Курение меняет ДНК
Давно известно, что ДНК подвергается химическим модификациям, которые не меняют последовательность генетического текста, но всё же влияют на активность генов. Специальные ферменты оставляют метильные метки на некоторых азотистых основаниях – генетических буквах, входящих в состав ДНК, после чего у тех генов, которые получили метильные метки, меняется активность. Такой способ регуляции генетической активности называется эпигенетическим; и эпигенетические метки часто возникают в ответ на какие-то факторы внешней среды – например, в ответ на некоторые особенности образа жизни и вредные привычки.
Несколько десятков исследователей, возглавляемые Стефани Лондон (Stephanie London) из Национального института здравоохранения и окружающей среды, рассказывают в Circulation: Cardiovascular Genetics, как курение сказывается на эпигенетическом состоянии ДНК человека.
Вообще таких исследований существует много, но на сей раз речь идёт о мета-анализе, когда собирают и анализируют результаты сразу многих работ по одной теме, и в результате мы можем сказать, насколько согласуются разные статьи между собой, насколько достоверны полученные данные и можно ли на основании всех результатов сформулировать, подтвердить или опровергнуть какую-то гипотезу.
Стефани Лондон и её коллеги взяли 16 работ, в которых были собраны результаты эпигенетических исследований примерно 16 000 человек, некоторые из которых курили, другие же бросили какое-то время назад, третьи же, наконец, не курили никогда. Задача была в том, чтобы сравнить у всех трёх групп точки метилирования ДНК – есть ли отличия, где, сколько и т. д.
Оказалось, что курение изменяет эпигенетическое состояние более чем 7 000 генов – то есть около трети всех генов, что есть в нашем геноме. Если человек бросает курить, то большая часть таких изменений сходит на нет в течение пяти лет, то есть в смысле эпигенетических модификаций гены возвращаются к «докурящему» виду. Однако есть такие участки в ДНК, которые даже после того, как мы бросили дымить, остаются с метильными «никотиновыми» метками, и такие долгоиграющие метки могут сидеть на своём месте до тридцати лет.
Известно, что эпигенетические модификации могут стать причиной многих болезней (особенно бурно в этом смысле изучают онкологические заболевания и расстройства обмена веществ). С практической точки зрения анализ того, насколько и где прометилирована ДНК бывшего курильщика, позволит спрогнозировать, стоит ли ему чего-нибудь опасаться и нужно ли принять какие-то меры, чтобы курение, хоть и давно оставленное в прошлом, не преподнесло бы благодаря устойчивым эпигенетическим модификациям какого-нибудь неприятного сюрприза.
Однако здесь следует оговориться, что связь между метилированием ДНК и той или иной болезнью мы представляем себе далеко не всегда, и вовсе не обязательно все модификации изменения этих 7 000 генов связаны с чем-то плохим. С другой стороны, масштаб эпигенетических изменений (и длительность некоторых из них) не может не впечатлять, так что, наверно, пока молекулярные биологи будут разбираться здесь с причинно-следственными связями, разумней было бы поскорее развязаться с никотиновой зависимостью.