Александр Марков
Замечено, что дети с необычными задатками часто рождаются у родителей крайних возрастных категорий: например, у старых отцов и юных матерей. Для объяснения этого феномена предложена оригинальная гипотеза, предполагающая «эпигенетические», то есть не связанные с изменением последовательности нуклеотидов, модификации наследственного материала в половых клетках родителей.
Геномный импринтинг – широко распространенное у млекопитающих явление, состоящее в том, что некоторые гены в половых клетках родителей особым образом «метятся» (например, путем метилирования цитозиновых оснований). «Помеченный» ген у потомства просто-напросто не работает. Некоторые гены отключаются в сперматозоидах, другие в яйцеклетках. В результате часть признаков потомство наследует только от матери (если соответствующие гены отключены в сперматозоидах), часть – только от отца (если ген отключен в яйцеклетке). В половых клетках потомства старые метки удаляются и заменяются новыми. В результате у внуков могут проявиться признаки деда или бабки, которые не были выражены у родителей. Импринтинг – это пример так называемой «эпигенетической», или надгенетической наследственности, то есть наследственных свойств, не связанных с изменением основной структуры генов – последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК.
Зачем нужен геномный импринтинг, почему он появился? Для объяснения этого существует две гипотезы. Первая – общепринятая – состоит в том, что импринтинг развился вследствие различия интересов полов. У млекопитающих между самкой и ее детенышем во время внутриутробного развития складываются отчасти антагонистические отношения. Говоря упрощенно, эмбрион старается высосать из матери побольше соков, а мать старается сохранить силы и здоровье, чтобы в будущем иметь возможность родить и других детенышей. Самец в этом конфликте в общем случае – на стороне детеныша. Других-то детей самка еще неизвестно от кого родит, а этот – свой. Поэтому самцы отключают в своих сперматозоидах те гены, которые способствуют защите матери от чрезмерных притязаний эмбриона, а матери, напротив, отключают в своих яйцеклетках те гены, которые могут эти притязания усилить. Действительно, большинство генов млекопитающих, подвергающихся родительскому импринтингу, так или иначе связаны с внутриутробным развитием, строением плаценты и т.п.
Альтернативная гипотеза, более симпатичная с этической точки зрения, была высказана совсем недавно (Jason B. Wolf, Reinmar Hager. A Maternal–Offspring Coadaptation Theory for the Evolution of Genomic Imprinting // PLoS Biology, 2006. 4(12): e380. DOI: 10.1371/journal.pbio.0040380 ). Согласно этой гипотезе, основной смысл геномного импринтинга – достижение лучшей совместимости между матерью и плодом, то есть на первое место ставятся не антагонистические взаимоотношения матери и эмбриона, а кооперативные. Если часть отцовских генов будет выключена, то у эмбриона будут работать только материнские копии этих генов, и эмбрион, таким образом, будет по своим физиологическим и биохимическим свойствам больше похож на мать, и им легче будет приспособиться друг к другу. Эта гипотеза предполагает, что в ходе родительского импринтинга должно отключаться больше отцовских генов, чем материнских, и факты это подтверждают.
А. И. Кутмин из Сибирского государственного медицинского университета (г. Томск) предположил, что роль импринтинга может быть значительно шире. По его мнению, это явление позволяет объяснить «общеизвестную статистику, свидетельствующую о том, что в человеческом обществе выдающиеся личности являются детьми родителей крайних возрастных категорий, как правило, старых отцов и юных матерей». Вот только очень досадно, что автор не дает ни одной ссылки на литературные источники, из которых читатель мог бы хоть что-то достоверное узнать об этой «общеизвестной статистике»! На мой взгляд, это серьезное упущение в первую очередь со стороны научного редактора.
Гипотеза А. И. Кутмина состоит из трех положений.
1) В геномах млекопитающих существуют гены-супрессоры (т.е. гены, подавляющие активность других генов), в регуляторных областях которых имеется несколько одинаковых копий каких-либо регуляторных элементов, например энхансеров, т.е. мест прикрепления белков-регуляторов, активирующих данный ген.
2) В предшественниках половых клеток одного из родителей (либо отца, либо матери) осуществляется импринтинг этих повторяющихся регуляторных участков. Чем больше таких участков будет «помечено», тем слабее работает ген-супрессор, и тем сильнее будет выражен у потомства тот признак, который этим геном-супрессором подавляется.
3) Импринтинг осуществляется не хаотично, а в строго определенной последовательности по мере старения родителя. Изначально в клетках – предшественниках гамет в одной из двух копий гена (аллель 1) все копии регуляторного участка блокированы, а в другой копии (аллель 2) они все «открыты», активны. С течением времени ситуация меняется. Часть копий у аллеля 1 активируется, и при этом ровно столько же копий у аллеля 2 блокируется. К концу жизни оказывается, что блокированы все копии регулятора у аллеля 2, а у аллеля 1 – все открыты (рис. 1).
Таким образом, свойства половых клеток (гамет) будут меняться в зависимости от возраста родителя (допустим, отца). Очень молодые и очень старые отцы будут производить разные гаметы: в половине сперматозои
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.