Epigenetik mexanizmlar. Epigenetika: nazariy jihatlar va amaliy natijalar. Odamlarda

---

Epigenetik mexanizmlar. Epigenetika: nazariy jihatlar va amaliy natijalar. Odamlarda
epigenetik ta'sir
MIKROBIOLOGIYA
10.07.2020
Ehtimol epigenetikaning eng katta va ayni paytda aniq ta'rifi taniqli ingliz biologi,
Nobel mukofoti sovrindori Piter Medavarga tegishli bo'lishi mumkin: "Genetika
nazarda tutadi, ammo epigenetika buni rad etadi".
Bizning hujayralarimiz xotirada ekanligini bilasizmi? Ular nafaqat nonushta paytida
odatda nima iste'mol qilayotganingizni, balki homiladorlik paytida onangiz va
buvingiz nima yeyishlarini ham eslashadi. Sizning hujayralaringiz sport bilan
shug'ullanishingizni va spirtli ichimliklarni tez-tez ichishingizni yaxshi eslaydi.
Hujayra xotirasi sizning uchrashuvlaringizni viruslar bilan saqlaydi va bolaligingizda
sizni qanchalik yaxshi ko'rar edi. Semizlik va depressiyaga moyil bo'lishingizni uyali
xotira hal qiladi. Asosan uyali xotira tufayli biz shimpanzalarga o'xshamaymiz, garchi
biz u bilan bir xil genom tarkibiga ega bo'lsak ham. Va hujayralarimizning bu ajoyib
xususiyati epigenetika fanini tushunishga yordam berdi.
Epigenetika zamonaviy ilm-fanning etarlicha yosh yo'nalishi bo'lib, hozirgacha u
"singil" genetikasi kabi keng tanilgan emas. Yunon tilidan tarjima qilingan "epi"
yuklamasi "yuqorida", "yuqorida", "yuqorida" degan ma'noni anglatadi. Agar genetika
bizning genlarimizdagi, DNKdagi o'zgarishlarga olib keladigan jarayonlarni
o'rganadigan bo'lsa, unda epigenetika DNKning tuzilishi bir xil bo'lib qoladigan
genlar faoliyatidagi o'zgarishlarni o'rganadi. Tasavvur qilish mumkinki, ma'lum bir
"qo'mondon" tashqi stimullarga, masalan, ovqatlanish, hissiy stress, jismoniy faollik
kabi, bizning genlarimizga ularning faolligini oshirish yoki aksincha, zaiflashtirish
haqida buyruq beradi.
Mutatsiyani boshqarish
Epigenetika molekulyar biologiyaning alohida tarmog'i sifatida rivojlanishi 1940-
yillarda boshlangan. Keyin ingliz genetikasi Konrad Vaddington organizmning
shakllanish jarayonini tushuntirib, "epigenetik landshaft" tushunchasini shakllantirdi.
Uzoq vaqt davomida epigenetik transformatsiyalar faqat organizm rivojlanishining
boshlang'ich bosqichi uchun xarakterlidir va katta yoshda kuzatilmaydi, deb
ishonishgan. Biroq, so'nggi yillarda biologiya va genetikada bomba portlashi ta'sirini
ko'rsatadigan eksperimental dalillarning bir qatori olingan.
O'tgan asrning oxirida genetik dunyoqarashda inqilob yuz berdi. Bir vaqtning o'zida
bir nechta laboratoriyalarda bir qator eksperimental ma'lumotlar olingan, bu
genetiklarni qattiq o'ylashga majbur qildi. Masalan, 1998 yilda Bazel Universitetidan
Renato Paro boshchiligidagi shveytsariyalik tadqiqotchilar mutatsiyalar tufayli
ko'zlari sarg'aygan Drosophila pashshalari bilan tajribalar o'tkazdilar. Mutant mevali
pashshalar haroratining ko'tarilishi ta'sirida nasllar sariq rang bilan emas, balki qizil
(odatdagidek) ko'zlar bilan tug'ilishi aniqlandi. Ular bitta xromosoma elementini
faollashtirdilar, bu esa ko'zning rangini o'zgartirdi.
Tadqiqotchilarni ajablantiradigan narsa, bu chivinlarning avlodlari yana to'rt avlod
davomida qizil ko'zlarini saqlab qolishdi, garchi ular endi issiqqa duch kelmagan
bo'lsa. Ya'ni, orttirilgan xususiyatlar meros bo'lib o'tdi. Olimlar shov-shuvli xulosa
chiqarishga majbur bo'ldilar: genomning o'ziga ta'sir qilmaydigan stress tufayli kelib

---

chiqadigan epigenetik o'zgarishlar aniqlanishi va kelajak avlodlarga etkazilishi
mumkin.
Ehtimol, bu faqat mevali chivinlarda sodir bo'ladimi? Nafaqat. Keyinchalik
odamlarda epigenetik mexanizmlarning ta'siri ham juda muhim rol o'ynaydi. Masalan,
kattalarning 2-toifa diabetga moyilligi ko'p jihatdan ularning tug'ilgan oyiga bog'liq
bo'lishi mumkinligi aniqlandi. Va bu fasl bilan bog'liq ba'zi omillar ta'siri va
kasallikning boshlanishi o'rtasida 50-60 yil o'tishiga qaramay. u tasviriy misol
epigenetik dasturlash deb ataladi.
Qanday diabetga moyillikni va tug'ilish sanasini bog'lashi mumkin? Yangi Zelandiya
olimlari Piter Glyukman va Mark Xanson ushbu paradoks uchun mantiqiy
tushuntirish berishga muvaffaq bo'lishdi. Ular "mos kelmaslik gipotezasi" ni taklif
qildilar, unga ko'ra rivojlanayotgan organizm tug'ilishdan keyin kutilgan muhitga
"prognostik" moslashuvdan o'tishi mumkin. Agar prognoz tasdiqlansa, u organizm
yashaydigan dunyoda omon qolish imkoniyatini oshiradi. Agar yo'q bo'lsa, moslashish
noto'g'ri moslashishga, ya'ni kasallikka aylanadi.
Masalan, intrauterin rivojlanish jarayonida homila oz miqdordagi oziq-ovqat oladigan
bo'lsa, unda kelajakda foydalanish uchun "yomg'irli kun uchun" oziq-ovqat
resurslarini saqlashga qaratilgan metabolik o'zgarishlar yuz beradi. Agar tug'ilgandan
keyin chindan ham ozgina ovqat bo'lsa, bu tanani omon qolishiga yordam beradi.
Agar inson tug'ilgandan keyin dunyo dunyo bashorat qilinganidan ko'ra farovonroq
bo'lib chiqsa, metabolizmning bu "tejamkor" xususiyati hayotning keyingi
bosqichlarida semirishga va diabetning ikkinchi turiga olib kelishi mumkin.
Dyuk universiteti amerikalik olimlari Rendi Girtl va Robert Vaterlend tomonidan
2003 yilda o'tkazilgan tajribalar allaqachon darslik bo'lib qolgan. Bir necha yil oldin,
Jirtl oddiy sichqonlarga sun'iy genni kiritishga muvaffaq bo'ldi, bu ularni sariq, semiz
va kasal bo'lib tug'ilishiga olib keldi. Bunday sichqonlarni yaratgan Girtl va uning
hamkasblari sinab ko'rishga qaror qildilar: nuqsonli genni olib tashlamasdan, ularni
normal holatga keltirish mumkinmi? Bu mumkin edi: ular homilador agouti
sichqonlarining ovqatiga foliy kislotasi, B 12 vitamini, xolin va metionin qo'shdilar
(ular sariq sichqonchani "monster" deb atashni boshladilar) va buning natijasida oddiy
avlodlar paydo bo'ldi. Oziqlanish omillari genlardagi mutatsiyalarni neytrallashga
qodir ekanligi isbotlangan. Bundan tashqari, parhezning ta'siri bir necha keyingi
avlodlarda saqlanib qoldi: ozuqaviy qo'shimchalar tufayli normal tug'ilgan chaqaloq
agouti sichqonlari o'zlari normal sichqonlarni tug'dirdilar, garchi ularning dietasi
allaqachon normal edi.
Ishonch bilan aytishimiz mumkinki, homiladorlik davri va hayotning birinchi oylari
barcha sutemizuvchilar, shu jumladan insonlar hayotida eng muhim hisoblanadi.
Nemis nevrolog olim Piter Spork to'g'ri aytganidek, "keksayganimizda bizning
sog'ligimizga ba'zida homiladorlik paytida onamizning homiladorlik paytida
ovqatlanish ratsioni hozirgi hayotdagi ovqatdan ko'ra ko'proq ta'sir qiladi".
Taqdir merosi
Genlarning faolligini epigenetik tartibga solishning eng ko'p o'rganilgan mexanizmi
DNKning sitozin asoslariga metil guruhi (bitta uglerod atomi va uchta vodorod
atomlari) qo'shilishidan iborat metilizatsiya jarayoni. Metilasyon gen faolligiga bir

---

necha usulda ta'sir qilishi mumkin. Xususan, metil guruhlari transkripsiya omilining
(DNK shablonida xabarchi RNK sintezini boshqaruvchi oqsil) DNKning ma'lum
hududlari bilan aloqa qilishiga jismoniy xalaqit berishi mumkin. Boshqa tomondan,
ular metiltsitozinni bog'laydigan oqsillar bilan birgalikda ishlaydi, xromosomalarni
tashkil etuvchi xromatinni qayta qurish jarayonida, irsiy ma'lumotlarning omborida.
DNK metilatsiyasi
Metil guruhlari DNKni yo'q qilmasdan yoki o'zgartirmasdan, lekin tegishli genlarning
faolligiga ta'sir qilmasdan sitozin asoslariga yopishadi. Shuningdek, teskari jarayon -
demetilatsiya mavjud bo'lib, unda metil guruhlari chiqarib tashlanadi va genlarning
boshlang'ich faolligi tiklanadi "border \u003d" 0 "\u003e
Metilasyon odamlarda barcha organlar va tizimlarning rivojlanishi va shakllanishi
bilan bog'liq ko'plab jarayonlarda ishtirok etadi. Ulardan biri bu embriondagi X
xromosomalarining inaktivatsiyasi. Ma'lumki, ayol sutemizuvchilar X xromosomasi
deb belgilangan ikki nusxadagi jinsiy xromosomalarga ega, erkaklar esa bitta X va
bitta Y xromosomalar bilan kifoyalanishadi, bular hajmi va genetik ma'lumotlari
miqdori jihatidan ancha kichik. Ishlab chiqarilgan gen mahsulotlari (RNK va oqsillar)
miqdorida erkak va urg'ochilarni tenglashtirish uchun ayollarda X xromosomalaridan
birining ko'pgina genlari o'chiriladi.
Ushbu jarayonning avj nuqtasi embrion 50-100 hujayradan iborat bo'lgan blastotsist
bosqichida sodir bo'ladi. Har bir hujayrada inaktivatsiya uchun xromosoma (otalik
yoki onalik) tasodifiy tanlangan va shu hujayraning keyingi barcha avlodlarida
harakatsiz bo'lib qoladi. Otalik va onalik xromosomalarini "aralashtirish" jarayoni
bilan bog'liq bo'lib, ayollarning X xromosomasi bilan bog'liq kasalliklarga chalinish
ehtimoli ancha past.
Metilasyon hujayralarni differentsiatsiyalashda muhim rol o'ynaydi, "universal"
embrion hujayralarining maxsus to'qima va organ hujayralariga aylanish jarayoni.
Mushak tolalari suyak, asab hujayralari - ularning barchasi genomning aniq
belgilangan qismi faoliyati tufayli paydo bo'ladi. Bundan tashqari, metilatsiya
onkogenlarning aksariyat navlarini, shuningdek ba'zi viruslarni bostirishda etakchi rol
o'ynashi ma'lum.
DNK metilatsiyasi barcha epigenetik mexanizmlarning eng katta qo'llaniladigan
qiymatiga ega, chunki u ovqatlanish, emotsional holat, miya faoliyati va boshqa tashqi
omillarga bevosita bog'liqdir.
Ushbu xulosani tasdiqlovchi ma'lumotlar ushbu asrning boshlarida amerikalik va
evropalik tadqiqotchilar tomonidan olingan. Olimlar urushdan so'ng darhol tug'ilgan
keksa gollandiyaliklarni tekshirdilar. Ularning onalarining homiladorligi 1944-1945
yillar qishida Gollandiyada haqiqiy ocharchilik bo'lgan juda qiyin davrga to'g'ri keldi.
Olimlar aniqladilar: kuchli emotsional stress va onalarning yarim och ovqatlanishi
kelajakdagi bolalarning sog'lig'iga eng salbiy ta'sir ko'rsatdi. Tug'ilishning ozligi, ular
bir yoki ikki yil o'tgach (yoki undan oldin) tug'ilgan vatandoshlariga qaraganda
kattalar davrida yurak xastaligi, semirish va diabet kasalligiga chalinish ehtimoli bir
necha baravar ko'p bo'lgan.
Ularning genomini tahlil qilish sog'liqni saqlashni ta'minlaydigan joylarda DNK

