Я — не моя ДНК. Генетика предполагает, эпигенетика располагает

Эпигенетика и рак

Можно подумать, что эпигенетика — это причудливая вариация, еще одна ветвь или новая специальность внутри необъятного мира генетики. Однако все совсем не так: эпигенетика — не новая, появившаяся совсем недавно дисциплина — она была описана не пятнадцать и не двадцать лет назад. Но именно в последнее пятилетие начались исследования, посвященные зависимости онкологических заболеваний от эпигенетики, а следовательно, именно сейчас она приобрела значимость в глазах общественности и средств массовой информации. Безусловно, открытие связи онкологических заболеваний с феноменами эпигенетики — наглядный пример влияния, которое эпигенетика может оказывать на нашу жизнь. Давайте немного углубимся в этот вопрос.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — макромолекула, состоящая из повторяющихся блоков-нуклеотидов, образующих генетический код.

Метилирование ДНК — добавление метильной группы к цитозину, который содержится в ДНК. Происходит с помощью так называемой ДНК-метилтрансферазы.

Генетический компонент рака известен уже много лет и является одним из ключевых аспектов для разработки методов диагностики и лечения этого заболевания. Кроме того, в последнее время мы продвинулись в наших исследованиях настолько, что смогли установить связь между раком и эпигенетическими изменениями. В частности, стало возможно наглядно продемонстрировать, что рак напрямую связан с процессами, вызывающими химические модификации в ДНК, среди которых выделяется метилирование.

Метильная группа — химическая группа, состоящая из одного атома углерода и трех атомов водорода (-СНЗ). Эта группа связана с эпигенетикой тем, что может присоединиться к ДНК или даже к некоторым гистонам, действуя как метка, которая влияет на функции генов.

Гистон — ядерный белок, состоящий из аминокислот с положительным зарядом. За счет этого он связывает ДНК для ее упаковки и образования нуклеосом.

Нуклеосома — базовая структурная единица хроматина, образованная совместной упаковкой нити ДНК с гистоновыми белками.

Внимание, дорогие читатели! Вы столкнулись с термином «метилирование», который мы будем часто использовать в этой книге, так что, возможно, сейчас — лучший момент для его краткого объяснения, хотя более подробное описание этого процесса будет приведено в дальнейшем. А сейчас краткое определение: метилирование — наиболее частотная эпигенетическая модификация. В свою очередь, эпигенетическая модификация — любая модификация ДНК, изменяющая структуру гена, без нарушения его основной последовательности.

Как модификация, метилирование представляет собой химический процесс (присоединение метильной группы к молекуле), способный «выключить» экспрессию хорошего гена, что в некоторых случаях может спровоцировать изменения опухолевого типа.

Стоит отметить, что само по себе метилирование не хорошо и не плохо, так как речь идет всего-навсего о физиологическом процессе. За последние годы было опубликовано довольно много статей об эпигенетике и раке, что говорит о большом количестве исследований в этой области: количество публикаций, посвященных раку и эпигенетическим модификациям, увеличилось в двадцать раз! А в реальности открытие связи между онкологией и метилированием ДНК уже сейчас позволило разработать новые методы диагностики и лечения, что снова подтверждает наше изначальное утверждение об исключительной важности эпигенетики для улучшения качества жизни и особенно для борьбы с таким разрушающим злом, как онкологические заболевания.

Экспрессия генов — процесс, в ходе которого ген копируется в молекулу РНК. Как правило, экспрессия гена включает в себя синтез белка, закодированного этим геном, но это не всегда так. Экспрессия гена может варьироваться в различных тканях или в различные моменты развития.