-8

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Недостаток белка в еде оставляет след на ДНК сперматозоидов и ухудшает семенную жидкость.

Мы часто слышим, что для женщины, которая собралась завести ребёнка, очень важно правильно питаться. Это довольно очевидная вещь: ребёнок развивается в организме матери, и даже если для неё самой не будет никаких последствий от несбалансированного рациона, то зародыш пищевую несбалансированность может почувствовать. И сейчас появляется всё больше данных, что если женщина неправильно питается, то у ребёнка в перспективе могут появиться проблемы с сердечно-сосудистой системой и обменом веществ.

При этом на отцовскую диету до сих обращали мало внимания, а она, как выясняется, тоже важна. Исследователи из Ноттингемского и Астонского университетов по-разному кормили две группы самцов мышей: одни семь недель получали обычный сбалансированный корм с 18% белка, другие – корм с пониженной белковостью, в котором на белки приходилось 9%. Оказалось, что у эмбрионов, зачатых от самцов, которые ели мало белка, кровеносные сосуды формируются с отклонениями; и потом, когда эти детёныши вырастили во взрослых животных, их сосуды плохо реагировали на сосудорасширяющие и сосудосуживающие сигналы.

В статье в Journal of Physiology говорится, что ДНК сперматозоидов у самцов отличалась: у тех, кто ел мало белка, на ДНК было меньше особых химических меток. Эти метки называются эпигенетическими модификациями, и активность генов зависит от того, находятся ли они в модифицированной или немодифицированной области. То есть из-за диеты пониженной белковости гены самцов становились настроены иначе, чем у самцов, которые питались нормальной едой. Что самое главное, изменённый рисунок генетической регуляции переходил к эмбрионам, так что те аномалии в развитии сосудистой системы возникали, очевидно, из-за отсутствия некоторых эпигенетических меток. Причём сосудистые особенности были не только у первого поколения потомков, но и у второго.

Кроме того, семенная жидкость самцов, которые ели мало белков, подавляла иммунитет в матке самок, что также влияло на развитие зародыша – известно, что для нормальной беременности иммунная система в тканях матки должна быть достаточно активной.

Мы регулярно пишем о том, как образ жизни родителей сказывается на их детях – дело тут не в мутациях, которые изменяют генетический текст, а именно в эпигенетических модификациях, которые просто доводят активность обычного, здорового гена до нездорового уровня. Известно, что дети и внуки голодавших родителей болеют диабетом, что так же из поколения в поколение переходят избыточный вес и проблемы с обменом веществ – всё это происходит, очевидно, благодаря эпигенетическим механизмам (впрочем, о том, как такие механизмы работают, исследователи продолжают спорить). Эпигенетическое влияние распространяется не только по отцовской, но и по материнской линии, и хотя многие исследования здесь выполнены пока только на мышах, есть все основания полагать, что подобное эпигенетическое влияние родителей на детей имеет место и у людей.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Межпоколенческая передача травматических
эффектов: предполагаемая роль эпигенетических
механизмов. Rachel Yehuda, Amy Lehrner

В статье представлен аналитический обзор данных исследований, посвященных передаче травматических эффектов между поколениями (межпоколенческая передача) и возможной роли эпигенетических механизмов в этом процессе. Выделяются две крупные категории эпигенетически опосредованных эффектов.

Первая включает в себя эффекты, программируемые в процессе развития. Это может быть результатом воздействия средовых факторов на раннем этапе жизни потомства (в том числе материнского ухода в послеродовом периоде) и внутриутробного воздействия, отражающего наличие стресса у матери во время беременности.

Вторая группа включает эпигенетические изменения, связанные с травмой у родителей, возникшей в предзачаточный период и, вероятно, влияющей на зародышевую линию и фетоплацентарные взаимодействия. Некоторые факторы, такие как пол-специфические эпигенетические эффекты, результат воздействия травмы и стадия развития на момент воздействия травматического фактора на родителей, объясняют различные эффекты при материнской и отцовской травмах.
Представляющая наибольший на сегодняшний день интерес работа была выполнена на животных моделях, где возможность проведения контролируемых испытаний допускает четкие интерпретации передаваемых эффектов.
Учитывая небольшое число исследований, проводимых на людях, и ряд методологических проблем, невозможно отнести межпоколенческие эффекты, возникающие у людей, к одному конкретному набору
биологических или любых других детерминант.
Выяснение роли эпигенетических механизмов межпоколенческих эффектов посредством проспективных исследований, включающих изучение нескольких поколений, в конечном итоге может дать убедительное представление о том, как индивидуальный, этнокультурный и общественный опыт проникает в нашу биологию.

