Bunicul este de vină pentru toate - WELT
Stilul de viață al bunicului continuă de generații. Dacă bătrânul a trecut, nepoții săi trebuie să plătească pentru asta: există riscul de diabet sau infarct. Vinovăția este un mecanism genetic pe care cercetătorii nu au reușit să-l descifreze pe deplin: bunicul este de vină pentru toate
Povestea lui M arcus Pembrey a început în 1994 cu o idee nebună. Ce se întâmplă dacă, s-a întrebat geneticianul, ce se întâmplă dacă influențele de mediu afectează nu numai propriul corp, ci și viața descendenților? Un studiu din 1992 l-a adus în discuție, spune el: „Acest studiu a arătat că fiicele femeilor care au murit de foame în cel de-al doilea război mondial au născut copii mai mici”.
La început nimeni nu a luat ideea în serios. Trăsăturile dobândite pot fi moștenite? Cercetătorii și-au încercat deja mâna la astfel de teze de mai multe ori, teoriile au fost întotdeauna vagi, nimeni nu a avut fapte. Dar Marcus Pembrey căuta dovezi. Într-un orășel din nordul Suediei, s-au ținut evidențe precise despre recoltele și starea de sănătate a locuitorilor. Pembrey și medicul Lars Olov Bygren au evaluat datele și au descoperit că, dacă bărbații din Överkalix ar fi murit de foame în copilărie, fiii fiilor lor ar fi ajuns în medie la o vârstă mai mare. Dacă femeile aveau prea puțin de mâncat în copilărie, fetele fiilor lor - nu fiicele fiicelor - trăiau mai mult. Amintirea perioadei foametei a fost astfel moștenită în linia paternă.
Și Marcus Pembrey a găsit și mai multe dovezi ale unei „memorii genetice pe termen lung”: în Marea Britanie a examinat bărbații care începuseră să fumeze înainte de pubertate. Fiii ei au crescut mai mari decât ceilalți băieți - dar nu fiicele lor. "Asta ne-a arătat că nu poate fi un efect social. De ce ar trebui să îi afecteze doar pe fii?" explică Pembrey.
Modul în care genele ar putea să-și amintească evenimentele de-a lungul generațiilor este un mister. La nivel de celulă, totuși, se știe de mult ceva de genul memoriei pe termen lung. Epigenetica este preocupată de întrebarea cum și de ce funcționează. Unul dintre ei este Wolf Reik, care face cercetări la Institutul Babraham din Cambridge. Epi-genetică, explică el, înseamnă ceva de genul „în plus față de genetică”: mecanisme cu ajutorul cărora genele pot fi făcute active sau inactive fără a schimba ADN-ul. „Epi” provine din greacă și înseamnă „lângă el, deasupra”. Epigeneticienii nu cercetează secvența blocurilor de construcție de-a lungul ADN-ului pe care geneticienii s-au concentrat în proiectul genomului uman. Mai degrabă, vor să știe ce factori controlează aproximativ 25.000 de gene ale liniei ereditare în timpul dezvoltării de la celula germinativă la organismul adult, fără a fi ele însele o genă.
De exemplu, cele 200 de tipuri diferite de celule la om: chiar și după mai multe diviziuni, celulele individuale știu încă la ce țesut aparțineau odată. Ele nu transmit doar genele, ci și starea lor exactă unu la unu. „ADN-ul este același”, spune Reik. „utilizarea lor este diferită”.
Genomul nostru este mai mult de 90% similar cu cel al altor mamifere și cel al semenilor noștri chiar cu 99,9%. Chiar și așa, nici doi oameni nu seamănă cu ceilalți și nici măcar gemenii identici nu sunt niciodată complet asemănători. Mutațiile nu sunt suficiente pentru a explica diferențele: spermatozoizii și celulele ovule conțin deja mai multe informații decât instrucțiunile genetice numai pentru proteine. În plus, un număr mare de alte biomolecule se adună pe și în jurul genomului, printre care se numără și actorii epigenetici.
Multe gene sunt marcate cu o ștampilă chimică - de exemplu cu grupări metil. Chiar și secțiuni întregi de cromozomi pot fi inactivate - acestea sunt pur și simplu ambalate strâns.
