Війни між генами батьків приводять до хвороб дітей

Конфлікт між генами батьків в організмі дитини може привести до виникнення хвороб. Як саме розвиваються подібні захворювання, з'ясували американські дослідники.

Учені з Гарвардського університету досліджували вроджені захворювання, які викликаються не ушкодженням того або іншого гена, а певною комбінацією материнських і батьківських генів. Подібне явище було відоме й раніше, але молекулярним біологам удалося суттєво уточнити те, як саме може розвиватися «війна генів».

Чий ген краще?
Споконвічно біологи й медики припускали, що гени, наслідувані від матері, нічим не відрізняються від генів батька. Якщо в обох генів однакова послідовність нуклеотидів (складових їх елементів), то як відрізнити «татів» ген від «маминого»?

Такий спосіб, проте, був знайдений. Справа в тому, що гени перебувають у двох станах: включеному й виключеному. Включені гени – це ті, завдяки яким у цей момент іде синтез білків або молекул РНК, необхідних для керування активністю інших генів. Відповідно, виключені гени перебувають у неактивному стані й ніяк на життєдіяльність організму не впливають аж до свого включення.

На рівні молекули ДНК «включення» і «вимикання» генів визначається або модифікацією сусідніх молекул білка, або додаванням до ДНК молекул, які роблять синтез РНК неможливим.

От ці хімічні перемикачі можуть успадковуватися по-різному: ті самі гени, успадковані від матері й батька, виявляються в різних станах. Більше того, молекулярні біологи виявили випадки, при яких працюючим виявляється тільки той ген, який отриманий від батька або, навпаки, від матері. Це явище назвали геномним імпринтингом.

Боротьба батьківських генів
Учені досліджували не просто ефект включення якихось певних генів, отриманих від батька або матері, а справжню війну між генами.
Ген, точно також як і окремий організм, підданий дії природного добору. Якщо, приміром, він дозволяє своєму носієві виживати при більш суворих кліматичних умовах або довше витримувати фізичні навантаження – він буде поширюватися. Якщо він, навпаки, забезпечує появу якоїсь шкідливої ознаки, то поширеність такого гена в популяції буде падати.

Під час внутрішньоутробного розвитку дитину цей вплив природного добору на окремі гени може проявлятися досить дивним чином.
Гени, успадковані від батька, «зацікавлені» у швидкому ростіплода – оскільки батьківський організм від цього очевидним чином не програє, а дитина росте швидше. Материнські ж гени, навпаки, сприяють більш повільному розвитку – яке в підсумку займає більше часу, але залишає матері більше сил. Тому «перемога» генів одного з батьків – ситуація, при якій гени іншого всі виявилися виключені – нічим гарним не закінчується.

Жертви батьківських генів
Дослідникам удалося з'ясувати, що в Х-хромосомах частіше виявляються активними гени, запозичені від матері. Це факт може допомогти в пошуках способів запобігання захворювань, що виникають, коли в результаті «війни генів» гени від одного з батьків виявляються єдиними, не скомпенсованими генами від іншого батька.
Синдром Прадера-Віллі – приклад того, що відбувається при «перемозі» маминих генів. При вагітності плід малорухомий; після народження в дитини спостерігається затримка розвитку, схильність до ожиріння, низький ріст, сонливість і порушення координації рухів. Може здатися дивним те, що ці явно несприятливі ознаки кодуються материнськими генами – але необхідно пам'ятати, що в нормі ті ж самі гени конкурують із батьківськими.

У свою чергу, «перемога» батьківських генів приводить до розвитку іншої хвороби: синдрому Ангельмана. У цьому випадку в дитини розвивається гіперактивність, нерідко – епілепсія й затримка мовного розвитку. Іноді словниковий запас хворого виявляється обмежений усього декількома словами, причому навіть у цьому випадку дитина розуміє більшу частину сказаного йому –страждає саме здатність виражати свої думки.