15 ОКТЯБРЯ 2021 СПЕЦПРОЕКТ: ЭПИГЕНЕТИКА
Наследование и эпигеном

........От родителей к детям: мамин и папин метилом

Наследование в понимании обычного человека сильно отличается от картины, которую рисует себе молекулярный биолог — тут речь идет о родственниках и детях, а вовсе не о репликации, митозе или, прости господи, мейозе. Но дело здесь не только в барьере понимания разных людей — чтобы (эпи)генетические признаки передались по наследству, им придется преодолеть также барьеры, воздвигаемые половыми клетками (а потом и оплодотворением, то есть слиянием гамет). И вот уже у истоков новой жизни (то есть в зиготе) эпигенетические признаки получат возможность немного постоять у руля вновь запускающейся программы развития. Тут стоит вспомнить, как у мышей метилирование ДНК в гаметах влияет на репродуктивную функцию [61], а у пчел определенные гены оказываются во власти транскрипционных факторов, и их сети начинают неконтролируемо усложняться [62].

Давайте разберемся, какие эпигенетические метки и как именно передаются от родителей детям.

......

Путешествие во времени: как судьба первых клеток эмбриона влияет на его дальнейшее развитие и риск заболеваний

Ранний эмбриогенез не менее загадочен, чем Большой взрыв, положивший начало нашей Вселенной. Космос возник из бесконечно малой точки, а 37 триллионов клеток, из которых состоит тело человека — всего из одной оплодотворенной яйцеклетки. Оба явления очень сложно изучать — и очень интересно.

Человек асимметричный

Человек относится к живым организмам с двусторонней симметрией. Однако в реальности наше тело далеко не так симметрично, как может показаться на первый взгляд. В первую очередь это касается некоторых органов: все знают, что сердце и желудок находятся слева, а печень справа. Многие парные органы тоже неодинаковы: правое легкое у людей состоит из трех долей, а левое — всего из двух, верхний полюс правой почки обычно находится на уровне 12 межреберья, а левой — на уровне 11 ребра. У мужчин левое яичко зачастую находится ниже правого, а размеры его меньше [2], [3]. У женщин немного различаются размеры правой и левой молочных желез. Правое и левое полушария головного мозга выглядят одинаково, но работают немного по-разному, различается объем правой и левой лобных и затылочных областей [4].

Некоторые заболевания тоже «выбирают» определенную половину тела. Например, так происходит с двигательными симптомами при болезни Паркинсона, при гемимегалоэнцефалии (патология, при которой сильно увеличивается одно из полушарий головного мозга, и в нем происходят патологические изменения) [5]. Исследования в некоторых популяциях показали, что у женщин рак молочной железы чаще возникает слева, но при правосторонней локализации зачастую хуже прогноз и раньше возникают метастазы [6], [7].

Можно привести еще много примеров асимметрии в теле человека, связанных как с нормой, так и с патологией. Это очень интересная сфера для научных исследований, и зачастую она уводит на клеточный уровень, заставляя разбираться в изменениях, которые происходили в клетках, начиная с самых ранних этапов эмбриогенеза.
...........

Воля и самоконтроль: как гены и мозг мешают нам бороться с соблазнами..........

Можно ли с помощью двух зефирин понять, будет ли ребенок успешным? «Сноб» публикует фрагмент книги Ирины Якутенко, в которой рассказывается о знаменитом эксперименте Стэнфордского университета

Представьте: 1960-е годы, знаменитый Стэнфордский университет и уютный детский садик для детей его сотрудников. В одной из комнат стоит стол, на нем лежит зефирка маршмеллоу — та самая, которую в Америке принято макать в какао и нагревать на палочке над костром. На зефиринку не отрываясь смотрит маленький мальчик. Он зажмуривает глаза, потом открывает их, закрывает лицо руками, вертится на стуле, пинает его ногой. Не в силах противостоять соблазну, малыш слезает на пол и отворачивается от стола, потом вновь подходит к нему, берет зефиринку в руки, нюхает ее и даже облизывает — но потом вновь ме-е-е-едленно кладет на стол. В нечеловеческих муках тянутся 20 минут, в комнату входит молодой, но уже лысеющий худощавый мужчина и протягивает мальчику вторую зефирку. Ребенок хватает обе и немедленно запихивает в рот. Стойкий малыш — один из немногих, кому удалось пройти «зефирный тест», который сегодня заслуженно считается классикой психологии.

Показательный опыт в 1960-е годы придумал стэнфордский психолог Уолтер Мишел — как раз он вручил мальчику бонусную зефирину. Всего Мишел проверил более 600 малышей, и в каждой серии опытов всегда получался один и тот же результат: двое из троих детей не могли побороть искушение и съедали лежащую перед ними вкусняшку, хотя прекрасно слышали, что дядя-ученый скоро вернется и в награду за терпение принесет вторую зефирку. «Зефирный» тест замечателен не только изощренным издевательством над детьми — обязательно найдите в интернете видео, где его повторяют на современных малышах. Главное открытие, к которому привел знаменитый эксперимент, было сделано через 20 лет, когда участники опытов в стэнфордском садике выросли. Мишел отыскал повзрослевших малышей и разузнал, как сложилась их жизнь. Выяснилось, что те 33%, кто смог удержаться от искушения, куда более успешны, чем две трети поддавшихся ему. Стойкие дети лучше учились в школе и университете, умели долго работать, не отвлекаясь, и набирали больше баллов в многочисленных тестах, которыми изобилует западная система образования. Даже индекс массы тела (ИМТ) — главный показатель лишнего веса — у тех, кто справился с «зефирным тестом», был заметно меньше!

