«Особенности человека зависят не только от генов, унаследованных от родителей, но также и на эпигенетике, которая относится к молекулярным механизмам, которые определяют, какие гены будут включены или выключены в различных типах клетки. Если мы рассматриваем ДНК как компьютерную технику, эпигенетика – программное обеспечение, которое определяет то, что может сделать компьютер», сказали ведущий автор доктор Роберт А. Уотерлэнд, адъюнкт-профессор педиатрии – пища в Детском Научно-исследовательском центре Пищи USDA/ARS и Техасе Детская Больница и молекулярной и человеческой генетики в Медицинском колледже Бэйлора.Эпигенетика работает, добавляя или удаляя химические признаки к генам, чтобы отметить, которые должны использоваться в различных типах клетки.
Один из лучше изученных признаков, которые, как известно, играли важную роль в развитии и раке, является метилом химическая группа. Здесь, в многочисленной группе идентичных и братских двойных пар, Уотерлэнд и его коллеги изучили группу генов, названных метастабильным epialleles. Предыдущая работа указала, что признаки метила беспорядочно добавляются к метастабильному epialleles во время раннего эмбрионального развития и сохраняются в течение жизни.«Мы ожидали, что образцы признаков метила, добавленных к метастабильному epialleles, будут одинаково случайны в идентичных близнецах и двуяйцевых близнецах», сказал Уотерлэнд. «Вместо этого Мы нашли, что methylation образцы совпали почти отлично по идентичным близнецам, степени подобия, которое не могло быть объяснено близнецами, разделяющими ту же самую ДНК.
Мы называем это явление ‘эпигенетическим суперподобием’».Идентичные близнецы сформированы, когда очень ранний эмбрион – по существу шар клеток – разделяется на две части, и каждый продолжает развиваться в отдельного человека. Авторы предложили и проверили простую модель, чтобы объяснить эпигенетическое суперподобие.
«Если в этой группе генов эпигенетические маркеры будут установлены перед разделениями эмбриона в два, то маркерами будет то же самое в обоих близнецах», сказал Уотерлэнд. «В сущности оба близнеца наследуют близкую молекулярную память о своем общем наследии развития как единственный человек. С другой стороны, у генов, в которых эпигенетические маркеры установлены после разделений эмбриона, могут быть большие эпигенетические различия между этими двумя близнецами».Связь ракаЭпигенетическое суперподобие, кажется, происходит в относительно небольшой группе генов, но, как обнаруженные исследователи, многие из них связаны с раком.
Чтобы проверить, могли ли бы эти эпигенетические маркеры затронуть риск рака, ученые в Хьюстоне объединились с эпидемиологами рака, управляющими Советом по Раку Victoria Melbourne Совместное Исследование Когорты в Мельбурне, Австралия. Назад в 1990-х, это большое исследование было настроено, чтобы оценить различные факторы риска для рака.«Анализируя образцы ДНК периферической крови от здоровых взрослых в нашем исследовании, мы были в состоянии показать, что methylation в эпигенетическим образом суперподобных генах связан с риском последующего развития нескольких типов рака, включая легкое, рак простаты и рак ободочной и прямой кишки», сказал доктор Роджер Милн, адъюнкт-профессор и глава Эпидемиологии Рака в Совете по Раку Виктория и автор на исследовании.
Это исследование показывает, что на эпигенетическом уровне идентичные близнецы более подобны друг другу, чем ранее признанный.«Наши результаты должны вызвать переоценку предыдущих генетических исследований близнецов», сказал Уотерлэнд. «В течение многих десятилетий исследователи изучали генетически идентичных близнецов, чтобы оценить, какая пропорция риска заболевания определена генами.
До такой степени, что эпигенетическое суперподобие затрагивает риск болезни, как наши результаты указывают, генетические оценки риска на основе двойных исследований были раздуты».