---

metilatsiyasining yo'qligini ko'rsatdi. Masalan, onalari ochlikdan omon qolgan keksa
gollandiyaliklarda insulinga o'xshash o'sish omili (IGF) genining metilatsiyasi
sezilarli darajada kamaygan, shu sababli qonda IGF miqdori oshgan. Va bu omil,
olimlar yaxshi bilganidek, umr ko'rish davomiyligi bilan teskari bog'liqdir: tanadagi
IGF darajasi qanchalik baland bo'lsa, umr qisqaradi.
Keyinchalik, amerikalik olim Lambert Lumening ta'kidlashicha, keyingi avlodda
ushbu gollandiyaliklarning oilalarida tug'ilgan bolalar ham g'ayritabiiy darajada kam
vazn bilan tug'ilishgan va ko'pincha boshqalar bilan solishtirganda barcha yoshga
bog'liq kasalliklarga duch kelishgan, garchi ularning ota-onalari juda yaxshi
yashashgan va yaxshi ovqatlanishgan. Genlar buvilarning homiladorligining ochligi
haqidagi ma'lumotlarni yodlab olishdi va hatto avlodlar orqali nevaralarga etkazishdi.
Epigenetikaning ko'plab yuzlari
Epigenetik jarayonlar bir necha darajada amalga oshiriladi. Metilasyon individual
nukleotidlar darajasida harakat qiladi. Keyingi daraja - DNK zanjirlarini qadoqlashda
ishtirok etadigan histonlar, oqsillarni modifikatsiyasi. DNKning transkripsiyasi va
replikatsiyasi jarayonlari ham ushbu qadoqga bog'liq. Alohida ilmiy bo'lim - RNK
epigenetikasi - RNK bilan bog'liq epigenetik jarayonlarni, shu jumladan xabarchi
RNKning metilatsiyasini o'rganadi.
Genlar jumla emas
Stress va to'yib ovqatlanmaslikdan tashqari, homila sog'lig'iga gormonal
regulyatsiyaning normal jarayonlarini buzadigan ko'plab moddalar ta'sir qilishi
mumkin. Ular "endokrin buzuvchilar" (destruktorlar) deb nomlanadi. Ushbu
moddalar, qoida tariqasida, sun'iy xarakterga ega: insoniyat ularni ehtiyojlari uchun
sanoat usulida oladi.
Eng yorqin va salbiy misol, ehtimol bisfenol-A bo'lib, u ko'p yillar davomida
plastmassa buyumlarini ishlab chiqarishda sertleştirici sifatida ishlatilgan. U ba'zi bir
plastmassa idishlarda - suv va ichimliklar idishlarida, oziq-ovqat idishlarida uchraydi.
Bisfenol-A ning organizmga salbiy ta'siri metilasyon uchun zarur bo'lgan erkin metil
guruhlarini "yo'q qilish" va bu guruhlarni DNKga biriktiruvchi fermentlarni bostirish
qobiliyatidir. Garvard biologlari tibbiyot maktabi bisfenol-A ning tuxumning
kamolotini inhibe qilish va shu bilan bepushtlikka olib kelish qobiliyatini kashf etdi.
Ularning Kolumbiya universitetidagi hamkasblari bisfenol-A ning jinslar o'rtasidagi
farqlarni xiralashtirish va gomoseksual tendentsiyalar bilan nasl tug'ilishini
rag'batlantirish qobiliyatini kashf etdilar. Bisfenol ta'siri ostida estrogenlar va ayol
jinsiy gormonlar uchun retseptorlarni kodlovchi genlarning normal metilatsiyasi
buzildi. Shu sababli, erkak sichqonlar "ayollik" xarakteriga ega, itoatkor va xotirjam
bo'lib tug'ilishgan.
Yaxshiyamki, epigenomga ijobiy ta'sir ko'rsatadigan ovqatlar mavjud. Masalan, yashil
choyni muntazam ravishda iste'mol qilish saraton xavfini kamaytirishi mumkin,
chunki uning tarkibida ma'lum bir modda (epigallokatechin-3-gallat) mavjud bo'lib,
ular DNKni demetilatsiya qilish orqali o'simta supressori genlarini (supressorlarni)
faollashtirishi mumkin. So'nggi yillarda soya mahsulotlarida mavjud bo'lgan
epigenetik jarayonlarning modulyatori genistein ommalashgan. Ko'pgina
tadqiqotchilar Osiyo mamlakatlari aholisining ratsionidagi soya tarkibini ayrim

---

yoshga bog'liq kasalliklarga nisbatan kam sezgirligi bilan bog'lashadi.
Epigenetik mexanizmlarni o'rganish muhim haqiqatni tushunishga yordam berdi:
hayotda ko'p narsa o'zimizga bog'liq. Nisbatan barqaror genetik ma'lumotdan farqli
o'laroq, ma'lum sharoitlarda epigenetik "teglar" qaytarilishi mumkin. Bu fakt
odamlarda noqulay omillar ta'siri ostida paydo bo'lgan epigenetik modifikatsiyani
yo'q qilishga asoslangan keng tarqalgan kasalliklarga qarshi kurashishning tubdan
yangi usullarini hisoblashga imkon beradi. Epigenomni tuzatishga qaratilgan
yondashuvlarni qo'llash biz uchun katta istiqbollarni ochib beradi.
Epigenetika genetikaning nisbatan yangi sohasi bo'lib, u DNK kashf etilganidan beri
eng muhim biologik kashfiyotlardan biri deb ataladi. Ilgari biz tug'ilgan genlar
to'plami bizning hayotimizni qaytarib bo'lmas darajada belgilaydi deb o'ylar edik.
Biroq, hozirgi paytda ma'lumki, genlarni "yoqish" va "o'chirish" mumkin, shuningdek,
ularning turmush tarzining turli omillari ta'sirida ularning ozmi-ko'pmi ifodalanishiga
erishish mumkin.
sayt sizga epigenetikaning nima ekanligini, uning qanday ishlashini va sog'liq uchun
lotereyada yutish imkoniyatini yaxshilash uchun nima qilishingiz mumkinligini aytib
beradi.
Epigenetika: turmush tarzini o'zgartirish genlarni o'zgartirishning kalitidir
Epigenetika - gen faolligining o'zgarishiga olib keladigan jarayonlarni DNK ketma-
ketligini o'zgartirmasdan o'rganadigan fan. Oddiy qilib aytganda, epigenetika tashqi
omillarning gen faolligiga ta'sirini o'rganadi.
Inson genomi loyihasi inson DNKsida 25000 genni aniqladi. DNKni organizm o'zini
qurish va qayta qurish uchun foydalanadigan kod deb atash mumkin. Biroq,
genlarning o'zi zarur ko'rsatmalar va ularni amalga oshirish vaqtini belgilaydigan
"ko'rsatmalarga" muhtoj.
Epigenetik modifikatsiyalar - bu ko'rsatmalar.
Bunday modifikatsiyalarning bir nechta turlari mavjud, ammo ularning asosiy ikkitasi
metil guruhlariga (uglerod va vodorod) va gistonlarga (oqsillarga) ta'sir
qiladiganlardir.
Modifikatsiyalar qanday ishlashini tushunish uchun, gen lampochka ekanligini
tasavvur qiling. Metil guruhlari yorug'lik tugmasi (ya'ni gen), gistonlar esa dimmer
vazifasini bajaradi (ya'ni, ular genlarning faolligini tartibga soladi). Shunday qilib,
odamning hayot tarzi va tashqi omillar ta'siri ostida faollashtiriladigan ushbu
kalitlarning to'rt millioni mavjud deb ishoniladi.
Bir xil egizaklarning hayotini kuzatish tashqi omillarning gen faolligiga ta'sirini
tushunishning kalitiga aylandi. Kuzatishlar turli xil tashqi sharoitlarda turlicha
turmush tarzini olib boradigan ushbu egizaklarning genlarida o'zgarishlar qanchalik
kuchli bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi.
Ideal holda, bir xil egizaklar "umumiy" kasalliklarga ega bo'lishi kerak, ammo bu
ko'pincha bunday emas: alkogolizm, Altsgeymer kasalligi, bipolyar buzuqlik,

---

shizofreniya, diabet, saraton, Kron kasalligi va revmatoid artrit turli omillarga qarab
faqat bitta egizakda paydo bo'lishi mumkin. Buning sababi epigenetik siljish - gen
ekspressionidagi yoshga bog'liq o'zgarishlar.
Epigenetika sirlari: turmush tarzi omillari genlarga qanday ta'sir qiladi
Epigenetik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, atigi 5% gen mutatsiyalarikasallik bilan
bog'liq to'liq deterministik; qolgan 95% dietaga, xulq-atvorga va boshqa atrof-muhit
omillariga ta'sir qilishi mumkin. Dastur sog'lom yo'l hayot 4000 dan 5000 gacha turli
xil genlarning faolligini o'zgartirishga imkon beradi.
Biz faqat biz tug'ilgan genlarning yig'indisi emasmiz. Bu foydalanuvchi, uning
genlarini boshqaradigan shaxs. Shu bilan birga, tabiatning sizga qanday "genetik
kartalar" ni topshirishi muhim emas - ular bilan nima qilishingiz muhim.
Epigenetika boshlang'ich bosqichida va hali ko'p narsalarni o'rganish kerak, ammo
genlarning ekspresyoniga hayotning asosiy omillari ta'sir ko'rsatadigan dalillar
mavjud.
Ovqatlanish, uxlash va sport bilan shug'ullanish
Ovqatlanish sizning DNK holatiga ta'sir qilishi ajablanarli emas. Qayta ishlangan
uglevodlarga boy dieta qonda glyukoza miqdori yuqori bo'lgan DNK "hujumlariga"
olib keladi. Boshqa tomondan, DNKning shikastlanishini tiklash mumkin:
sulforafan (brokkoli tarkibida mavjud);
kurkumin (zerdeçalda);
epigallokatechin-3-gallat (yashil choy tarkibida);
resveratrol (uzum va sharobda mavjud).
Uyqu haqida gap ketganda, faqat bir hafta uyqusizlik 700 dan ortiq genlarning
faoliyatiga salbiy ta'sir qiladi. Genlarning ifodalanishiga (117) sport ijobiy ta'sir
ko'rsatadi.
Stress, munosabatlar va hatto fikrlar
Epigenetiklar genlarga nafaqat diet, uyqu va mashqlar kabi "moddiy" omillar ta'sir
qiladi, deb ta'kidlaydilar. Ma'lum bo'lishicha, stress, odamlar bilan munosabatlar va
sizning fikrlaringiz ham gen ekspressioniga ta'sir qiluvchi muhim omillardir. Shunday
qilib:
meditatsiya yallig'lanishga qarshi genlarning ifodasini bostiradi, yallig'lanish bilan
kurashishga yordam beradi, ya'ni. Altsgeymer kasalligi, saraton, yurak kasalliklari va
diabetdan himoya qilish; shu bilan birga, ushbu amaliyotning samarasi 8 soatlik
mashg'ulotdan so'ng ko'rinadi;
400 ta ilmiy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, minnatdorchilik, mehr-oqibat, nekbinlik va
ong va tanani o'z ichiga olgan turli xil usullar gen ekspressioniga ijobiy ta'sir
ko'rsatadi;
faoliyatning etishmasligi, noto'g'ri ovqatlanish, doimiy salbiy his-tuyg'ular, toksinlar
va zararli odatlar, shuningdek travma va stress, salbiy epigenetik o'zgarishlarni
keltirib chiqaradi.
Epigenetik o'zgarishlar natijalari davomiyligi va epigenetikaning kelajagi
Eng ajablantiradigan va munozarali kashfiyotlardan biri bu epigenetik o'zgarishlar
genlar ketma-ketligini o'zgartirmasdan keyingi avlodga etkazilishi. Doktor Mitchell

