Контрреволюция дарвинистов — «наука»
То, что переживают родители, может генным методом передаться детям, считают приверженцы эпигенетики. Мы становимся свидетелями революции в биологии — и ее отхода от эволюционной теории?
Вот уже в течение нескольких лет в средствах массовой информации, а также в особой прессе блуждает термин, значение которого связано с новаторскими достижениями медицинских работников и биологов — речь заходит о эпигенетике. Довольно часто говорится о «революции», о «смене парадигм» либо о необходимости переписывать книжки. В университетах эпигенетика все чаще появляется как предмет, а кое-какие кафедры сейчас применяют данный термин в собственном заглавии.
Но существуют и сомнения относительно того, что новые научные успехи в действительности являются столь новаторскими. Не имеем ли мы дело в этом случае с очередной раздутой в прессе шумихой?
Кое-какие результаты эпигенетических изучений, вправду, выглядят впечатляюще — так, к примеру, говорится о том, что купленный в течение судьбы людьми и животными опыт может оказывать действие на их потомство, и время от времени это может происходить как раз в тот момент, в то время, когда эти события происходили, другими словами еще до вынашивания и зачатия потомства.
Первые указания на подобного рода действие на человека изучили эксперты из Университета Умео посредством регистрационных перечней населения северной части Швеции. Внуки мужчин, каковые в десятнадцатом веке стали жертвами голода, имели пара более продолжительный срок судьбы, чем те люди, дедушки и бабушки которых не испытывали недочёта в продуктах питания.
Разные изучения, в особенности совершённые в Университетской клинике в Амстердаме, говорят о том, что дети матерей, забеременевших в голодную зиму (Hongerwinter) 1944-1945 годов, были в основном склонны к тому, дабы иметь избыточный вес, неприятности с сердцем, диабет, и другие неприятности, и помимо этого, иметь рост ниже средних показателей. Изучение, совершённое среди детей, матери которых пострадали по время голодной зимы, говорит о том, что у их сыновей были, скорее, толстые дети.
Другими словами, купленный бабушками опыт действовал кроме того через поколение. Но у детей дочерей подобное действие не было найдено. Изучения более раннего периода с пара иными результатами опирались лишь на опросы своих родителей, и исходя из этого направляться с опаской относиться к их интерпретации.
Только в прошедшем сезоне исследователи из нью-йоркской Клиники Маунт-Синай (Mount Sinai) сказали о том, что дети людей, переживших Холокост и страдающих от посттравматического стресса, и связанных с ним нарушений, не только были в основном склонны к соответствующим психологическим проблемам, чем другие дети. Помимо этого, поведение определенного гена, связанного с преодолением стресса, показывает на заметную регуляцию.
В контрольной группе действие подобного рода не наблюдалось. Полученные травмы родители передают своим детям, сказали затем многие СМИ.
Кроме упомянутых изучений, был еще совершён множество опытов, в первую очередь на крысах и мышах, и они, например, говорят о том, что испытавшие стресс животные после этого имеют потомство, представители которого ведут себя так, как словно бы они сами пережили стресс.
Внезапно снова заговорили о Ламарке
Полученные результаты имеют сенсационный темперамент, потому, что они, думается, ставят под сомнение главные положения теории эволюции Чарльза Дарвина. Дарвин, упрощенно говоря, говорит, что организмы на базе собственных генов развивают определенные изюминки. Посредством мутации у потомства смогут показаться поменянные либо новые характерные черты, каковые после этого через гены передаются следующим поколениям.
В случае если подобные трансформации в определенной среде оказываются преимуществом для их носителей, то тогда, наверное, соответствующие гены будут распространяться в популяции (селекция). Так из одного вида смогут появиться новые разновидности.