Astfel de cochilii pot cădea în orice moment, dar mutațiile nu sunt atât de ușor de scăpat. Cu toate acestea, marcajele pot dura o viață - adesea chiar și de generații. La om, cercetătorii numără în jur de 80 de gene din acest grup. Caracteristică inconfundabilă: Fie doar copia paternă sau maternă este activă. Prin urmare, face diferența dacă moștenești o variantă genică de la tată sau de la mamă. Odată ce o genă marcată este inactivată, ea rămâne așa pe viață. Numai în celulele ovule și spermatozoizi se elimină această amprentă și se înlocuiește cu ștampila propriului gen.
Erorile din sistemul marcajelor epigenetice pot avea consecințe grave. Sindromul Beckwith-Wiedemann, de exemplu, apare atunci când ceva nu merge bine când se imprimă o genă de creștere. Copiii cu acest sindrom se nasc prea mari și prezintă defecte fizice severe.
Se presupune însă că efectele merg mult mai departe. Efectele epigenetice ar putea fi, de asemenea, în spatele multor alte boli. Diabetul, obezitatea și Alzheimer sunt doar câteva exemple. Și cancerul este, de asemenea, pe agenda epigeneticistă.
Adele Murell de la Centrul Hutchinson, Cambridge a găsit o legătură între cancer și amprentele lipsă: „Dacă pierzi amprente pe parcursul vieții, ai un risc mai mare de cancer”.
Modul în care se pierd marcajele epigenetice este un mister. Dar trebuie să existe cel puțin un mecanism natural prin care celulele pot elimina marcajele. „Reprogramarea are loc în celulele ovulei și spermatozoizilor”, explică Wolf Reik. "Această reprogramare asigură că aproape toate marcajele sunt eliminate mai întâi."
La rândul său, această reprogramare este cea mai mare problemă cu teoria lui Marcus Pembrey. Pentru că, așa cum susțin adversarii săi, cum ar trebui transmise marcajelor descendenților dacă au fost șterse anterior? Prin urmare, pentru Pembrey este clar că memoria trebuie stocată în celulele ovule și spermatozoizi. Datele sale indică de fapt că influențele de mediu sunt moștenite numai dacă apar în anumite faze ale vieții.
Pentru bărbați, timpul critic este chiar înainte de pubertate; femeile sunt deosebit de sensibile înainte de naștere, ca făt. „Nu vreau să citesc prea mult în el”, formulează cu precauție Pembrey, „dar în aceste faze ale vieții începe dezvoltarea ovulului și a spermatozoizilor”. Geneticianul crede, dacă este deloc, că influențele de mediu ar putea acționa asupra celulelor sexuale în timpul acestei faze de dezvoltare. Odată depozitat în genomul celulelor ovulei și spermatozoizilor, memoria acestuia va deveni ereditară.
Există acum câteva experimente care susțin teoria lui Pembrey. Șoarecii cu o genă pentru culoarea blănii galbene și obezitate ar trebui să nască pisoi galbeni, grași. Cu toate acestea, hrănirea țintită poate preveni acest lucru - asigurându-se că gena este oprită epigenetic. Șobolanii femele expuse la otravă moștenesc o tendință spre sterilitate de la descendenții lor masculi de câteva generații. Și șobolanii care sunt linsi de mame nu sunt ei înșiși mai rezistenți la stres decât șobolanii nelicași; transmit, de asemenea, rezistența la stres descendenților lor. Genele nu sunt schimbate.
Deci poate că Marcus Pembrey are dreptate în privința ideii sale. Lamarck ar fi avut dreptate într-o oarecare măsură. Dezbaterea corespunzătoare dintre genetici și epigenetică este în curs - criticii argumentează în primul rând cu dovezile slabe. Cu toate acestea, nimeni nu vrea să-l arunce pe Darwin peste bord, nici măcar cei care consideră că ideea lui Pembrey este plauzibilă: „Nu trebuie să o polarizezi atât de mult”, spune Wolf Reik, de exemplu. "Dar poate vă puteți întreba dacă nu există o componentă în genomul nostru care să funcționeze în acest fel."