---

Gaynor, Gen terapiyasi rejasi muallifi: Diyeta va turmush tarzi bilan genetik taqdirni
nazorat ostiga oling, gen ekspressioni ham meros bo'lib qolgan deb hisoblaydi.
Epigenetika, deydi doktor Rendi Jirtle, bizning genomimiz yaxlitligi uchun biz ham
javobgar ekanligimizni isbotlaymiz. Biz hamma narsa genlarga bog'liq deb o'ylar
edik. Epigenetika bizning xatti-harakatlarimiz va odatlarimiz kelajak avlodlarda
genlarning namoyon bo'lishiga ta'sir qilishi mumkinligini tushunishga imkon beradi.
Epigenetika - ulkan salohiyatga ega bo'lgan murakkab fan. Qaysi atrof-muhit omillari
bizning genlarimizga ta'sir qilishini, kasalliklarni qanday qilib qaytarishimiz (va
mumkin) ni oldini olish yoki ularni iloji boricha samarali oldini olish uchun hali ko'p
ish qilishimiz kerak.
Fenotip shakllanishi jarayonida organizm atrof-muhit bilan. U bitta hujayrada mavjud
bo'lgan genetik ma'lumot asosida (zigota), turli xil hujayralardagi genlarning har xil
ekspressioni tufayli, differentsiatsiyalangan hujayralardan iborat ko'p hujayrali
organizmni rivojlanishi mexanizmlarini o'rganadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ko'plab
tadqiqotchilar epigenetikaga hali ham shubha bilan qarashadi, chunki uning doirasida
nongenomik merosxo'rlik ehtimoli tashqi muhitdagi o'zgarishlarga moslashuvchan
javob sifatida yo'l qo'yiladi, bu hozirgi paytda hukmron bo'lgan genosentrik
paradigmaga ziddir.
Misollari
Eukariotlardagi epigenetik o'zgarishlarning bir misoli hujayralarni
differentsiatsiyalash jarayonidir. Morfogenez paytida topotipent ildiz hujayralari turli
xil pluripotent embrion hujayra chiziqlarini hosil qiladi, bu esa o'z navbatida to'liq
differentsiyalangan hujayralarni keltirib chiqaradi. Boshqacha qilib aytganda, bitta
urug'lantirilgan tuxum - zigota turli xil hujayralarga, shu jumladan: neyronlarga,
mushak hujayralariga, epiteliyaga, qon tomir endoteliyga va boshqalarga bo'linadi.
Bunga ba'zi genlarni faollashtirish va shu bilan birga, boshqalarni inhibe qilish,
epigenetik mexanizmlardan foydalanish orqali erishiladi.
Ikkinchi misolni dala sichqonlarida ko'rsatish mumkin. Kuzda, sovuq tushishdan
oldin, ular bahorga qaraganda uzunroq va qalinroq paltos bilan tug'ilishadi, garchi
"bahor" va "kuz" sichqonlarining intrauterin rivojlanishi deyarli bir xil sharoitlarda
(harorat, kun uzunligi, namlik va boshqalar) fonida sodir bo'ladi. Tadqiqotlar shuni
ko'rsatdiki, palto uzunligini oshirishga olib keladigan epigenetik o'zgarishlarni
qo'zg'atadigan signal qondagi melatonin kontsentratsiyasi gradiyentining o'zgarishi (u
bahorda pasayadi va kuzda ko'payadi). Shunday qilib, epigenetik moslashuvchan
o'zgarishlar (ko'ylagi uzunligining ko'payishi) sovuq ob-havoning boshlanishidan
oldin ham paydo bo'ladi, bunga moslashish tanaga foydali bo'ladi.
Etimologiya va ta'riflar
"Epigenetika" atamasi ("epigenetik landshaft" singari) Konrad Vaddington tomonidan
1942 yilda genetika va epigenez so'zlarining hosilasi sifatida kiritilgan. Vaddington bu
atamani taklif qilganida, genlarning fizik tabiati to'liq tushunilmagan edi, shuning
uchun u fenotipni shakllantirish uchun genlarning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini
kontseptual modeli sifatida ishlatgan.

---

Robin Xallidey epigenetikani "organizmlar rivojlanishi jarayonida genlar faoliyatini
vaqt va fazoviy boshqarish mexanizmlarini o'rganish" deb ta'riflagan. Shunday qilib,
"epigenetika" atamasi DNK qatorining o'zi bundan mustasno, organizmning
rivojlanishiga ta'sir qiluvchi har qanday ichki omillarni tavsiflash uchun ishlatilishi
mumkin.
Ilmiy nutqda ushbu so'zning zamonaviy ishlatilishi torroq. So'zdagi yunoncha epi-
prefiksi genetik omillarga "ustidan" yoki "qo'shimcha" ta'sir ko'rsatadigan omillarni
nazarda tutadi, ya'ni epigenetik omillar irsiyatning an'anaviy molekulyar omillariga
qo'shimcha yoki qo'shimcha ravishda ta'sir qiladi.
"Genetika" so'zi bilan o'xshashlik atamani ishlatishda ko'plab o'xshashliklarni keltirib
chiqardi. "Epigenom" "genom" atamasiga o'xshashdir va hujayraning umumiy
epigenetik holatini belgilaydi. "Genetik kod" metaforasi ham moslashtirilgan bo'lib,
"epigenetik kod" atamasi turli hujayralardagi turli xil fenotiplarni yaratadigan
epigenetik xususiyatlar to'plamini tavsiflash uchun ishlatiladi. "Epimutatsiya" atamasi
keng tarqalgan bo'lib, u hujayra avlodlarining bir qatorida yuqadigan sporadik omillar
ta'sirida normal epigenomning o'zgarishini bildiradi.
Epigenetikaning molekulyar asoslari
Epigenetikaning molekulyar asoslari DNKning tuzilishiga ta'sir qilmasligiga qaramay,
ba'zi genlarning faolligini o'zgartirishiga qaramay, ancha murakkabdir. Ko'p hujayrali
organizmning differentsiatsiyalangan hujayralari nima uchun faqat o'ziga xos faoliyati
uchun zarur bo'lgan genlarni ifoda etishini tushuntiradi. Epigenetik o'zgarishlarning
xususiyati shundaki, ular hujayra bo'linishi paytida saqlanib qoladi. Ma'lumki,
epigenetik o'zgarishlarning aksariyati faqat bitta organizm hayotida namoyon bo'ladi.
Shu bilan birga, agar DNKdagi o'zgarish sperma yoki tuxumda sodir bo'lsa, unda ba'zi
epigenetik namoyishlar avloddan avlodga o'tishi mumkin. Shu munosabat bilan, savol
tug'iladi, tanadagi epigenetik o'zgarishlar haqiqatan ham DNKning asosiy tuzilishini
o'zgartirishi mumkinmi? (qarang: Evolyutsiya).
Epigenetika doirasida bunday jarayonlar: paramutatsiya, genetik xatcho'plar, genomik
imprinting, X-xromosomalarning inaktivatsiyasi, pozitsiya ta'siri, maternal effektlar,
shuningdek gen ekspressionini boshqarishning boshqa mexanizmlari kabi keng
o'rganilmoqda.
Epigenetik tadqiqotlar juda ko'p miqdordagi molekulyar biologiya usullaridan
foydalanadi, jumladan xromatin immunoprecipitatsiyasi (har xil ChIP-chip va ChIP-
Seq modifikatsiyalari), in situ hibridizatsiya, restriksiyon ferment metilasyonu, DNK
adenin metiltransferaza (DamID) va bisulfitni aniqlash ketma-ketlik. Bundan tashqari,
bioinformatika usullaridan foydalanish (kompyuter epigenetikasi) tobora ko'proq rol
o'ynamoqda.
Mexanizmlar
DNK metilatsiyasi va xromatinni qayta qurish
Epigenetik omillar ma'lum genlarning ekspression faolligiga bir necha darajada ta'sir
qiladi, bu hujayra yoki organizm fenotipining o'zgarishiga olib keladi. Ushbu ta'sir
mexanizmlaridan biri bu xromatinni qayta qurishdir. Xromatin - bu histon oqsillari
bo'lgan DNK majmuasi: DNK sferik tuzilmalar (nukleosomalar) bilan ifodalanadigan

