Международная группа ученых исследовала расположение эпигенетических меток на ДНК нескольких тысяч человек. У большинства генов человека в клетке работают обе родительские копии, но есть т.н. импринтированные гены, которые работают в одиночку: только материнские или только отцовские. Сейчас выяснилось, что есть как минимум один «промежуточный» ген: у некоторых людей он импринтирован, а других нет. И то, каким именно окажется ген у ребенка, зависит от условий, при которых мать его вынашивает.

Каждый человек несет два набора генов (кроме половых хромосом): материнский и отцовский. В большинстве случаев обе копии генов активны. Но для некоторых генов это не так: иногда на одну из копий нанесены эпигенетические метки, и тогда активна только она, а ген другого родителя «молчит».

То есть некоторые гены у нас работают только в материнском или отцовском варианте. Их называют импринтированными, а механизм такого наследования — генным импринтингом.

Если такой ген по какой-то причине ломается или теряется, то человек остается без гена совсем, и с этим связаны некоторые генетические болезни (например, синдром Прадера-Вилли или синдром Ангельмана). Кстати, по этой же причине так сложно получить детеныша млекопитающего от двух отцов или матерей — некоторые жизненно важные гены в нем будут «молчать».

За последние годы было проведено несколько масштабных исследований эпигенетического профиля ДНК, то есть расположения эпигенетических меток на отдельных генах. Однако ученые продолжали полагать, что одни гены импринтированы, а другие нет. В новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале PNAS, международная группа исследователей рассказывает о гене, который наследуется еще хитрее: у некоторых людей он импринтирован и работает только материнская копия, а у других — нет, и активны обе копии. Это ген nc866: он кодирует не белок, а молекулу РНК, которая как-то — пока неизвестно, как именно — участвует в превращении клетки в опухолевую.

Оказалось, что тип наследования гена nc866 зависит от целого ряда факторов.

Во-первых, от последовательности нуклеотидов в нем: некоторые варианты чаще импринтируются, чем другие. Во-вторых, от возраста матерей: чем они старше, тем выше процент импринтинга у детей. В-третьих, от сезона зачатия ребенка.

Чтобы оценить последний параметр, исследователи взяли выборку детей из Гамбии, где летом и зимой питание матерей сильно отличается. По их подсчетам, в сезон дождей, когда питание более обильное, импринтинг nc866 встречается чаще, чем в засушливое время года — то есть чем лучше питалась мать, тем с большей вероятностью материнская копия nc866 у их детей заставляла «молчать» отцовскую.

Кроме того, эпигенетические метки сохраняются на ДНК детей как минимум в течение первых 5 лет жизни и, вероятно, влияют на их развитие. По крайней мере, дети без импринтинга nc866 к 5 годам имели более высокий индекс массы тела, чем их сверстники с импринтированным геном.

Ученым предстоит выяснить, как именно устроены механизмы такого «мигающего импринтинга» и как они влияют на потомство. Однако это еще один пример того, как изменения окружающей среды могут сказываться на работе генов в следующих поколениях.