Эпигенетические изменения вызывают у клеток «кризис личности»
На самых ранних этапах развития эмбриона составляющие его клетки несут на себе эпигенетические метки (химические группы, прикрепленные к определенным участкам ДНК), определяющие их дальнейшую судьбу, то есть превращение в определенный тип клеток взрослого организма.
Исследователи университета Мичигана, работающие под руководством профессора Грегори Дресслера (Gregory R. Dressler), продемонстрировали, что инструкции, полученные клетками в начале пути, нестабильны. Поэтому, для того, чтобы избежать развития своего рода «кризиса личности», при котором клетки «забывают», какие гены они должны экспрессировать и, соответственно, какие функции выполнять, организм должен на протяжении всей жизни напоминать клеткам об их принадлежности.
К таким выводам ученые пришли после проведения экспериментов, в рамках которых они удаляли всего одну из эпигенетических меток, определяющих принадлежность клеток к ткани сердечной мышцы. Такая, на первый взгляд, незначительная модификация нарушала нормальное функционирование системы передачи электрических импульсов сердца и вызывала развитие серьезной аритмии.
Исследователи отмечают, что процессы старения, болезни и другие стрессовые факторы, такие как курение, могут вносить аналогичные изменения в исходные эпигенетические «инструкции» клеток. Вызванная этим утрата способности клеток поддерживать стабильную экспрессию генов может быть причиной развития характерных для преклонного возраста болезней, например, аритмий. Таким образом, эпигенетические изменения одновременно могут быть как причиной, так и следствием процесса старения. Более того, теоретически такие изменения могут передаваться по наследству.
По словам Дресслера, дальнейшее изучение этого вопроса в будущем позволит разработать препараты, стабилизирующие эпигенетический профиль клеток и предотвращающие развитие целого ряда серьезных заболеваний.
Статья Adam B. Stein et al. Loss of H3K4 methylation destabilizes gene expression patterns and physiological functions in adult murine cardiomyocytes опубликована 1 июля в Journal of Clinical Investigation.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам University of Michigan Health System: Mutations can spur dangerous identity crisis in cells.
04.07.2011