---

giston oqsillariga o'raladi, natijada uning yadroda siqilishi ta'minlanadi. Gen
ekspressionining intensivligi genomning faol ifoda etilgan mintaqalaridagi
gistonlarning zichligiga bog'liq. Xromatinni qayta qurish - bu nukleosomalarning
"zichligi" va gistonlarning DNK bilan yaqinligini faol ravishda o'zgartirish jarayoni.
Bunga quyida tavsiflangan ikki usulda erishiladi.
DNK metilatsiyasi
Bugungi kunga qadar eng yaxshi o'rganilgan epigenetik mexanizm DNK sitozin
asoslarini metilatsiyalashdir. Genetik ekspresiyani, shu jumladan qarishni tartibga
solishda metilatsiyaning roli bo'yicha intensiv tadqiqotlarning boshlanishi o'tgan
asrning 70-yillarida BF Vanyushin va GD Berdyshev va boshqalarning kashshof
asarlari tomonidan qo'yilgan. DNK metilatsiyasining jarayoni sitozin halqasining C5
holatida CpG dinukleotididagi sitozinga metil guruhini biriktirishdan iborat. DNK
metilatsiyasi asosan ökaryotlarga xosdir. Odamlarda genomik DNKning taxminan 1%
metillanadi. DNK metiltransferazlari 1, 3a va 3b deb nomlangan uchta ferment
(DNMT1, DNMT3a va DNMT3b) DNK metillanish jarayoni uchun javobgardir.
DNMT3a va DNMT3b deNovo metiltransferazalar bo'lib, ular rivojlanishning
dastlabki bosqichlarida DNK metilatsiyasining shakllanishini amalga oshiradilar,
DNMT1 esa organizm hayotining keyingi bosqichlarida DNK metilatsiyasini amalga
oshiradi. Metilatsiya funktsiyasi genni faollashtirish / o'chirishdir. Ko'pgina hollarda
metilatsiya gen faolligini bostirishga olib keladi, ayniqsa uning promotor mintaqalari
metillanishi paytida, demetilatsiya esa uning faollashishiga olib keladi. DNK
metilatsiyasi darajasidagi ahamiyatsiz o'zgarishlar ham genetik ekspression darajasini
sezilarli darajada o'zgartirishi mumkinligi ko'rsatilgan.
Giston modifikatsiyalari
Gistonlardagi aminokislota modifikatsiyalari oqsil molekulasi bo'ylab sodir bo'lishiga
qaramay, N-dumaloq modifikatsiyalar juda tez-tez sodir bo'ladi. Ushbu
modifikatsiyalarga quyidagilar kiradi: fosforillanish, hamma joyda vujudga kelish,
atsetilatsiya, metilatsiya, sumoyillash. Asetilatsiya - bu eng ko'p o'rganilgan giston
modifikatsiyasi. Shunday qilib, K14 va K9 atsetiltransferaza orqali giston H3 dumini
lizinlarini asetilatsiyalash xromosomaning ushbu mintaqasidagi transkripsiyaviy
faollik bilan o'zaro bog'liqdir. Buning sababi, lizinni atsetillashtirish natijasida uning
musbat zaryadi neytralga o'zgaradi, bu esa uning DNKdagi salbiy zaryadlangan fosfat
guruhlari bilan bog'lanishini imkonsiz qiladi. Natijada, histonlar DNKdan ajralib
chiqadi, bu SWI / SNF kompleksining "yalang'och" DNKiga tushishiga va
transkripsiyani boshlaydigan boshqa transkripsiya omillariga olib keladi. Bu
epigenetik regulyatsiyaning cis modeli.
Gistonlar modifikatsiyalangan holatini saqlab tura oladi va replikatsiya qilinganidan
keyin DNK bilan bog'langan yangi gistonlar modifikatsiyasi uchun shablon vazifasini
bajaradi.
Epigenetik belgilarni ko'paytirish mexanizmi giston modifikatsiyasiga qaraganda
DNK metilatsiyasi uchun ko'proq o'rganilgan. Shunday qilib, DNMT1 fermenti 5-
metiltsitozinga yuqori yaqinlikka ega. DNMT1 "gemimetillangan joy" ni topganda
(sitozin faqat bitta DNK zanjirida metillangan joy), u sitozinni xuddi shu joyda
ikkinchi ipda metillaydi.
Prionlar

---

MicroRNA
So'nggi paytlarda kichik interferentsiyali RNKlarning (si-RNK) genetik faollikni
boshqarishda rolini o'rganishga katta e'tibor qaratilmoqda. Interferentsiya qiluvchi
RNKlar polisomalar funktsiyalari va xromatin tuzilishini modellashtirish orqali
mRNKlarning barqarorligi va tarjimasini o'zgartirishi mumkin.
Qiymat
Somatik hujayralardagi epigenetik meros ko'p hujayrali organizmning rivojlanishida
muhim rol o'ynaydi. Barcha hujayralar genomi deyarli bir xil, shu bilan birga ko'p
hujayrali organizmda atrof-muhit signallarini turlicha qabul qiladigan va bajaradigan
har xil tabaqalashgan hujayralar mavjud. turli funktsiyalar... Bu "uyali xotirani"
ta'minlovchi epigenetik omillar.
Dori-darmon
Ham genetik, ham epigenetik hodisalar inson salomatligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Genlarni metilatsiyasini buzishidan, shuningdek genomik imprintatsiyaga uchragan
gen uchun gemizigozitdan kelib chiqadigan bir nechta kasalliklar ma'lum. Ko'pgina
organizmlar uchun gistonlarning atsetilatsiya / deatsetilatsiya faolligi bilan umr
ko'rish o'rtasidagi bog'liqlik isbotlangan. Ehtimol, xuddi shu jarayonlar odamlarning
umr ko'rish davomiyligiga ta'sir qiladi.
Evolyutsiya
Epigenetika asosan uyali xotira nuqtai nazaridan ko'rib chiqilgan bo'lsa-da, genetik
o'zgarishlar naslga o'tadigan bir qator transgenerativ epigenetik ta'sirlar mavjud.
Mutatsiyalardan farqli o'laroq, epigenetik o'zgarishlar o'zgaruvchan va ehtimol
maqsadga muvofiq (moslashuvchan). Ularning aksariyati bir necha avloddan keyin
yo'q bo'lib ketganligi sababli, ular faqat vaqtinchalik moslashuvlar bo'lishi mumkin.
Epigenetikaning ma'lum bir gendagi mutatsiyalar chastotasiga ta'siri ehtimoli masalasi
ham faol muhokama qilinmoqda. APOBEC / AID sitozin deaminazlari oilasi o'xshash
molekulyar mexanizmlar yordamida genetik va epigenetik merosda ishtirok etishi
ko'rsatilgan. Transgenerativ epigenetik hodisalarning 100 dan ortiq holatlari ko'plab
organizmlarda topilgan.
Odamlarda epigenetik ta'sir
Genomik imprinting va shu bilan bog'liq kasalliklar
Ba'zi inson kasalliklari genomik imprinting bilan bog'liq bo'lib, bu bir xil genlar qaysi
ota-onadan ekanligiga qarab boshqa metilatsiya uslubiga ega. Imprinting bilan bog'liq
kasalliklarning eng mashhur holatlari Angelman sindromi va Prader-Villi sindromidir.
Ularning ikkalasi ham 15q mintaqada qisman o'chirilishidan kelib chiqadi. Bu ushbu
lokusda genomik imprinting mavjudligi bilan bog'liq.
Transgenerativ epigenetik ta'sir
Markus Pembrey va boshqalarning fikriga ko'ra, 19-asrda Shvetsiyada ochlikka
duchor bo'lgan erkaklarning nabiralari (ammo nevaralari emas) yurak-qon tomir
kasalliklariga kamroq moyil, ammo diabetga ko'proq moyil bo'lib, muallifning fikriga
ko'ra, bu misoldir. epigenetik irsiyat.
Saraton va rivojlanishning buzilishi
Ko'pgina moddalar epigenetik kanserogenlarning xususiyatlariga ega: ular mutagen
ta'sirini ko'rsatmasdan shish paydo bo'lishining ko'payishiga olib keladi (masalan:

---

dietilstilbestrol arsenit, geksaxlorobenzol va nikel birikmalari). Ko'pgina teratogenlar,
xususan dietilstilbestrol homilaga epigenetik darajada o'ziga xos ta'sir ko'rsatadi.
Giston atsetilatsiyasi va DNK metilatsiyasining o'zgarishi turli genlarning faolligini
o'zgartirib prostata saratoni rivojlanishiga olib keladi. Xun va turmush tarzi prostata
saratonida gen faolligiga ta'sir qilishi mumkin.
2008 yilda AQSh Milliy sog'liqni saqlash institutlari kelgusi 5 yil ichida epigenetikani
tadqiq qilish uchun 190 million dollar sarflanishini e'lon qildi. Mablag'larni ajratishga
kashshof bo'lgan ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, epigenetika genetikadan ko'ra
inson kasalliklarini davolashda ko'proq rol o'ynashi mumkin.
Epigenom va qarish
So'nggi yillarda epigenetik jarayonlar hayotning keyingi bosqichlarida muhim rol
o'ynashi haqida ko'plab dalillar to'plandi. Xususan, qarish bilan metilasyon
naqshlarida keng ko'lamli o'zgarishlar yuz beradi. Ushbu jarayonlar genetik nazorat
ostida ekanligi taxmin qilinmoqda. Odatda metil sitozin asoslarining eng ko'p miqdori
embrionlardan yoki yangi tug'ilgan hayvonlardan ajratilgan DNKda kuzatiladi va bu
raqam yoshga qarab asta-sekin kamayib boradi. Sichqonlar, hamsterlar va
odamlarning madaniylashtirilgan limfotsitlarida DNK metillanish darajasining xuddi
shunday pasayishi aniqlangan. Bu tabiatan sistematikdir, ammo u to'qimalarga va
genga xos bo'lishi mumkin. Masalan, Tra va boshq. (Tra va boshq., 2002) yangi
tug'ilgan chaqaloqlarning, shuningdek o'rta va katta yoshdagi odamlarning periferik
qonidan ajratilgan T-limfotsitlaridagi 2000 dan ortiq lokuslarni taqqoslaganda,
ularning 23 tasi gipermetilatsiyaga uchraganligi va 6 - gipometilatsiya va metilatsiya
sxemasidagi o'xshash o'zgarishlar boshqa to'qimalarda ham topilgan: oshqozon osti
bezi, o'pka va qizilo'ngach. Xattinson-Gildford progiriyasi bo'lgan bemorlarda aniq
epigenetik buzilishlar aniqlandi.
Yosh bilan demetilatsiya odatda DNK metilatsiyasi bilan bostiriladigan mobil genetik
elementlarning (MGE) faollashishi tufayli xromosomalarning qayta tuzilishiga olib
keladi deb taxmin qilinadi (Barbot va boshq., 2002; Bennett-Baker, 2003). Metilatsiya
darajasining yoshga bog'liq ravishda muntazam ravishda pasayishi, hech bo'lmaganda
qisman, klassik genetik qarashlar yordamida tushuntirib bo'lmaydigan ko'plab
murakkab kasalliklarning sababi bo'lishi mumkin. Demontilatsiyaga parallel ravishda
ontogenezda yuzaga keladigan va epigenetik regulyatsiya jarayonlariga ta'sir
ko'rsatadigan yana bir jarayon bu xromatin kondensatsiyasi (geteroxromatizatsiya)
bo'lib, bu yosh bilan genetik faollikning pasayishiga olib keladi. Bir qator
tadqiqotlarda jinsiy hujayralarda yoshga bog'liq epigenetik o'zgarishlar ham
ko'rsatildi; ushbu o'zgarishlarning yo'nalishi genga xos bo'lganga o'xshaydi.
Adabiyot
Nessa Keri... Epigenetika: zamonaviy biologiya bizning genetika, kasallik va irsiyat
haqidagi tushunchamizni qanday qilib qayta yozmoqda. - Rostov-Don: Feniks, 2012. -
ISBN 978-5-222-18837-8.
Izohlar
Yangi tadqiqotlar keng tarqalgan RNK modifikatsiyasini semirish bilan bog'laydi
http://woman.health-ua.com/article/475.html Yoshga bog'liq kasalliklarning
epigenetik epidemiologiyasi
Holliday, R., 1990. Rivojlanish jarayonida genlar faoliyatini boshqarish