Тем временем из-за показавшихся новых данных из забвения снова возвращается в далеком прошлом считавшееся устаревшим представление — речь заходит о теории Ламарка, показавшейся в десятнадцатом веке. Хорошим примером есть жираф. Его долгая шея, в соответствии с теории французского ученого Жан Батиста Ламарка (Jean-Baptist Lamarck), появилась в следствии того, что это животное тянулось за страницами на высоких деревьях.
Исходя из этого пара удлинившаяся шея своих родителей после этого повлияла на потомство, а шея молодых особей еще больше удлинилась, потому, что и они вытягивали ее, пробуя дотянуться до листочков, и без того потом.
Результаты эпигенетики создают сенсационное чувство еще и вследствие того что они, быть может, переносят ответственность своих родителей перед потомством в новое измерение. Потому, что мы сейчас должны задавать вопросы себя о том, как отечественные дети будут мучиться от отечественного поведения — к примеру, по причине того, что мы неправильно питались, курили, выпивали алкоголь либо через чур мало двигались.
К этому направляться еще добавить и дискуссию на тему «Гены либо окружающая среда», либо «nature versus nurture» (англ.: природа против воспитания — прим пер.), в рамках которой гены теряют все свойства как базы определенных качеств, и исходя из этого, кроме биологов, эпигенетикой интересуются кроме этого представители и медики публичных наук. Помимо этого, к данной теме проявляют интерес ученые, занимающиеся проблемами раковых гендерных особенностей и заболеваний.
Что же, в действительности, нового в эпигенетике?
Но вместе с восхищениями возрастает и критика по поводу интерпретации результатов совершённых научных сообщений и исследований о них. В первую очередь направляться сообщить о том, что эпигенетика не есть новой областью изучений. Все, что находится «за пределами гена» либо «около него» (как раз так возможно перевести слово эпи-генетика), ученые исследуют с момента обнаружения ДНК и именуют это генным регулированием.
Уже давно стало ясно, что в особых клетках тела возможно активировать только определенные гены, и эти установки «по наследству» приобретают дочерние клетки. Лишь так в растущей печени образуются только клетки печени, а в нервных тканях не образуются, например, мускульные клетки, не смотря на то, что, в целом, клетки организма владеют аналогичным наследственным материалом.
Уже давно известен тот факт, что другие виды и питание влияния внешней среды оказывают действие на экспрессию генов — другими словами на трансляцию генов, — определенных клеток тела. «Бутерброд, что вы только что съели, кроме этого меняет экспрессию генов», — отмечает, например, английский генетик Адам Ратерфорд (Adam Rutherford) на страницах газеты Guardian.
Продемонстрируйте-ка собственные гены
Nautilus17.08.2015Обстоятельства рака: образ судьбы, гены и…
The Wall Street Journal03.01.2015Как переселенцы оказывали влияние на мировую историю
Die Welt23.02.2014
Без долговременного действия внешней среды на генную регуляцию нереально было бы себе представить, как однояйцевые близнецы способны стать разными личностями, либо о том, как полученные в раннем детстве травмы смогут привести, например, к предрасположенности к депрессии у взрослых людей.
Сейчас прекрасно изученными стали кое-какие молекулы, участвующие в ходе генной регуляции — гистоны, каковые наматываются на нити ДНК, метиловые группы, и кое-какие молекулы РНК. Это стало причиной тому, что в одной области генной регуляции закрепился термин «эпигенетика».
Убедительные результаты в модельных организмах
Довольно новыми — и, вправду, захватывающими — являются наблюдения за тем, как эпигенетическое регулирование затрагивает наследственный материал в яичных клетках и в сперме, что может передаваться потомкам. В действительности это сложно себе представить, поскольку половые клетки «очищаются».
Активные в эпигенетическом отношении молекулы удаляются из ДНК, и делается это чтобы из данной клетки в эмбрионе имели возможность снова появиться все разные по собственной специализации типы клеток. И так, полученные особенности будут передаваться будущим поколениям?
