Описание
Место эпигенетики в понимании механизмов возникновения прионных болезней.
Пожалуй, самое ёмкое и в то же время точное определение эпигенетики принадлежит выдающемуся английскому биологу, нобелевскому лауреату Питеру Медавару: «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает».
Наши гены играют, безусловно, важную роль в нашем здоровье, но то же самое мы можем сказать и по отношению к нашему поведению и окружающей среде, например, к тому, что мы едим и насколько мы физически активны. Небезызвестен факт процентного соотношения влияния на жизнь человека окружающих его факторов и генетической предрасположенности на возникновение какого-либо заболевания. Так по данным ВОЗ были выделены 4 основных группы факторов: Медицинское обеспечение (10-15%), Состояние окружающей среды (20-25%), Генетика (15-20%), Условия и образ жизни человека (50-55%). Таким образом, было наглядно показано насколько велико влияние основных групп факторов на здоровье человека. Очевидно, что точное понимание схемы воздействия каждого фактора на организм даёт значительное преимущество в борьбе с любым заболеванием, но и видение «полной картины» позволяет лечащему врачу выбрать наиболее информативные методы диагностики и наиболее этиологически обусловленное лечение. Для данных целей существует отдельный раздел генетики – эпигенетика – которая изучает как наше поведение и окружающая среда могут вызывать изменения, влияющие на работу наших генов. Важно понимать, что эпигенетические изменения никак не изменяют последовательность аминокислот в ДНК, они влияют исключительно на экспрессию генов (другими словами – на их активность, включения/выключения).
Конрад Уоддингтон ввел термин эпигенез в 1940-х годах, чтобы описать свой логический вывод о том, что во время эмбрионального развития должен существовать набор механизмов, который находится выше ("epi") уровня генов, так что идентичные гены могут по-разному экспрессироваться в разных типах клеток и контекстах, определяя судьбу клетки [34].
Основными эпигенетическими механизмами являются метилирование ДНК, модификации структуры хроматина, потеря импринтинга и микроРНК [14]. Пожалуй, на данный момент, основным механизмом всё-таки является – метилирование ДНК – это резуьтат процессов, в ходе которых на определённые нуклеотиды в составе ДНК садится или же наоборот удаляется метильная группа. Такая метильная группа может исполнять роль «метки», которая информирует белковые комплексы как им вести себя относительно этого участка ДНК. Например, если метильные метки расположены на промоторе (это последовательность нуклеотидов ДНК, на которую садится РНК-полимераза чтобы начать синтез РНК для дальнейшей постройки белка) гена, то это обычно приводит к ингибированию данного гена. Удаление с промотора метильных групп (деметилирование) приводит к активации такого гена. Важной особенностью эпигенетических модификаций является то, что они передаются по наследству между материнскими и дочерними клетками (митотическое наследование) и между поколениями (мейотическое наследование). Эпигенетика - одно из объяснений того, как клетки и организмы с идентичной ДНК могут иметь такие разные фенотипические различия. Диета и воздействие окружающей среды потенциально могут изменить уровень и масштабы эпигенетической регуляции, таким образом, интересные разработки в области изучения эпигенетики могут объяснить обнаруженные исследователями корреляции между образом жизни и риском заболеваний [19]. Так же, стоит отметить, что обращение вспять эпигенетических изменений представляет собой потенциальную цель новых терапевтических стратегий и разработки лекарств [33].