---

mexanizmlari. Biol. Rev. Kambr. Falsafa. Soc. 65, 431-471
Epigenetika. Bio-Medicine.org. 2011-05-21 da qabul qilingan.
V.L. Chandler (2007). Paramutatsiya: makkajo'xordan sichqonlargacha. 128-hujayra
(4): 641-645. doi: 10.1016 / j.cell.2007.02.007. PMID 17320501.
Jan Sapp, Gendan tashqari. 1987 yil Oksford universiteti matbuoti. Jan Sapp,
"Tashkilot tushunchalari: siliat protozoa vositasi". S. Gilbert tahririda, rivojlanish
biologiyasi: keng qamrovli sintez, (Nyu-York: Plenum Press, 1991), 229-258. Jan
Sapp, Ibtido: Biology evolyutsiyasi Oksford universiteti matbuoti, 2003 y.
Oyama, Syuzan; Pol E. Griffits, Rassel D. Grey (2001). MIT Press. ISBN 0-26-
265063-0.
Verdel va boshq, 2004 yil
Matzke, Birchler, 2005 yil
O.J. Rando va K.J. Verstrepen (2007). "Genetik va epigenetik merosning vaqt
o'lchovlari". 128-hujayra (4): 655-668. doi: 10.1016 / j.cell.2007.01.023. PMID
17320504.
Jablonka, Eva; Gal Raz (iyun 2009). "Transgeneratsion epigenetik meros: tarqalish,
mexanizmlar va irsiyat va evolyutsiyani o'rganish uchun natijalar." Biologiyaning
choraklik sharhi 84 (2): 131-176. doi: 10.1086 / 598822. PMID 19606595.
J.H.M. Knoll, R.D. Nicholls, R.E. Magenis, J.M. Grem Jr, M. Lalande, SA Latt
(1989). "Anxelman va Prader-Villi sindromlari umumiy xromosomalarning yo'q
qilinishiga ega, ammo yo'q qilishning ota-onadan kelib chiqishi bilan farq qiladi."
Amerika tibbiyot genetikasi jurnali 32 (2): 285-290. doi: 10.1002 / ajmg.1320320235.
PMID 2564739.
Pembrey ME, Bygren LO, Kaati G va boshq. Odamlarda jinsga xos, erkak
yo'nalishidagi transgeneratsion javoblar. Eur J Hum Genet 2006; 14: 159-66. PMID
16391557. Robert Uinston ma'ruzada ushbu tadqiqotga murojaat qiladi; shuningdek,
Lids Universitetidagi munozaraga qarang, bu erda
Epigenetika biologiya fanining nisbatan yaqinda paydo bo'lgan sohasidir va hali
genetika kabi keng tanilgan emas. Bu organizm rivojlanishi yoki hujayralar bo'linishi
jarayonida genlar faoliyatidagi irsiy o'zgarishlarni o'rganadigan genetika bo'limi
sifatida tushuniladi.
Epigenetik o'zgarishlar deoksiribonuklein kislotada (DNK) nukleotidlar ketma-
ketligini qayta tashkil etish bilan birga bo'lmaydi.
Organizmda genomning o'zida genlarning ishini boshqaradigan turli xil tartibga
soluvchi elementlar mavjud, shu jumladan ichki va tashqi omillarga bog'liq. Uzoq
vaqt davomida epigenetika tan olinmadi, chunki epigenetik signallarning tabiati va
ularni amalga oshirish mexanizmlari to'g'risida kam ma'lumot mavjud edi.
Inson genomining tuzilishi
Ko'p sonli olimlarning ko'p yillik sa'y-harakatlari natijasida 2002 yilda turli
mamlakatlar asosiy DNK molekulasida joylashgan odamning irsiy apparati tuzilishini
dekodlash tugallandi. Bu 21-asr boshlarida biologiyaning ajoyib yutuqlaridan biridir.
Berilgan organizm haqidagi barcha irsiy ma'lumotlarni o'z ichiga olgan DNKga
genom deyiladi. Genlar - bu juda kam ishg'ol qiladigan alohida joylar eng genom,
ammo shu bilan birga uning asosini tashkil qiladi. Har bir gen inson tanasida
ribonuklein kislota (RNK) va oqsil tuzilishi haqidagi ma'lumotlarni uzatishga
mas'uldir. Irsiy ma'lumotni etkazib beradigan tuzilmalar kodlash ketma-ketligi deb

---

ataladi. Genom loyihasi natijasida ma'lumotlar olingan, unga ko'ra inson genomi 30
mingdan ortiq genga baholangan. Hozirgi vaqtda mass-spektrometriyaning yangi
natijalari paydo bo'lishi sababli genom 19000 ga yaqin genni o'z ichiga oladi.
Har bir insonning genetik ma'lumotlari hujayra yadrosida joylashgan bo'lib,
xromosomalar deb ataladigan maxsus tuzilmalarda joylashgan. Har bir somatik
hujayrada ikkita to'liq (xromosoma) xromosomalar to'plami mavjud. Har bir
to'plamda (gaploid) 23 ta xromosoma - 22 oddiy (autosoma) va bitta jinsiy
xromosoma - X yoki Y mavjud.
Har bir inson hujayrasining barcha xromosomalarida mavjud bo'lgan DNK
molekulalari odatiy juft spiralga o'ralgan ikkita polimer zanjiridir.
Ikkala zanjir bir-birini to'rt asos bilan ushlaydi: adenin (A), sitozin (C), guanin (G) va
tiamin (T). Bundan tashqari, bitta zanjirdagi A taglik faqat boshqa zanjirdagi T taglik
bilan bog'lanishi mumkin, xuddi shu tarzda G baza ham S asos bilan bog'lanishi
mumkin. Bunga bazani juftlashtirish printsipi deyiladi. Boshqa hollarda, juftlashish
DNKning butunligini buzadi.
DNK ixtisoslashgan oqsillarga ega bo'lgan qattiq kompleks sifatida mavjud bo'lib,
ular birgalikda xromatinni tashkil qiladi.
Gistonlar - xromatinning asosiy tarkibiy qismi bo'lgan nukleoproteinlar. Ular
kompleks (dimer) ga ikkita strukturaviy elementni biriktirib, yangi moddalarni
shakllantirishga moyildirlar, bu keyingi epigenetik modifikatsiya va tartibga solish
uchun xususiyatdir.
Genetika ma'lumotlarini saqlaydigan DNK har bir hujayraning bo'linishi bilan o'z-
o'zini ko'paytiradi (ikki baravar ko'payadi), ya'ni aniq nusxalarini o'zidan
(replikatsiya) olib tashlaydi. Hujayraning bo'linishi paytida DNKning ikki spirali
spirali orasidagi bog'lanishlar buziladi va spiralning iplari ajralib chiqadi. Keyin
ularning har biriga qizi DNK zanjiri quriladi. Natijada DNK molekulasi ikki baravar
ko'payadi, qiz hujayralari hosil bo'ladi.
DNK turli xil RNKlar sintezlanadigan (transkripsiya) matritsa bo'lib xizmat qiladi.
Ushbu jarayon (replikatsiya va transkriptsiya) hujayralar yadrosida sodir bo'ladi va u
promotor deb ataladigan genning mintaqasidan boshlanadi, uning ustida DNKni nusxa
ko'chiradigan oqsil komplekslari xabarchi RNK (mRNA) hosil qiladi.
O'z navbatida, ikkinchisi nafaqat DNK ma'lumotlarini tashuvchisi, balki
ribosomalarda oqsil molekulalarini sintez qilish uchun ushbu ma'lumotni tashuvchisi
sifatida ham xizmat qiladi (tarjima jarayoni).
Hozir ma'lumki, oqsillarni (ekzonlar) kodlovchi odam gen zonalari genomning atigi
1,5 foizini egallaydi. Genomning ko'p qismi genlar bilan bog'liq emas va axborot
uzatish nuqtai nazaridan inertdir. Oqsillarni kodlamaydigan genning aniqlangan
sohalari intronlar deb ataladi.
DNKdan olingan mRNKning birinchi nusxasida ekzonlar va intronlarning butun
to'plami mavjud. Keyinchalik ixtisoslashgan oqsil komplekslari barcha intron

---

sekanslarini olib tashlaydi va eksonlarni bir-biriga bog'laydi. Ushbu tahrirlash
jarayoni birlashtirish deb ataladi.
Epigenetika, hujayraning o'zi ishlab chiqaradigan oqsil sintezini boshqarishga qodir
bo'lgan mexanizmlaridan birini tushuntiradi, birinchi navbatda DNKdan qancha
nusxada mRNK olish mumkinligini aniqlaydi.
Demak, genom DNKning muzlatilgan qismi emas, balki faqat genlarga aylanib
bo'lmaydigan dinamik tuzilma, axborot ombori.
Alohida hujayralar va umuman organizmning rivojlanishi va faoliyati bir genomda
avtomatik ravishda dasturlashtirilmaydi, balki juda ko'p turli xil ichki va tashqi
omillarga bog'liq. Bilimlar to'planib borgan sari, genomning o'zida genlarning ishini
boshqaradigan ko'plab tartibga soluvchi elementlar mavjud ekan. Endi bu hayvonlar
ustida o'tkazilgan ko'plab eksperimental tadqiqotlarda tasdiqlangan.
Mitoz paytida bo'linish paytida qiz hujayralar ota-onalaridan nafaqat barcha
genlarning yangi nusxasi shaklida to'g'ridan-to'g'ri genetik ma'lumotlarni, balki
ularning faoliyatining ma'lum darajasini ham meros qilib olishlari mumkin. Genetika
ma'lumotlarining merosxo'rligining bu turi epigenetik meros deb ataladi.
Genlarni boshqarishning epigenetik mexanizmlari
Epigenetika predmeti - bu o'zgarish bilan bog'liq bo'lmagan gen faolligining merosini
o'rganish asosiy tuzilish ularning DNKlari. Epigenetik o'zgarishlar organizmni uning
mavjud bo'lishining o'zgaruvchan sharoitlariga moslashishiga qaratilgan.
Birinchi marta "epigenetika" atamasi 1942 yilda ingliz genetigi Vaddington
tomonidan taklif qilingan. Merosning genetik va epigenetik mexanizmlari o'rtasidagi
farq ta'sirlarning barqarorligi va takrorlanuvchanligidadir.
Cheklanmagan miqdordagi genetik xususiyatlar genda mutatsiya paydo bo'lguncha
aniqlanadi. Epigenetik modifikatsiyalar odatda organizmning bir avlodi hayoti
davomida hujayralarda namoyon bo'ladi. Ushbu o'zgarishlar keyingi avlodlarga
etkazilganda, ular 3-4 avlodda ko'paytirilishi mumkin, keyin stimulyator omil
yo'qolsa, bu transformatsiyalar yo'qoladi.
Epigenetikaning molekulyar asoslari genetik apparatning modifikatsiyasi, ya'ni DNK
nukleotidlarining birlamchi ketma-ketligiga ta'sir qilmaydigan genlarning faollashishi
va repressiyasi bilan tavsiflanadi.
Genlarning epigenetik regulyatsiyasi transkriptsiya darajasida (gen transkripsiyasining
vaqti va tabiati), ularni sitoplazma ichiga ko'chirish uchun etuk mRNKlarni tanlash
paytida, mRNKni sitoplazmada ribosomalarga tarjima qilish uchun tanlash,
sitoplazmadagi mRNKning ayrim turlarini beqarorlashtirish, selektiv faollashtirish,
oqsillarni faolsizlantirish sintez.
Epigenetik belgilar to'plami epigenomni anglatadi. Epigenetik transformatsiyalar
fenotipga ta'sir qilishi mumkin.
Epigenetika sog'lom hujayralarning ishlashida, genlarning faollashishi va