Но исследователям уже давно как мы знаем, что факторы внешней среды смогут приводить к такому же результату у низших животных и растений. Так, к примеру, длительность судьбы возрастает у нематодов, которыми владел к виду Caenorhabditis elegans, и происходит это в следствии вторжения в их генную регуляцию. Полученный итог проявляется у их потомства кроме того в третьем поколении, а после этого исчезает.
Упомянутые опыты с грызунами говорят о том, что и у них эпигенетическое наследование может проявляться у нескольких поколений.
Так, к примеру, убедительные доказательства представила Изабель Мансуй (Asabelle Mansuy), доктор наук нейроэпигенетики Цюрихского университета. Члены ее команды посредством стресса привели «к» депрессивному поведению у молодых мышей мужского пола, показатели которого после этого были отмечены у представителей их потомства, не испытывавших стресса.
После этого исследователи извлекли из сперматозоидов подвергнувшихся стрессовому действию мышей мужского пола определенные молекулы РНК (микро-РНК), участвующие в ходе регуляции, и ввели их посредством шприца в уже оплодотворенные яйцеклетки вторых особей женского рода. Показавшиеся в следствии мышата вели себя так, как словно бы они подверглись стрессовому действию, да и то же самое происходило с их потомством.
«Было бы неправильным предполагать, что в ходе развития геном в целом очищается, — отметила Мансуй. — У большинства генов эпигенетический профиль стирается, но не у всех». Согласно ее точке зрения, мысль перепрограммирования была ошибочным образом обобщена. «Это громадная концептуальная неприятность, и она затормозила прогресс в области биологии, потому, что многие люди ошибочно думали, что гены определяют все, игнорируя наряду с этим действие внешней среды».
Не обращая внимания на подобные убедительные изучения, остаются открытыми бессчётные вопросы относительно механизмов эпигенетического наследования через поколения. А в некоторых случаях при наблюдении за действием разных факторов — а также депрессии либо избыточного веса — тяжело себе представить, что они смогут владеть эволюционными преимуществами.
Однако, не все виды эпигенетического действия являются долгосрочными, считает Мансуй. «Кое-какие режимы питания на ранних этапах судьбы способны улучшить здоровье и расширить длительность судьбы. И травматический стресс может иметь хороший вариант поведенческого приспособления в непростой обстановке».
Сомнения относительно значения для человека
Но множество ученых сомневаются в том, что в человеке, в действительности, происходит эпигенетическое наследование через поколения — не обращая внимания на исследования. Тем более вызывающим большие сомнения думается то, что результаты совершённых на грызунах изучений всегда представляются в средствах массовой информации так, как словно бы они смогут иметь отношение к человеку.
Так, к примеру, изучение, совершённое с людьми, пережившими Холокост и их детьми, привело к значительной критике. Юэн Берни (Ewan Birney) из Европейского университета биоинформатики (European Bioinformatics Institute), расположенном в британском Кембридже, в собственной статье в газете Guardian указал на «такое количество неточностей» в данной работе, «которое ставит под сомнение научный темперамент данной публикации». Так, согласно его точке зрения, количество испытуемых выяснилось «нелепо малым» — всего их было 32 человека, — контрольная несколько была еще меньше и складывалась из восьми человек, и, помимо этого, количество изученных генов было недостаточным.
Эволюционный биолог Джерри Койн (Jerry Coyne) из Университета Чикаго и генетик Джон Грили (John Greally) из Центра эпигеномики при Медицинском колледже имени Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке основательно и детально растолковали, из-за чего они по большому счету не вычисляют это изучение значимым.
«Я пологаю, что мы должны быть открытыми для идеи относительно существования действующей через поколения наследственности, которая передается иным методом, а не через секвенирование ДНК, — отметил Грили в беседе с обозревателем Suddeutsche Zeitung, — но пока нет доказательств существования аналогичного феномена у человека».
