Учёные объяснили феномен однояйцевых близнецов
Близнецы бывают двух типов — однояйцевыми и разнояйцевыми. Больше всего похожи между собой однояйцевые близнецы. Как они возникают?
После оплодотворения из яйцеклетки в большинстве случаев начинает развиваться один эмбрион в результате ее дробления. То есть из большой яйцеклетки начинает появляться большое количество мелких клеток. Во время этого процесса яйцеклеточная цитоплазма словно “нарезается” на большое количество мелких частей. При этом каждая часть содержит полную копия генома, то есть набор материнских и отцовских хромосом, которые после оплодотворения объединены. Таким образом из яйцеклетки возникает клеточная масса, которая служит основой для начала развития эмбриона. Но в некоторых случаях появляется не одна клеточная масса, а две. Соответственно, из них начинают развиваться сразу два зародыша. Таким образом появляются близнецы. Поэтому их и принято называть однояйцевыми — они возникают из одной оплодотворенной яйцеклетки. Но почему вместо одной клеточной массы образуются две, ученым по сей день неизвестно. Каких-либо генов, которые бы влияли на рождение близнецов, не существует. В противном случае у одних людей они рождались бы чаще, чем у других. Однако близнецы рождаются в семьях случайным образом — примерно 3-4 случая на 1000 родов. Правда, в последнее время близнецы стали рождаться чаще чаще.
Ученые выяснили, что эпигенетическая информация в хромосомах у однояйцевых и других близнецов различается. То есть отличия заключаются не в самом коде ДНК, а в связанных с ним небольших химических отметках. В процессе исследования ученые изучили более 400 тысяч данных ДНК более 6000 однояйцевых близнецов. В результате ими было обнаружено 834 участка в геноме, где уровень метилирования у однояйцевых близнецов отличался от уровня метилирования ДНК других людей. Эту особенность назвали «рисунком близнецовости». Таким образом впервые ученым удалось обнаружить биологический маркер этого явления у людей.
Однояйцевые близнецы возникают по непонятной для ученых причине из одной яйцеклетки
Другими словами, независимо от национальности однояйцевого близнеца и генетических особенностей родителей, у него имеется “рисунок близнецовости”. Даже если ученые не будут знать, есть ли у человека брат или сестра, изучив его эпигенетику, они смогут определить, что он с кем-то разделял яйцеклетку. Даная особенность определяется с точностью около 80%. Более того, даже если второй эмбрион не смог развиться в младенца, в результате чего на ранних стадиях исчез (а такое часто бывает) по эпигенетическим модификациям все равно можно выяснить, что у человека был брат или сестра.
Метильные модификации могут появляться и исчезать в результате самых разных процессов, возникающих как в самом организме, так и в окружающей среде. К примеру, они могут появиться даже в результате стресса. При этом остаются на длительное время, иногда на всю жизнь.
Возможная причина появления однояйцевых близнецов заключается не в ДНК, а эпигенетике, отвечающей за работу генов
Исследование ученых показало, что некоторые эпигенетические метки, или “рисунок близницовости”, располагаются на генах, которые отвечают за развитие эмбриона. В частности, от них зависит надежность соединения клеток зародыша друг с другом. Вполне возможно, если клетки между собой плохо связаны, из них получается две независимые клеточные массы, из которых впоследствии появляются два зародыша.
Правда, сами исследователи пока не уверены, что однояйцевые близнецы появляются в результате эпигенетических изменений. Возможно, наоборот, эпигенетический рисунок является следствием распада яйцеклетки на два зародыша. Поэтому ученым еще предстоит выяснить, почему возникает “ рисунок близнецовости”.