---

repressiyasini ta'minlashda, transpozonlar, ya'ni genom ichida harakatlanishi mumkin
bo'lgan DNK mintaqalarini boshqarishda, shuningdek xromosomalarda genetik
material almashinuvida muhim rol o'ynaydi.
Epigenetik mexanizmlar genomik imprintatsiya (imprinting) bilan shug'ullanadi - bu
allellar qaysi ota-onadan kelib chiqqaniga qarab ma'lum genlarning ekspressioni
amalga oshiriladigan jarayon. Imprinting promotorlarda DNK metilatsiyasi jarayoni
orqali amalga oshiriladi, natijada gen transkripsiyasi bloklanadi.
Epigenetik mexanizmlar xron modifikatsiyalari va DNK metilatsiyasi orqali
xromatindagi jarayonlarning boshlanishini ta'minlaydi. So'nggi yigirma yil ichida
eukaryotik transkripsiyani tartibga solish mexanizmlari haqidagi g'oyalar sezilarli
darajada o'zgardi. Klassik model ekspression darajasi xabarchi RNK sintezini
boshlaydigan genning regulyativ mintaqalari bilan bog'langan transkripsiya omillari
bilan belgilanadi deb taxmin qildi. Yadroda DNKning ixcham qadoqlanishini
ta'minlash uchun gistonlar va gistonsiz oqsillarga passiv qadoqlash tuzilishi vazifasi
berilgan.
Keyingi tadqiqotlarda tarjimani tartibga solishda gistonlarning o'rni ko'rsatildi. Giston
kodi deb ataladigan narsa, ya'ni genomning turli mintaqalarida bir xil bo'lmagan
gistonlarning modifikatsiyasi aniqlandi. O'zgartirilgan giston kodlari genlarning
faollashishiga va repressiyasiga olib kelishi mumkin.
Genom tuzilishining turli qismlari modifikatsiyaga uchraydi. Metil, asetil, fosfat
guruhlari va kattaroq oqsil molekulalari terminal qoldiqlariga biriktirilishi mumkin.
Barcha modifikatsiyalar qayta tiklanadi va ularning har biri uchun uni o'rnatadigan
yoki olib tashlaydigan fermentlar mavjud.
DNK metilatsiyasi
Sutemizuvchilarda DNK metilatsiyasi (epigenetik mexanizm) boshqalarga qaraganda
erta o'rganilgan. Uning gen repressiyasi bilan o'zaro bog'liqligi ko'rsatilgan.
Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, DNK metilatsiyasi begona tabiat
(viruslar va boshqalar) genomining muhim qismini bostiruvchi himoya mexanizmi.
Hujayrada DNK metilatsiyasi barcha genetik jarayonlarni boshqaradi: replikatsiya,
tiklash, rekombinatsiya, transkripsiya, X-xromosomalarni inaktivatsiyasi. Metil
guruhlari DNK va oqsillarning o'zaro ta'sirini buzadi, transkriptsiya omillarining
bog'lanishiga to'sqinlik qiladi. DNK metilatsiyasi xromatin tuzilishiga ta'sir qiladi,
transkripsiyali repressorlarni bloklaydi.
Darhaqiqat, DNK metilatsiyasi darajasining o'sishi yuqori eukaryotlar genomlaridagi
kodlanmagan va takrorlanadigan DNK tarkibining nisbiy ko'payishi bilan o'zaro
bog'liqdir. Eksperimental dalillar shuni ko'rsatadiki, DNK metilatsiyasi asosan begona
genomning muhim qismini (takrorlanadigan rouming elementlari, virusli sekanslar,
boshqa takrorlanadigan sekanslar) bostirish uchun himoya mexanizmi bo'lib xizmat
qiladi.
Metilatsiya profili - aktivizatsiya yoki inhibisyon - atrof-muhit omillariga qarab

---

o'zgaradi. DNK metilatsiyasining xromatin tuzilishiga ta'siri begona kelib chiqishi
genomining muhim qismini, ya'ni takrorlanadigan harakatlanuvchi elementlarni,
virusli va boshqa takrorlanadigan ketma-ketliklarni bostirish uchun sog'lom
organizmning rivojlanishi va faoliyati uchun katta ahamiyatga ega.
DNK metilatsiyasi reversibl bilan sodir bo'ladi kimyoviy reaktsiya azotli asos -
sitozin, natijada metil guruhi CH3 metiltsitozin hosil qilish uchun uglerodga
biriktiriladi. Ushbu jarayon DNK metiltransferazalar fermentlari tomonidan
katalizlanadi. Sitozinni metilatsiyalash uchun guanin kerak bo'ladi, natijada fosfat
(CpG) bilan ajratilgan ikkita nukleotid hosil bo'ladi.
Faol bo'lmagan CpG sekansiyalarining to'planishi CpG orollari deb ataladi. Ikkinchisi
genomda bir xil emas. Ularning aksariyati genlar promouterlarida uchraydi. DNK
metilatsiyasi genlar promotorlarida, transkripsiya qilingan hududlarda va shuningdek
intergenik bo'shliqlarda uchraydi.
Gipermetillangan adacıklar genlarni inaktivatsiyasiga olib keladi, bu esa tartibga
soluvchi oqsillarning promotorlar bilan o'zaro ta'sirini buzadi.
DNK metilatsiyasi gen ekspressioniga va pirovardida hujayralar, to'qimalar va
umuman organizmning ishiga katta ta'sir ko'rsatadi. DNK metilatsiyasining yuqori
darajasi va repressiya qilingan genlar soni o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik
o'rnatildi.
Metilaza faolligining yo'qligi (passiv demetilatsiya) natijasida DNKdan metil
guruhlarini olib tashlash DNK replikatsiyasidan keyin sodir bo'ladi. Faol
demetilatsiyaga 5-metilsitozinni replikatsiyasidan qat'i nazar sitozinga aylantiradigan
fermentativ tizim kiradi. Metilatsiya profili hujayra joylashgan muhit omillariga qarab
o'zgaradi.
DNK metilatsiyasini saqlash qobiliyatini yo'qotish immunitet tanqisligi, xavfli
o'smalar va boshqa kasalliklarga olib kelishi mumkin.
Uzoq vaqt davomida DNKning faol demetilatsiyasi jarayonida qatnashadigan
mexanizm va fermentlar noma'lum bo'lib qoldi.
Gistonlarning atsetilatsiyasi
Xromatin hosil qiluvchi translyatsiyadan keyingi giston modifikatsiyalari juda ko'p.
1960-yillarda Vinsent Alfrey ko'plab ökaryotlardan gistonlarning atsetilatsiyasi va
fosforlanishini aniqladi.
Transkripsiya jarayonida gistonlarning atsetilatsiyasi va deatsetilatsiyasi
(atsetiltransferaza) fermentlari muhim rol o'ynaydi. Ushbu fermentlar mahalliy
gistonlarning asetilatsiyasini katalizlaydi. Gistonlarning deatsetilazalari
transkripsiyani bosadi.
Asetilatsiya effekti - bu zaryad o'zgarishi tufayli DNK va gistonlar o'rtasidagi
bog'lanishning zaiflashishi, natijada xromatin transkripsiya omillari uchun mavjud
bo'ladi.

---

Asetilatsiya - bu kimyoviy atsetil guruhining (aminokislota lizini) gistonning erkin
qismiga biriktirilishi. DNK metilatsiyasi singari, lizin atsetilatsiyasi ham asl genlar
ketma-ketligiga ta'sir qilmaydigan genlar ekspressionini o'zgartirish uchun epigenetik
mexanizmdir. Yadro oqsillarining modifikatsiyalari amalga oshiriladigan shablon
giston kodi deb nomlandi.
Giston modifikatsiyalari DNK metilatsiyasidan tubdan farq qiladi. DNK metilatsiyasi
bu juda barqaror epigenetik aralashuv bo'lib, aksariyat hollarda aniqlanishi mumkin.
Giston modifikatsiyasining katta qismi o'zgaruvchan. Ular gen ekspressionini tartibga
solish, xromatin tuzilishini saqlash, hujayralarni differentsiatsiyasi, kanserogenez,
genetik kasalliklarning rivojlanishi, qarish, DNKni tiklash, replikatsiya va tarjimaga
ta'sir qiladi. Agar giston modifikatsiyalari hujayra uchun foydali bo'lsa, unda ular
uzoq vaqt davom etishi mumkin.
Sitoplazma va yadro o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmlaridan biri bu transkripsiya
omillarining fosforillanishi va / yoki deposforlanishidir. Fosforillanganligi aniqlangan
birinchi oqsillar orasida gistonlar bo'lgan. Bu protein kinazlari yordamida amalga
oshiriladi.
Fosforillangan transkripsiya omillari genlarni, shu jumladan hujayralar ko'payishini
tartibga soluvchi genlarni boshqaradi. Bunday modifikatsiyalar bilan xromosoma
oqsillari molekulalarida tarkibiy o'zgarishlar ro'y beradi, bu esa xromatinning
funktsional o'zgarishiga olib keladi.
Yuqorida tavsiflangan gistonlarning translyatsiyadan keyingi modifikatsiyalari bilan
bir qatorda, maqsadga muvofiq oqsilning yon amino guruhlariga kovalent bog'lanish
orqali biriktirilishi mumkin bo'lgan kattaroq oqsillar, masalan, ubikuitin, SUMO va
boshqalar mavjud bo'lib, ularning faoliyatiga ta'sir qiladi.
Epigenetik o'zgarishlar meros qilib olinishi mumkin (transgenerativ epigenetik
meros). Ammo, genetik ma'lumotlardan farqli o'laroq, epigenetik o'zgarishlar 3-4
avlodda ko'payishi mumkin va bu o'zgarishlarni rag'batlantiruvchi omil bo'lmasa, ular
yo'q bo'lib ketadi. Epigenetik ma'lumotlarning uzatilishi meyoz (xromosomalar
sonining yarmiga kamayishi bilan hujayra yadrosining bo'linishi) yoki mitoz
(hujayraning bo'linishi) jarayonida sodir bo'ladi.
Giston modifikatsiyalari normal jarayonlar va kasalliklarda asosiy rol o'ynaydi.
Regulyatsion RNKlar
RNK molekulalari hujayrada ko'plab funktsiyalarni bajaradi. Ulardan biri gen
ekspressionini tartibga solishdir. Ushbu funktsiya uchun tartibga soluvchi RNKlar
javob beradi, ular tarkibiga antisens RNK (aRNA), mikroRNK (miRNA) va kichik
interferentsiya RNKlari (siRNA) kiradi.
Turli xil tartibga soluvchi RNKlarning ta'sir qilish mexanizmi o'xshash va genetik
ekspressionni bostirishdan iborat bo'lib, u regulyatorli RNKni mRNKga qo'shimcha
ravishda biriktirilishi bilan, ikkita zanjirli molekula (dsRNA) hosil bo'lishi bilan

