Чи спосіб життя впливає на ДНК?

Чи можуть корисні або шкідливі звички, дієти і заняття спортом позначитися на дітях або онуках? Чи не аукнеться нащадкам наш недосип або зайві келихи шампанського - раптом через наші нерозумні рішення у дітей проявиться схильність до алкоголізму, діабет або синдром запястного каналу?

У статті нижче наводяться основні аргументи вчених-генетиків, лікарів та інших фахівців, які відповіли на це питання в розділі «Ask Science» на популярному порталі Reddit.

ХОЧА СПОСІБ ЖИТТЯ НЕ ВПЛИВАЄ НА СТРУКТУРУ ДНК, ВІН МОЖЕ ВПЛИНУТИ НА ФАКТОРИ, ЯКІ РЕГУЛЮЮТЬ АКТИВНІСТЬ ГЕНІВ

Це явище називається епігенетичним спадкуванням: залежно від того, які фактори впливали на організм протягом життя, у його потомства можуть проявитися або, навпаки, не проявитися деякі властивості, спочатку закладені в генетичний код.

Структура самого геному, що передається нащадку, може бути змінена тільки під час вагітності: погане харчування, стреси або захворювання, перенесені матір'ю в цей період, можуть стати причиною мутацій на генному рівні і порушення структури ДНК - наприклад, через такі мутації можуть народитися діти з зайвою хромосомою.

Але ці зміни досить випадкові, виникають не завжди і часто не пов'язані зі способом життя матері. Це генна аномалія, яку важко передбачити до зачаття, але сьогодні майбутніх батьків можуть попередити за допомогою пренатальної діагностики - в програму досліджень входить спеціальний тест, що дозволяє перевірити плід на 6000 можливих порушень у розвитку.

ОДНАК НЕ ВСІ ВЛАСТИВОСТІ, ЩО ПЕРЕДАЮТЬСЯ ВІД БАТЬКІВ НАЩАДКАМ, ЗАКЛАДЕНІ В ДНК

Механізм спадкування поза структурою генетичного коду вивчає спеціальний розділ науки - епігенетика. Сам термін був придуманий англійцем Конрадом Уоддінгтоном в 50-х. Вчений ще не знав, як влаштований геном людини, але здогадувався про існування якогось механізму, який управляє спадковим матеріалом живих істот.

У 1990-ті роки, коли була розшифрована ДНК людини, дослідники згадали про епігенетику і знайшли підтвердження гіпотезам Уоддінгтона. Зараз епігенетичним (дослівно - «надгенним») спадкуванням називають всі зміни, пов'язані з фенотипом або експресією генів, які проявляються у нащадків у першому поколінні у живих істот і в декількох поколіннях у клітинних організмів.

ВЧЕНІ НЕ ЗНАЮТЬ, ЯК САМЕ ВІДБУВАЄТЬСЯ УСПАДКУВАННЯ У ЖИВИХ ІСТОТ

Щоб відстежити причини прояву схожих ознак, потрібно врахувати нескінченну безліч факторів: умови, в яких відбувалося зростання і розвиток тварини, фактори зовнішнього середовища, екологію, космічне випромінювання тощо.

Дослідники не можуть точно сказати, що впливає на експресію генів, і якщо у вас проявляються ті ж властивості, що у ваших батьків - це не означає, що вони передалися вам генетично. Можливо, на ваш фенотип впливає клімат, ритм життя в рідному місті або споживання продуктів харчування, звичних для вашої родини.

ОСОБЛИВО ВАЖКО ОПИСАТИ МЕХАНІЗМ УСПАДКУВАННЯ ПЕВНИХ ОЗНАК І ЧОРТ ХАРАКТЕРУ У ЛЮДЕЙ - на відміну від більшості тварин, люди в своєму розвитку сильно залежать від соціуму, і на дитину в процесі дорослішання впливають його родичі, однолітки, вчителі, герої фільмів, прийняті в суспільстві норми і порядки.