После оплодотворения из яйцеклетки в большинстве случаев начинает развиваться один эмбрион в результате ее дробления. То есть из большой яйцеклетки начинает появляться большое количество мелких клеток. Во время этого процесса яйцеклеточная цитоплазма словно “нарезается” на большое количество мелких частей. При этом каждая часть содержит полную копия генома, то есть набор материнских и отцовских хромосом, которые после оплодотворения объединены. Таким образом из яйцеклетки возникает клеточная масса, которая служит основой для начала развития эмбриона. Но в некоторых случаях появляется не одна клеточная масса, а две. Соответственно, из них начинают развиваться сразу два зародыша. Таким образом появляются близнецы. Поэтому их и принято называть однояйцевыми — они возникают из одной оплодотворенной яйцеклетки. Но почему вместо одной клеточной массы образуются две, ученым по сей день неизвестно. Каких-либо генов, которые бы влияли на рождение близнецов, не существует. В противном случае у одних людей они рождались бы чаще, чем у других. Однако близнецы рождаются в семьях случайным образом — примерно 3-4 случая на 1000 родов. Правда, в последнее время близнецы стали рождаться чаще чаще.
В рождении однояйцевых близнецов виновата эпигенетика
Международная группа исследователей под руководством ученых из Амстердамского университета, сделала новаторское открытие. Возможно, оно от части объясняет возникновение однояйцевых близнецов. Исследователям удалось обнаружить уникальную эпигенетическую особенность у однояйцевых близнецов. Подробная информация об исследовании опубликована в журнале «Nature Communications».Ученые выяснили, что эпигенетическая информация в хромосомах у однояйцевых и других близнецов различается. То есть отличия заключаются не в самом коде ДНК, а в связанных с ним небольших химических отметках. В процессе исследования ученые изучили более 400 тысяч данных ДНК более 6000 однояйцевых близнецов. В результате ими было обнаружено 834 участка в геноме, где уровень метилирования у однояйцевых близнецов отличался от уровня метилирования ДНК других людей. Эту особенность назвали «рисунком близнецовости». Таким образом впервые ученым удалось обнаружить биологический маркер этого явления у людей.
Однояйцевые близнецы возникают по непонятной для ученых причине из одной яйцеклетки
Другими словами, независимо от национальности однояйцевого близнеца и генетических особенностей родителей, у него имеется “рисунок близнецовости”. Даже если ученые не будут знать, есть ли у человека брат или сестра, изучив его эпигенетику, они смогут определить, что он с кем-то разделял яйцеклетку. Даная особенность определяется с точностью около 80%. Более того, даже если второй эмбрион не смог развиться в младенца, в результате чего на ранних стадиях исчез (а такое часто бывает) по эпигенетическим модификациям все равно можно выяснить, что у человека был брат или сестра.
Что такое эпигеном и как он влияет на развитие зародыша
На ДНК любого человека периодически при помощи определенных ферментов появляются и исчезают метильные группы. Они располагаются на определенных азотистых основаниях, из которых состоит ДНК, и влияют на активность генов. При этом сам генетический код не меняется. Такой способ регуляции генов называется эпигенетическим.Метильные модификации могут появляться и исчезать в результате самых разных процессов, возникающих как в самом организме, так и в окружающей среде. К примеру, они могут появиться даже в результате стресса. При этом остаются на длительное время, иногда на всю жизнь.
Возможная причина появления однояйцевых близнецов заключается не в ДНК, а эпигенетике, отвечающей за работу генов
Исследование ученых показало, что некоторые эпигенетические метки, или “рисунок близницовости”, располагаются на генах, которые отвечают за развитие эмбриона. В частности, от них зависит надежность соединения клеток зародыша друг с другом. Вполне возможно, если клетки между собой плохо связаны, из них получается две независимые клеточные массы, из которых впоследствии появляются два зародыша.
Правда, сами исследователи пока не уверены, что однояйцевые близнецы появляются в результате эпигенетических изменений. Возможно, наоборот, эпигенетический рисунок является следствием распада яйцеклетки на два зародыша. Поэтому ученым еще предстоит выяснить, почему возникает “ рисунок близнецовости”.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