---

amalga oshiriladi. O'z-o'zidan dsRNA hosil bo'lishi mRNKning ribosomaga yoki
boshqa tartibga soluvchi omillarga bog'lanishining buzilishiga olib keladi, tarjimani
bostiradi. Shuningdek, dupleks hosil bo'lgandan so'ng, RNK aralashuvi hodisasining
namoyon bo'lishi mumkin - Dicer fermenti, hujayradagi ikki zanjirli RNKni topib, uni
"bo'laklarga" aylantiradi. Bunday fragment zanjirlaridan biri (siRNA) RISC oqsil
kompleksi (RNK tomonidan induktsiya qilingan sustlash kompleksi) bilan bog'langan.
RISC faolligi natijasida bitta zanjirli RNK fragmenti mRNK molekulasining
komplementar ketma-ketligi bilan bog'lanib, mRNKni Argonaut oilasining oqsillari
bilan parchalanishiga olib keladi. Ushbu hodisalar tegishli gen ekspressionini
bostirishga olib keladi.
Nazorat qiluvchi RNKlarning fiziologik funktsiyalari xilma-xil - ular ontogenezning
asosiy oqsil bo'lmagan regulyatorlari vazifasini bajaradi, genlarni boshqarishning
"klassik" sxemasini to'ldiradi.
Genomik imprinting
Odamda har bir genning ikki nusxasi bor, ulardan biri onadan, ikkinchisi otadan
meros bo'lib qolgan. Har bir genning ikkala nusxasi har qanday hujayrada faol bo'lish
qobiliyatiga ega. Genomik imprinting - bu ota-onadan meros bo'lib o'tgan allelik
genlaridan faqat bittasining epigenetik jihatdan selektiv ifodasi. Genomik imprinting
erkak va urg'ochi avlodlarga ta'sir qiladi. Shunday qilib, onalik xromosomasida faol
bo'lgan muhrlangan gen onalik xromosomasida faol bo'ladi va barcha erkak va ayol
bolalarda otalik xromosomasida "jim" bo'ladi. Genomik imprintatsiyaga uchragan
genlar asosan embrional va yangi tug'ilgan o'sishni tartibga soluvchi omillarni
kodlaydi.
Imprinting - bu buzilishi mumkin bo'lgan murakkab tizim. Imprinting ko'plab
bemorlarda xromosomali deletsiya (xromosomalarning bir qismini yo'qotish) bilan
kuzatiladi. Imprinting mexanizmining buzilganligi tufayli odamlarda paydo
bo'ladigan ma'lum kasalliklar mavjud.
Prionlar
So'nggi o'n yillikda DNK nukleotidlar ketma-ketligini o'zgartirmasdan irsiy fenotipik
o'zgarishlarni keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan oqsillarga - prionlarga e'tibor
qaratildi. Sutemizuvchilarda prion oqsili hujayra yuzasida joylashgan. Muayyan
sharoitlarda prionlarning normal shakli o'zgarishi mumkin, bu esa ushbu oqsilning
faolligini modulyatsiya qiladi.
Vikner ushbu oqsillar sinfi keyingi o'rganishni talab qiladigan epigenetik
mexanizmlarning yangi guruhini tashkil etadigan ko'pchiligidan biri ekanligiga
ishonch bildirdi. Bu normal holatda bo'lishi mumkin va o'zgargan holatda prion
oqsillari tarqalishi mumkin, ya'ni yuqumli kasallikka aylanishi mumkin.
Dastlab, prionlar yangi turdagi yuqumli moddalar sifatida topilgan bo'lsa, endi ular
umumiy biologik hodisa deb hisoblanadi va oqsil konformatsiyasida saqlanadigan
yangi turdagi ma'lumotlarning tashuvchisi hisoblanadi. Prion fenomeni epigenetik
merosxo'rlik va translyatsiyadan keyingi darajadagi gen ekspressionini tartibga solish

---

asosida yotadi.
Amaliy tibbiyotdagi epigenetika
Epigenetik modifikatsiyalar hujayralar rivojlanishining barcha bosqichlarini va
funktsional faolligini nazorat qiladi. Epigenetik regulyatsiya mexanizmlarini buzilishi
to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita turli xil kasalliklar bilan bog'liq.
Epigenetik etiologiyaga ega bo'lgan kasalliklarga imprinting kasalliklar kiradi, ular o'z
navbatida gen va xromosomalarga bo'linadi, hozirgi kunda ularning soni 24 tani
tashkil etadi.
Genlarni bosib chiqarish kasalliklarida ota-onalardan birining xromosoma lokuslarida
monoallel ekspresiya kuzatiladi. Buning sababi genlarning onalik va otalik kelib
chiqishiga qarab differentsial ravishda ifodalangan va DNK molekulasidagi sitozin
asoslarining o'ziga xos metilatsiyasiga olib keladigan nuqta mutatsiyasidir. Bunga
quyidagilar kiradi: Prader-Villi sindromi (otalik xromosomasida o'chirish 15) -
kraniofasiyal dismorfizm, bo'yning pastligi, semirish, mushak gipotoniyasi,
gipogonadizm, gipopigmentatsiya va aqliy zaiflik bilan namoyon bo'ladi; Anxelman
sindromi (15-onalik xromosomasida joylashgan kritik mintaqani yo'q qilish), uning
asosiy belgilari mikrobraxitsefaliya, pastki jagning kattalashishi, tilning chiqib ketishi,
makrostomiya, noyob tishlar, gipopigmentatsiya; Bekvitt-Videmann sindromi (11-
xromosomaning kalta qo'lidagi metilatsiyaning buzilishi), bu klassik uchlik, shu
jumladan makrosomiya, omfalosel, makroglossiya va boshqalar bilan namoyon
bo'ladi.
Epigenomga ta'sir ko'rsatadigan eng muhim omillar qatoriga ovqatlanish, jismoniy
faollik, toksinlar, viruslar, ionlashtiruvchi nurlanish va boshqalar kiradi. Ayniqsa
epigenomning o'zgarishiga sezgir davr bu prenatal davr (ayniqsa, kontseptsiyadan
keyingi ikki oyni qamrab oladi) va tug'ilgandan keyingi dastlabki uch oy. Dastlabki
embriogenez paytida genom oldingi avlodlardan olingan epigenetik
modifikatsiyalarning ko'pini olib tashlaydi. Ammo qayta dasturlash jarayoni hayot
davomida davom etadi.
Shishlarning ayrim turlari, qandli diabet, semirish, bronxial astma, turli degenerativ va
boshqa kasalliklar genlar regulyatsiyasining buzilishi patogenezning bir qismi bo'lgan
kasalliklarga tegishli bo'lishi mumkin.
Saraton kasalligidagi epigonga DNK metilatsiyasining global o'zgarishi, giston
modifikatsiyasi, shuningdek xromatin-modifikatsiyalovchi fermentlarning ekspression
profilining o'zgarishi xosdir.
Shish jarayonlari asosiy supressor genlarini gipermetilatsiya qilish orqali va bir qator
onkogenlarni, o'sish omillarini (IGF2, TGF) va geteroxromatin mintaqalarida
joylashgan harakatchan takrorlanadigan elementlarni faollashtirish orqali
gipometillanish orqali inaktivatsiya bilan tavsiflanadi.
Shunday qilib, buyrak gipernefroid o'smalarining 19% holatlarida CpG orollarining
DNKsi gipermetil qilingan va ko'krak bezi saratoni va o'pka karsinomasining kichik
darajasi bilan giston atsetilatsiya darajasi va o'sma supressorining ifodalanishi

---

o'rtasida o'zaro bog'liqlik aniqlangan - atsetilatsiya darajasi qancha past bo'lsa, gen
ekspressioni kuchsizroq.
Hozirgi vaqtda DNK metiltransferazalar faolligini bostirishga asoslangan saratonga
qarshi dorilar allaqachon ishlab chiqilgan va amaliyotga tatbiq etilgan, bu DNK
metilatsiyasining pasayishiga, o'simta supressor genlarining faollashishiga va o'sma
hujayralari ko'payishining sekinlashishiga olib keladi. Miyelodisplastik sindromni
kompleks davolashda davolash uchun dekitabin (Decitabine) va azacytidine
(Azacitidine) preparatlari qo'llaniladi. 2015 yildan beri ko'p miqdordagi miyelomni
klassik kimyoviy davolash bilan birgalikda davolash uchun histon deatsilaza inhibitori
bo'lgan panobinostat (Panibinostat) ishlatilgan. Klinik tadkikotlarga ko'ra, ushbu
dorilar bemorlarning omon qolish darajasi va hayot sifatiga aniq ijobiy ta'sir
ko'rsatadi.
Ayrim genlar ekspressionidagi o'zgarishlar hujayraga ta'sir etuvchi atrof-muhit
omillari natijasida ham yuz berishi mumkin. Diabetes mellitus va semirishning
rivojlanishida "iqtisodiy fenotip gipotezasi" deb nomlangan rol o'ynaydi, unga ko'ra
embrional rivojlanish jarayonida ozuqa moddalarining etishmasligi patologik
fenotipning rivojlanishiga olib keladi. Hayvonot modellarida DNK mintaqasi (Pdx1
lokus) aniqlandi, u erda to'yib ovqatlanmaslik ta'sirida giston atsetilatsiya darajasi
pasaygan, bo'linish sekinlashishi va Langerxans orollari B hujayralarining
differentsiatsiyasi buzilganligi va 2-toifa diabetga o'xshash holatning rivojlanishi
kuzatilgan.
Epigenetikaning diagnostik imkoniyatlari ham faol rivojlanmoqda. Epigenetik
o'zgarishlarni (DNK metilatsiyasining darajasi, mikroRNK ekspressioni,
translyatsiyadan keyingi giston modifikatsiyalari va boshqalar) tahlil qila oladigan
yangi texnologiyalar paydo bo'lmoqda, masalan, xromatin immunoprecipitatsiyasi
(CHIP), oqim sitometriyasi va lazer yordamida skanerlash, bu biomarkerlarning yaqin
kelajakda aniqlanishini taxmin qiladi. neyrodejenerativ kasalliklar, noyob, ko'p
faktorli kasalliklar va malign neoplazmalarni o'rganish uchun laboratoriya
diagnostikasi usullari sifatida kiritilgan.
Shunday qilib, epigenetika hozirda jadal rivojlanmoqda. Biologiya va tibbiyotdagi
taraqqiyot shu bilan bog'liq.
Adabiyot
Ezkurdia I., Xuan D., Rodriguez J. M. va boshq. Bir nechta dalil dalillari shuni
ko'rsatadiki, 19000 ga yaqin odamda proteinni kodlovchi gen bo'lishi mumkin // Inson
molekulyar genetikasi. 2014 yil, 23 (22): 5866-5878.
Xalqaro genomni tartiblashtirish bo'yicha konsortsium. Inson genomini dastlabki
ketma-ketligi va tahlili // Tabiat. 2001 yil, fevral 409 (6822): 860-921.
Xuan D., Xan Q., Tu Q. va boshq. Periodontitda epigenetik modulyatsiya:
Adrofonektin va JMJD3-IRF4 o'qining makrofaglarda o'zaro ta'siri // Uyali
fiziologiya jurnali. 2016 yil, may; 231 (5): 1090-1096.
Waddington C. H. Epigenotpye // Endeavor. 1942 yil; 18-20.
Bochkov N.P.Klinik genetika. M.: Geotar.Med, 2001 yil.
Jenueyn T., Allis C. D.Giston kodini tarjima qilish // Fan. 2001 yil 10 avgust; 293
(5532): 1074-1080.

---

Kovalenko T.F. Sutemizuvchilar genomining metilatsiyasi // Molekulyar tibbiyot.
2010. № 6. S. 21-29.
Alice D., Jenyuwein T., Reinberg D. Epigenetika. Moskva: Texnosfera, 2010 yil.
Teylor P. D., Poston L. Sutemizuvchilarda semirishni rivojlantirish dasturlash //
Eksperimental fiziologiya. 2006. No 92. S. 287-298.
Lewin B. Genlar. M.: BINOM, 2012 yil.
Plasschaert R. N., Bartolomei M. S. Rivojlanish, o'sish, xulq-atvor va ildiz
hujayralarida genomik imprinting // Rivojlanish. 2014 yil, may; 141 (9): 1805-1813.
Vikner R. B., Edskes H. K., Ross E. D.va boshq. Prion genetikasi: yangi turdagi
genlar uchun yangi qoidalar // Annu Rev Genet. 2004 yil; 38: 681-707.
Mutovin G. R. Klinik genetika. Irsiy patologiyaning genomikasi va proteomikasi:
o'quv qo'llanma. nafaqa. 3-nashr, Vah. va qo'shing. 2010 yil.
Romantsova T.I.Semirib ketish epidemiyasi: aniq va mumkin bo'lgan sabablar //
Semirib ketish va metabolizm. 2011 yil, № 1, p. 1-15.
Bégin P., Nadeau K. S Astma va allergik kasalliklarning epigenetik regulyatsiyasi //
Allergiya astma klinikasi Immunol. 2014 yil, 28-may; 10 (1): 27.
Martines J. A., Milagro F. I., Kleycombe K. J., Schalinske K. L. Yog 'to'qimalarida
epigenetika, semirish, vazn yo'qotish va diabet // Oziqlanishning yutuqlari. 2014 yil,
1-yanvar; 5 (1): 71-81.
Douson M. A., Kouzarides T. Saraton epigenetikasi: mexanizmdan terapiyaga //
Hujayra. 2012 yil, 6-iyul; 150 (1): 12-27.
Kaminskas E., Farrell A., Avraem S., Berd A. Tasdiqlangan xulosa: miyelodisplastik
sindrom subtiplarini davolash uchun azatsitidin // Clin Cancer Res. 2005 yil, 15-may;
11 (10): 3604-3608.
Laubax J. P., Moreau P., San-Migel J..F, Richardson P. G. Ko'p miyelomni davolash
uchun panobinostat // Klinik saraton kasalligi rez. 2015 yil, 1-noyabr; 21 (21): 4767-
4773.
Bramsvig N. C., Kaestner K. H. Epigenetika va diabetni davolash: amalga
oshirilmagan va'da? // Trends Endocrinol Metab. 2012 yil, iyun; 23 (6): 286-291.
Sandovici I., Hammerle C. M., Ozanne S. E., Konstansiya M. Endokrin pankreasning
rivojlanish va atrof-muhit epigenetik dasturlash: 2-toifa diabet uchun oqibatlari // Cell
Mol Life Sci. 2013 yil, may; 70 (9): 1575-1595.
Szekvolgyi L., Imre L., Minh D. X. va boshq. Epigenetika tadqiqotlarida oqim
sitometrik va lazerli skanerlash mikroskopik yondashuvlar // Metodlar Mol Biol. 2009
yil; 567: 99-111.
V. V. Smirnov 1, tibbiyot fanlari doktori, professor
G. E. Leonov
FGBOU RNIMUda ularni. N.I.Pirogova, Rossiya Federatsiyasi Sog'liqni saqlash
vazirligi Moskva
Epigenetika - yaqinda mustaqil tadqiqot sohasi sifatida paydo bo'lgan genetikaning bir
bo'lagi. Ammo bugungi kunda bu yosh dinamik ilm tirik tizimlar rivojlanishining
molekulyar mexanizmlariga inqilobiy qarashni taklif etadi.
Ko'pgina genlarning faolligi tashqaridan ta'sirlanadi degan eng jasur va
ilhomlantiruvchi epigenetik farazlardan biri, hozirgi kunda namunali hayvonlarda
o'tkazilgan ko'plab tajribalarda o'z tasdig'ini topmoqda. Tadqiqotchilar o'z natijalariga
sharh berishda ehtiyot bo'lishadi, ammo buni inkor etmaydilar Homo sapiens irsiyatga
to'liq bog'liq emas, demak u maqsadga ta'sir qilishi mumkin.

---

Uzoq vaqt davomida, agar olimlar haq bo'lsa va ular genlarni boshqarish
mexanizmlarining kalitlarini topishga muvaffaq bo'lsalar, odam tanada sodir
bo'ladigan jismoniy jarayonlarga duchor bo'ladi. Qarish ular orasida bo'lishi mumkin.
Shakl. rNK aralashuvi mexanizmi.
DsRNK molekulasi soch tolasi RNK yoki bir-birini to'ldiruvchi ikkita juft RNK
zanjiri bo'lishi mumkin.
Uzoq dsRNA molekulalari Dicer fermenti yordamida hujayrada kalta bo'laklarga
bo'linadi (qayta ishlanadi): uning domenlaridan biri dsRNA molekulasining uchini
(yulduzcha bilan belgilangan) maxsus bog'laydi, ikkinchisi esa ikkala dsRNA
zanjirida tanaffuslar (oq o'qlar bilan belgilangan) hosil qiladi.
Natijada, uzunligi 20-25 nukleotid (siRNK) bo'lgan ikki zanjirli RNK hosil bo'ladi va
Dicer dsRNA parchalanishining keyingi tsikliga o'tadi va yangi hosil bo'lgan uchiga
bog'lanadi.
Ushbu siRNAlar Argonaute oqsilini (AGO) o'z ichiga olgan kompleksga kiritilishi
mumkin. AGO oqsiliga ega bo'lgan kompleksdagi siRNA zanjirlaridan biri
hujayraning bir-birini to'ldiruvchi xabarchisi RNK (mRNA) molekulalarini topadi.
AGO maqsadli mRNK molekulalarini kesadi, natijada mRNK parchalanadi yoki
ribosomadagi mRNK tarjimasini to'xtatadi. Qisqa RNKlar yadroda nukleotidlar
ketma-ketligi bilan ularga homolog bo'lgan genning transkripsiyasini (RNK sintezi)
ham bostirishi mumkin.
(rasm, diagramma va sharh / "Tabiat" jurnali 2007 yil 1-son)
Boshqa, hali ma'lum bo'lmagan mexanizmlar ham mumkin.
Epigenetik va genetik meros mexanizmlarining farqi ularning ta'sirchanligi,
takrorlanuvchanligidadir. Genetik jihatdan aniqlangan xususiyatlar tegishli genda
ma'lum bir o'zgarish (mutatsiya) sodir bo'lguncha cheksiz ravishda ko'paytirilishi
mumkin.
Muayyan stimullar ta'sirida yuzaga keladigan epigenetik o'zgarishlar, odatda, bitta
organizm hayoti davomida bir qator hujayra avlodlarida ko'payadi. Ular keyingi
avlodlarga etkazilganda 3-4 avloddan ko'p bo'lmagan holda ko'paytirilishi mumkin,
keyin ularni qo'zg'atadigan stimul yo'qolsa, ular asta-sekin yo'q bo'lib ketadi.
Molekulyar darajaga qanday qaraydi? Epigenetik belgilar, bu kimyoviy komplekslarni
chaqirish odat tusiga kirganidek, ular DNK molekulasining tizimli ketma-ketligini
hosil qiluvchi nukleotidlarda emas, balki ular ustida va ma'lum signallarni bevosita
ushlaydimi?
Juda to'gri. Epigenetik markerlar chindan ham nukleotidlarda emas, balki Ularda
(metillanish) yoki ularning OUT (xromatin gistonlari, mikroRNKlarning
atsetilatsiyasi).
Ushbu belgilar kelajak avlodlarga etkazilganda nima bo'lishini o'xshashlik sifatida
Rojdestvo daraxti yordamida yaxshiroq tushuntirish mumkin. Avloddan avlodga

---

o'tadigan "o'yinchoqlar" (epigenetik markerlar) undan blastotsist (8 hujayrali
embrion) hosil bo'lishi paytida butunlay chiqarib tashlanadi, so'ngra implantatsiya
jarayonida ular ilgari bo'lgan joylariga "qo'yiladi". Bu azaldan ma'lum bo'lgan. Ammo
yaqinda ma'lum bo'lgan va bizning biologiyadagi qarashlarimizni butunlay
o'zgartirgan narsa, ma'lum bir organizm hayoti davomida olingan epigenetik
modifikatsiyalar bilan bog'liq.
Masalan, agar organizm ma'lum bir ta'sir (issiqlik shoki, ochlik va boshqalar) ta'sirida
bo'lsa, epigenetik o'zgarishlarning barqaror induksiyasi mavjud ("yangi o'yinchoq
sotib olish"). Yuqorida aytib o'tilganidek, bunday epigenetik belgilar urug'lanish va
embrion shakllanishi paytida izsiz o'chiriladi va shu tariqa naslga o'tmaydi. Ma'lum
bo'lishicha, bunday emas. So'nggi yillarda o'tkazilgan ko'plab tadqiqotlarda bir avlod
vakillarida ekologik stresslar keltirib chiqaradigan epigenetik o'zgarishlar 3-4 keyingi
avlod vakillarida topilgan. Bu yaqin vaqtgacha mutlaqo imkonsiz hisoblangan sotib
olingan xususiyatlarni meros qilib olish imkoniyatini ko'rsatadi.
Epigenetik o'zgarishlarni keltirib chiqaradigan eng muhim omillar qaysi?
Bularning barchasi rivojlanishning sezgir (sezgir) bosqichlarida harakat qiluvchi
omillardir. Odamlarda bu intrauterin rivojlanishning butun davri va tug'ilishdan
keyingi dastlabki uch oy. Eng muhimi, ovqatlanish, virusli infektsiyalar, homiladorlik
paytida onaning chekishi, D vitamini etishmasligi (quyosh nurlari bilan), onaning
stressi.
Ya'ni ular organizmning o'zgaruvchan sharoitlarga moslashishini kuchaytiradi. Atrof-
muhit omillari va epigenetik jarayonlar o'rtasida qanday "xabarchilar" mavjud - hali
hech kim bilmaydi.
Ammo, bundan tashqari, asosiy epigenetik modifikatsiyalarni amalga oshirish
mumkin bo'lgan eng "sezgir" davr perikontseptual (kontseptsiyadan keyingi dastlabki
ikki oy) bo'lganligi haqida dalillar mavjud. Ehtimol, epigenetik jarayonlarga
kontseptsiyadan oldin, ya'ni zigota hosil bo'lishidan oldin ham jinsiy hujayralarga
maqsadli aralashish urinishlari samarali bo'lishi mumkin. Biroq, epigenom embrional
rivojlanish bosqichi tugaganidan keyin ham juda plastik bo'lib qoladi; ba'zi
tadqiqotchilar uni kattalarda ham tuzatishga urinmoqdalar.
Masalan, Min Joo Fang ( Ming Chju Fang) va uning Nyu-Jersidagi (AQSh) Rutgers
universitetidagi hamkasblari, kattalarda, yashil choyning ma'lum bir tarkibiy qismidan
(antioksidant epigallocatechin gallate (EGCG)) foydalanib, o'simta supressor
genlarini (supressorlar) DNK demetilatsiyasi bilan faollashtirish mumkinligini
aniqladilar.
Hozirda Qo'shma Shtatlar va Germaniyada so'nggi paytlarda saraton kasalligini
aniqlash bo'yicha epigenetikani o'rganish natijalariga ko'ra o'nga yaqin dori ishlab
chiqarilmoqda.
Hozir epigenetikaning asosiy masalalari nimada? Qanday qilib ularning echimi qarish
mexanizmlarini (jarayonini) o'rganishga yordam berishi mumkin?
Qarish jarayoni tabiatan epigenetik ("ontogenez bosqichi sifatida") deb ishonaman.
Ushbu sohadagi tadqiqotlar faqat so'nggi yillarda boshlangan, ammo agar ular
muvaffaqiyat bilan toj kiydirilsa, ehtimol insoniyat kasalliklarga qarshi kurashish va

---

umrni uzaytirish uchun kuchli yangi vositani oladi.
Hozirgi kunda kasalliklarning epigenetik xususiyati (masalan, saraton) va ularni oldini
olish va davolashda yangi yondashuvlarni ishlab chiqish dolzarb masalalardir.
Agar yoshga bog'liq kasalliklarning molekulyar epigenetik mexanizmlarini o'rganish
mumkin bo'lsa, ularning rivojlanishiga qarshi muvaffaqiyatli kurashish mumkin
bo'ladi.