Цікавий факт дня: ви могли ділити утробу зі зникаючим близнюком

76

Однояйцеві близнюки походять з однієї яйцеклітини, яка розщеплюється і дає початок двом ембріонам, але в процесі розвитку один з близнюків іноді «зникає», залишаючи на світ тільки одну дитину. Нове дослідження натякає на те, що ваша днк може показати, чи починали ви як однояйцевий близнюк в утробі матері, навіть якщо ваш близнюк зник задовго до вашого народження.

У новому дослідженні, опублікованому у вівторок (28 вересня) в журналі nature communications, дослідники зосередили увагу на так званих епігенетичних модифікаціях, виявлених в днк близнюків. Термін » епігенетичний «відноситься до факторів, які можуть» включати «або» вимикати » гени без зміни лежить в їх основі послідовності днк. Наприклад, невеликі молекули, звані метильними групами, можуть чіплятися, як стікери, за певні гени і заважати клітині зчитувати ці гени, тим самим ефективно відключаючи їх.

Згідно з новим дослідженням, днк однояйцевих близнюків має характерний візерунок з липких метильних груп. Автори виявили, що цей патерн охоплює 834 гени і може використовуватися для диференціації однояйцевих близнюків як від різнояйцевих, так і від неблизнецов. Фактично, виходячи з цих результатів, команда розробила комп’ютерний алгоритм, який може надійно ідентифікувати ідентичного близнюка, виходячи виключно з розташування метильних груп у їх днк.

Теоретично такий інструмент також зможе виявити когось, у кого був зникаючий близнюк, хоча нове дослідження не перевірило цю ідею.

По суті, ця структура метильних груп являє собою свого роду «молекулярний шрам», що залишився від раннього ембріонального розвитку однояйцевих близнюків, — сказав роберт уотерленд, професор педіатрії та генетики в медичному коледжі бейлора, який не брав участі в новому дослідженні. «автори виявили епігенетичну ознаку монозиготного спаровування», що означає двійникування, що походить від однієї заплідненої яйцеклітини або зиготи, — сказав він.

Гени, покриті цими метильними групами, відіграють різні ролі в розвитку, зростанні і адгезії клітин, що означає, що вони допомагають клітинам прилипати один до одного. Проте, виходячи з поточного дослідження, незрозуміло, як ці метильовані гени, зокрема, можуть впливати на ріст, розвиток або здоров’я однояйцевих близнюків, сказав уотерленд.

Вивчаючи ці шрами раннього розвитку, автори хотіли краще зрозуміти, чому взагалі відбувається ідентичне двійникування. Вчені знають, що зигота розщеплюється на певному етапі розвитку, але залишається загадкою, чому іноді таке розщеплення відбувається. «[дослідження] було викликано тим фактом, що ми дуже мало знали, чому виникають монозиготні близнюки», — сказала перший автор дженні ван донген, доцент кафедри біологічної психології університету вріє (vu) в амстердамі.

Згідно зі звітом 1990 року в міжнародному журналі фертильності і безпліддя, приблизно 12% вагітностей у людей починаються з багатоплідної вагітності, але менше 2% з них доживають до терміну, а це означає, що в інших випадках виникає так званий зникаючий близнюк. В цілому, у випадках, коли обидва близнюки доживають до пологів, різнояйцеві близнюки зазвичай зустрічаються частіше, ніж однояйцеві.

Наявні дані свідчать про те, що генетика впливає на ймовірність виношування у матері різнояйцевих близнюків, що відбувається, коли дві яйцеклітини запліднюються одночасно. Для порівняння, кількість однояйцевих близнюків досить стабільна у всьому світі, приблизно від 3 до 4 з кожних 1000 народжень, що вказує на те, що генетика не є рушійною силою цього явища. Питання в тому, що це робить?

«це дійсно загадка біології розвитку», — сказав старший автор доррет бумсма, професор кафедри біологічної психології амстердамського університету.

Вчені задалися питанням, чи може розгадка цієї загадки закодуватися в метильних групах, що прикрашають днк людини, оскільки молекули допомагають контролювати ембріональний розвиток на самих ранніх стадіях. А завдяки особливим білкам, званим метилтрансферазами, метильні групи, що додаються до нашої днк в процесі розвитку, копіюються в міру того, як наші клітини продовжують ділитися, а це означає, що вони можуть залишатися в зрілому віці.

Для нового дослідження команда витягла епігенетичні дані від шести великих когорт близнюків, в цілому більше 6000 чоловік. Когорти включали як однояйцевих близнюків, так і різнояйцевих близнюків, а також деяких неблизнецов в сім’ях цих людей. Включаючи різнояйцевих близнюків, команда могла перевірити, чи дійсно будь-які епігенетичні патерни, що спостерігаються у однояйцевих близнюків, унікальні для них і не є загальними для всіх видів близнюків.

Більшість даних про метилювання днк було отримано з зразків крові, взятих у дорослих, але один набір даних складався з зразків мазків зі щоки у дітей. І у всіх зразках команда виявила ті самі чіткі закономірності метилювання в днк ідентичних близнюків.

«той факт, що вони бачать ті самі речі в цих клітинах, є обнадійливим», оскільки це показує, що зразок не є специфічним для одного типу клітин», — сказав уотерленд. Це означає, що явне метилювання відбулося на дуже ранній стадії розвитку, ще до того, як почали формуватися спеціалізовані тканини, такі як серце або легені. Коли на цій стадії метильні групи прикріплюються до днк, метилтрансферази передають молекули всім наступним дочірнім клітинам, незалежно від того, яким типом клітин вони в кінцевому підсумку стають.

Оскільки деякі з наборів даних включали зразки днк, зібрані в кілька моментів часу, команда могла двічі перевірити, наскільки стабільними були ці патерни метилювання протягом декількох років. «вони виявили, що ці стани метилювання дуже стабільні у людини», що ще більше зміцнює ідею про те, що ці метильні групи можуть зберігатися від запліднення до дорослого життя, — сказав уотерленд.

За словами уотерленда, в майбутньому команда могла б також вивчити більший зразок епігенетичних модифікацій генома, щоб побачити, чи поширюється патерн метилювання за межі вже ідентифікованих 800 з гаком генів. Нове дослідження охопило сотні тисяч потенційних проблем з метильними групами, але є ще багато чого, що вимагає вивчення, сказав він.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .