Интересный факт дня: Вы могли делить утробу с исчезающим близнецом

Однояйцевые близнецы происходят из одной яйцеклетки, которая расщепляется и дает начало двум эмбрионам, но в процессе развития один из близнецов иногда "исчезает", оставляя на свет только одного ребенка. Новое исследование намекает, что ваша ДНК может показать, начинали ли вы как однояйцевый близнец в утробе матери, даже если ваш близнец исчез задолго до вашего рождения.

Читай также: Интересный факт дня: Классическая музыка лечит эпилепсию

В новом исследовании, опубликованном во вторник (28 сентября) в журнале Nature Communications, исследователи сосредоточили внимание на так называемых эпигенетических модификациях, обнаруженных в ДНК близнецов. Термин "эпигенетический" относится к факторам, которые могут "включать" или "выключать" гены без изменения лежащей в их основе последовательности ДНК. Например, небольшие молекулы, называемые метильными группами, могут цепляться, как стикеры, за определенные гены и мешать клетке считывать эти гены, тем самым эффективно отключая их.

Согласно новому исследованию, ДНК однояйцевых близнецов имеет характерный узор из липких метильных групп. Авторы обнаружили, что этот паттерн охватывает 834 гена и может использоваться для дифференциации однояйцевых близнецов как от разнояйцевых, так и от неблизнецов. Фактически, основываясь на этих результатах, команда разработала компьютерный алгоритм, который может надежно идентифицировать идентичного близнеца, основываясь исключительно на расположении метильных групп в их ДНК. 

Теоретически такой инструмент также сможет обнаружить кого-то, у кого был исчезающий близнец, хотя новое исследование не проверило эту идею.

Читай также: Интересный факт дня: Первые люди могли впадать в спячку

По сути, эта структура метильных групп представляет собой своего рода "молекулярный шрам", оставшийся от раннего эмбрионального развития однояйцевых близнецов, - сказал Роберт Уотерленд, профессор педиатрии и генетики в Медицинском колледже Бейлора, который не принимал участия в новом исследовании. "Авторы обнаружили эпигенетический признак монозиготного спаривания", что означает двойникование, происходящее от одной оплодотворенной яйцеклетки или зиготы, - сказал он. 

Гены, покрытые этими метильными группами, играют различные роли в развитии, росте и адгезии клеток, что означает, что они помогают клеткам прилипать друг к другу. Тем не менее, основываясь на текущем исследовании, неясно, как эти метилированные гены, в частности, могут влиять на рост, развитие или здоровье однояйцевых близнецов, сказал Уотерленд.

Изучая эти шрамы раннего развития, авторы хотели лучше понять, почему вообще происходит идентичное двойникование. Ученые знают, что зигота расщепляется на определенном этапе развития, но остается загадкой, почему иногда такое расщепление происходит. "[Исследование] было вызвано тем фактом, что мы очень мало знали о том, почему возникают монозиготные близнецы", - сказала первый автор Дженни ван Донген, доцент кафедры биологической психологии Университета Врие (VU) в Амстердаме.

Читай также: Интересный факт дня: За свободу выбора отвечают гены

Согласно отчету 1990 года в Международном журнале фертильности и бесплодия, примерно 12% беременностей у людей начинаются с многоплодной беременности, но менее 2% из них доживают до срока, а это означает, что в остальных случаях возникает так называемый исчезающий близнец. В целом, в случаях, когда оба близнеца доживают до родов, разнояйцевые близнецы обычно встречаются чаще, чем однояйцевые.   

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что генетика влияет на вероятность вынашивания у матери разнояйцевых близнецов, что происходит, когда две яйцеклетки оплодотворяются одновременно. Для сравнения, количество однояйцевых близнецов довольно стабильно во всем мире, примерно от 3 до 4 из каждых 1000 рождений, что указывает на то, что генетика не является движущей силой этого явления. Вопрос в том, что это делает?

"Это действительно загадка биологии развития", - сказал старший автор Доррет Бумсма, профессор кафедры биологической психологии Амстердамского университета. 

Ученые задались вопросом, может ли разгадка этой загадки закодироваться в метильных группах, украшающих ДНК человека, поскольку молекулы помогают контролировать эмбриональное развитие на самых ранних стадиях. А благодаря особым белкам, называемым метилтрансферазами, метильные группы, добавляемые к нашей ДНК в процессе развития, копируются по мере того, как наши клетки продолжают делиться, а это означает, что они могут оставаться в зрелом возрасте.

Для нового исследования команда извлекла эпигенетические данные от шести больших когорт близнецов, в общей сложности более 6000 человек. Когорты включали как однояйцевых близнецов, так и разнояйцевых близнецов, а также некоторых неблизнецов в семьях этих людей. Включая разнояйцевых близнецов, команда могла проверить, действительно ли какие-либо эпигенетические паттерны, наблюдаемые у однояйцевых близнецов, уникальны для них и не являются общими для всех видов близнецов. 

Читай также: Интересный факт дня: У людей может быть ядовитая слюна

Большинство данных о метилировании ДНК было получено из образцов крови, взятых у взрослых, но один набор данных состоял из образцов мазков со щеки у детей. И во всех образцах команда обнаружила одни и те же отчетливые паттерны метилирования в ДНК идентичных близнецов. 

"Тот факт, что они видят одни и те же вещи в этих клетках, обнадеживает", потому что это показывает, что образец не является специфическим для одного типа клеток, - сказал Уотерленд. Это означает, что явное метилирование произошло на очень ранней стадии развития, еще до того, как начали формироваться специализированные ткани, такие как сердце или легкие. Когда на этой стадии метильные группы прикрепляются к ДНК, метилтрансферазы передают молекулы всем последующим дочерним клеткам, независимо от того, каким типом клеток они в конечном итоге становятся. 

Поскольку некоторые из наборов данных включали образцы ДНК, собранные в несколько моментов времени, команда могла дважды проверить, насколько стабильными были эти паттерны метилирования в течение нескольких лет. "Они обнаружили, что эти состояния метилирования очень стабильны у человека", что еще больше укрепляет идею о том, что эти метильные группы могут сохраняться от оплодотворения до взрослой жизни, - сказал Уотерленд. 

По словам Уотерленда, в будущем команда могла бы также изучить более крупный образец эпигенетических модификаций генома, чтобы увидеть, простирается ли паттерн метилирования за пределы уже идентифицированных 800 с лишним генов. Новое исследование охватило сотни тысяч потенциальных проблем с метильными группами, но есть еще много чего, требующего изучения, сказал он.

Напомним, ранее сообщалось, что рождение близнецов достигло рекордного уровня.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

• Теги:
• ДНК
• интересные факты
• близнецы