Грубо кажучи, якщо в сім'ї три покоління займаються спортом, це не означає, що діти успадковують рельєфні м'язи генетично: в першу чергу на них впливає виховання і сімейна традиція проводити вечори в спортзалі.

Але що якщо передаватися від покоління до покоління можуть не тільки фізіологічні характеристики, а й патерни поведінки? Завдяки цьому питанню зовсім недавно з'явився новий напрямок - поведінкова епігенетика. Вчені, які працюють у цій сфері, припускають, що спосіб життя батьківського організму може вплинути на характер і поведінкові сценарії нащадка.

У 2013 році в авторитетному журналі Neuroscience були опубліковані результати ескпериментів, проведених на лабораторних мишах: дослідники навчили тварину боятися запаху вишні (вибір аромату вони, здається, нічим не пояснюють), а потім спостерігали прояв такого ж страху у потомства цієї миші і навіть наступних поколінь.

МИ НЕ МОЖЕМО ТОЧНО ЗНАТИ, ЩО ПОСЛУЖИЛО ПРИЧИНОЮ ЦЬОМУ: можливо, механізм генетичної передачі поведінкових сценаріїв набагато більш складний і у мишей проявляється зовсім не так, як у людей.

Але біологи кажуть, що можливість передавати набуті навички генетичним шляхом була б непоганим акселератором еволюції, адже таким чином більш досконалі істоти з'являлися б значно швидше, ніж внаслідок випадкових генних мутацій. Якщо вірити в те, що природа влаштована логічно, передача набоїв поведінки була б дуже доречною для розвитку живих істот.

АЛЕ ЧИ ВСІ ПОВЕДІНКОВІ СЦЕНАРІЇ, АБО ТІЛЬКИ ТІ, ЩО БУЛИ КОРИСНИМИ ДЛЯ БАТЬКІВСЬКОЇ ІСТОТИ?

Страх - це прояв інстинкту самозбереження, який допомагає миші захистити себе і майбутнє популяції, а звичка вживати алкоголь, наприклад, має прямо протилежний ефект.

Генетики кажуть, що присутність у генеалогічному древі кількох родичів, які страждають на алкоголізм, не збільшує шанси дитини пристраститися до випивки: швидше за все, в його ДНК буде схильність до алкоголізму, але без спонукального впливу соціального середовища цей ген не проявиться.

ВИХОДИТЬ, ЩО ДОСВІД, ОТРИМАНИЙ БАТЬКАМИ, ВСЕ-ТАКИ МОЖЕ ВПЛИНУТИ НА ПОТОМСТВО, АЛЕ НЕ МОЖЕ ЗМІНИТИ ДНК.

Так як епігенетичне спадкування відкрито зовсім недавно, у дослідників не було можливості відстежити його на декількох поколіннях людей: зараз феномен вивчають на мишах, структура ДНК яких близька до людської, а швидкість розмноження дозволяє відстежити експресію генів на батьках, дітях і онуках. Але питання про проектування результатів експериментів на людей залишається відкритим.

ЗАЙМАЮЧИСЬ СПОРТОМ АБО ДОТРИМУЮЧИСЬ ПРАВИЛЬНОГО РЕЖИМУ ХАРЧУВАННЯ, ВИ НЕ ЗМІНЮЄТЕ СВІЙ ГЕНЕТИЧНИЙ КОД, АЛЕ ВИКОРИСТОВУЄТЕ МОЖЛИВОСТІ, ЗАКЛАДЕНІ В НЬОГО ПРИРОДОЮ.

Можна порівняти це з ігровими приставками: вставляючи різні картриджі, ви отримаєте різні результати, але без самої консолі з певними технічними характеристиками картриджі нічого не значать. У будь-якому випадку, піклуватися про себе і своє здоров'я - непогана ідея, навіть якщо вироблені з такою працею корисні звички не передадуться вашим дітям епігенетично.