Став взрослыми, «рабы зефира» влезают в долги и берут ненужные кредиты вместо того, чтобы откладывать деньги или инвестировать их в акции и недвижимость, чаще цепляют половые инфекции
Эти данные вызвали большой переполох среди коллег Мишела. Дело в том, что ученые очень давно ищут критерий, который мог бы предсказать, насколько успешным в жизни будет тот или иной человек. Психологи перебрали массу вариантов, начиная от интеллекта и заканчивая внешностью, но ни один из них достоверно не коррелировал с тем, как многого добьется конкретный мальчик или девочка (информация к размышлению для тех, кто кичится своим IQ или недоволен отражением в зеркале). Работа Мишела дала ученым новую надежду: самоконтроль, он же сила воли, выглядел многообещающим кандидатом на роль того самого критерия. Вдохновленные новой идеей (хотя новой она была только для ученых, остальное человечество давно в курсе, что сила воли — одно из важнейших качеств по жизни), ученые бросились проверять, на какие аспекты бытия больше всего влияет способность к самоконтролю — или ее отсутствие. И выявили массу интересных фактов. Помимо совсем очевидных вроде повышенного риска пристраститься к сигаретам, стать алкоголиком, наркоманом или переспать с незнакомцем без презерватива, оказалось, что люди с низким самоконтролем чаще страдают от ожирения и сопутствующего ему диабета второго типа и попадают в больницы с травмами. Они с куда большей вероятностью, чем волевые сограждане, становятся преступниками или проявляют жестокость в быту.

В 2010 году большой коллектив исследователей из разных стран представил итоги 32-летнего наблюдения за тысячью детей, из которого следовал все тот же неутешительный вывод: люди, которые не в состоянии контролировать свои порывы, в целом куда хуже справляются с этой жизнью. Подростками они чаще вылетают из школы, начинают курить и беременеют. Став взрослыми, «рабы зефира» влезают в долги и берут ненужные кредиты вместо того, чтобы откладывать деньги или инвестировать их в акции и недвижимость, чаще цепляют половые инфекции, не следят за состоянием зубов и набирают лишние килограммы. Даже разводятся люди со слабым самоконтролем намного чаще, чем их стойкие к эмоциональным порывам товарищи. Эти данные еще сильнее подтачивают и без того разваливающийся миф о «второй половинке» и доказывают, что секрет долгой семейной жизни вовсе не в идеальном совпадении характеров супругов.

О скандале вокруг эксперимента Стэнфордского университета читайте здесь.
https://snob.ru/entry/162484/

Генетики научились снижать уровень холестерина

Совсем недавно опубликовали исследование в Nature, в котором ученые с помощью модификации маркеров ДНК снизили уровень холестерина у мышей на длительный срок.

Есть такое понятие как эпигенетика. Белки могут добавлять к ДНК небольшие химические метки, изменяя структуру. Эти метки ещё называются эпигеномом. Метки меняются в течение жизни под влиянием стресса, окружающей среды, образа жизни.

Так вот генетики из института генной терапии разработали стратегию редактирования эпигенома максимально безопасно. Они научились влиять на эти самые метки белка, который снижает количество рецепторов «плохого» холестерина низкой плотности или ЛПНП.

Первые испытания проводили на мышках и наблюдали за ними в течении года. У мышей, которые получали плацебо, «плохой» холестерин не изменился, а вот у кого геном отредактировали - снизился на 40%.

Так же ведущий генетик Анджело Ломбардо отметил, что команда биотехнологической компании Chroma Medicine, сооснователем которой он является, получила многообещающие данные об эпигенетическом подавлении такого же гена у приматов.

Круто, что наука не стоит на месте, глядишь, через 5-10 лет уровень «плохого» холестерина будут снижать именно таким способом, продлевая и спасая много жизней.
https://vc.ru/u/390308-rise/11...z932450777

https://translated.turbopages....erol-71772

Очень доступно о сложных вещах.
https://www.youtube.com/watch?v=mW2ik3_nNAs

>> Ответ на сообщение пользователя valcha от 30 января 2016 11:46 Доброго времени суток! Есть еще исследования, что диагноз "шизофрения, как наследственное заболевание" как раз ставится мальчикам в 3-ем поколении. В Нидерландах, а конкретно с предками из Амстердама и с предками из Санкт-Петербурга. Последствие блокады, голода и стресса-на плод. А у женщин в 3-ем поколении наблюдаются часто замершие беременности.