Відкриття того, що у людини набагато менше генів, ніж вважалося раніше, — близько 20 000 — зробило революцію в біології. Це усвідомлення, закріплене на початку 2000-х із завершенням проекту геному людини, спонукало вчених до пошуку альтернативних механізмів пояснення складності живих організмів. Епігенетика стала ключовою відповіддю.
Що таке епігенетика?
Епігенетика описує, як молекули взаємодіють з ДНК і РНК, щоб контролювати активність генів без зміни самого генетичного коду. Уявіть собі дві однакові клітини: різні епігенетичні маркери можуть визначати кардинально різну поведінку. Це означає, що середовище, дієта, стрес та інші зовнішні фактори можуть безпосередньо впливати на експресію генів.
Еволюційний стрибок
Епігенетика додає новий вимір до еволюції. Замість того, щоб покладатися виключно на випадкові генетичні мутації, організми можуть швидше адаптуватися, змінюючи експресію генів за допомогою епігенетичних змін. Дослідження 2019 року з використанням дріжджів це чітко продемонструвало: коли дріжджові клітини піддавалися впливу токсинів, ті, які епігенетично замовчували вразливий ген, виживали, а наступні покоління потім розвинули генетичні мутації, які посилили це заглушення. Це свідчить про те, що епігенетичні зміни можуть стимулювати генетичну еволюцію.
Обговорення: наскільки широко це стосується?
Ступінь епігенетичного впливу на еволюцію залишається предметом дискусії. Деякі біологи, такі як Едріан Берд з Единбурзького університету, залишаються скептиками, стверджуючи, що на геноми ссавців фактори навколишнього середовища, ймовірно, не мають істотного впливу. Епігенетичні маркери можуть бути стерті під час раннього ембріонального розвитку, що ще більше ускладнює картину.
Однак інші, зокрема Кевін Лала з Університету Сент-Ендрюс, стверджують, що епігенетична спадковість широко поширена в житті. Лала та його колеги цитують численні дослідження, які підтверджують цю точку зору. Різниця в думках, ймовірно, пов’язана з нещодавньою появою цієї галузі як центрального фокуса еволюційних досліджень.
«Епігенетична спадковість — це сфера, що дуже швидко розвивається… великі ідеї потребують часу, щоб опрацювати та оцінити». – Кевін Лала
Чому це важливо?
Розуміння епігенетики має далекосяжні наслідки. Він кидає виклик традиційним уявленням про спадковість, припускаючи, що ознаки можуть передаватися іншими механізмами, ніж послідовність ДНК. Це може змінити медицину, сільське господарство та наше розуміння того, як життя адаптується до мінливих умов.
Поле ще молоде, але докази вказують на те, що епігенетика — це не просто ще одна біологічна деталь, а фундаментальна сила, яка формує еволюцію життя.