Свен Хеникофф (Steven Henikoff), изучающий генную регуляцию в расположенном в Сиэтле Центре изучений раковых болезней Фреда Хатчинсона (Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle), кроме этого настроен скептически: «Я не отношусь без шуток к этим изучениям, по причине того, что ни в одном из них не было совершено важное тестирование». Помимо этого, согласно его точке зрения, полученные эти все легче растолковать простым образом.
Так, к примеру, авторы изучения относительно внуков дам, переживших «голодную зиму», светло показывают на то, что найденное ими действие возможно следствием влияния внешней среды. Согласно точки зрения Хеникоффа, за этим смогут прятаться нехорошие привычки в области питания своих родителей, каковые после этого оказали действие на детей.
Ответственных медицинских достижений эти ученые пока не ожидают от изучений в области эпигенетики. Согласно точки зрения Грилли, большая часть работ, в которых предпринимаются попытки отыскать в эпигеноме суть болезни, страдают «от некоторых неприятностей в области проведения и разработки, каковые в значительной степени затрудняют интерпретацию», — выделил он вместе с Эваном Берни и Джорджем Смитом (George Davey Smith) из Бристольского университета на страницах специального издания PLOS Genetics. Согласно их точке зрения, сложно, к примеру, конкретно сообщить, есть ли состояние совершённого эпигенетического регулирования, в действительности, вероятной обстоятельством либо следствием какой-то болезни.
Что касается Хеникоффа, то он «не имеет возможности представить себе, как без опытов на человеке — а они, в конечном итоге, запрещены — возможно установить, что есть природой, а что окружающей средой». Согласно его точке зрения, уже достаточно сложно убедительно продемонстрировать, есть ли определенное питание преимуществом либо недочётом, не обращая внимания на эпидемиологические изучения. И существенно сложнее будет продемонстрировать, что поведение кроме этого оказывает действие на будущие поколения. «Представьте себе хаотизированную клиническую попытку доказать, что масло есть нужным либо вредным для ваших внуков либо правнуков».
В отличие от этого, Изабель Мансуй подчеркивает возможности эпигенетики для их лечения и понимания заболеваний. «Эта область открывает новые возможности. В области раковых заболеваний она уже это сделала». Благодаря взятым эпигенетическим достижениям, сейчас имеются такие препараты как 5-азацитидин и децитабин, каковые, в первую очередь, употребляются больными с миелодиспластическим синдромом, другими словами страдающими от предварительной фазы лейкемии.
Эти препараты снимают блокаду определенных генов, и в следствии длительность судьбы возрастает на пара месяцев.
Революция либо нет?
Имеем ли мы, так, дело с революцией и со сменой парадигмы в генетике, и не возродилась ли мысль Ламарка? «Я полагаю, что это революционная область, — говорит Мансай. — Действие эпигенетического наследования есть только серьёзным феноменом».
Согласно ее точке зрения, эпигенетическое наследование принципиально важно кроме этого для эволюционной теории, потому, что оно разрешает скоро приспособиться к окружающей среде. В долговременной возможности, быть может, необходимы будут трансформации генома. «Но кое-какие эпигенетические трансформации смогут быть стабильными и постоянными. И имеется теория, в соответствии с которой генетические трансформации снова вызывают генетические изменения — и так вносят вклад в хорошую эволюцию», — выделила она.
Что касается молекулярного биолога Хеникоффа из Сиэтла, то он рассчитывает на новые результаты в биологии. «В простых животных и отношении растений эти результаты могут быть революционными», — выделил он. Но для биологии в целом «в том месте никакой революции нет». И теория Ламарка не возродится. «В целом, возможно, возможно, совершить, только селекцию мутаций в наследственном материале, но не эпимутаций, имеющих отношение лишь к регуляции.
А это и имеется дарвинизм».
Подписывайтесь на отечественный канал в Telegram!
Каждый день вечером вам будет приходить подборка самых броских и занимательных переводов ИноСМИ за сутки.
Отыщите в контактах@inosmichannelи добавьте его к себе в контакты либо
перейдите, предварительно пройдя регистрацию, перейдите на страницу канала.
