Время генома: отрывок из книги

Для «постройки» человека необходимо около 20 000 генов. Немного обидно, что примерно столько же их требуется растению резуховидке, а крошечная муха дрозофила, которую с трудом можно заметить, обходится всего в два раза меньшим числом генов. Множество интересных и полезных фактов в новой книге издательства «Альпина Паблишер» «Время генома: как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас».

Отрывок из главы «Покер вслепую и копченый лосось»:

…Гены постоянно эволюционировали с момента их возникновения во времена древней жизни на Земле, создавая новые способы защитить геном, так что получилось некоторое подобие многофункционального швейцарского армейского ножа для нуклеотидов.

Кроме кислорода, существуют и другие вещества, повреждающие ДНК схожим образом. Например, в подгорелой пище имеются макромолекулы, содержащие окисленный углерод, азот и серу. К окислительному стрессу также может приводить взаимодействие нашего микробиома — бактерий, живущих в кишечнике, — с иммунной системой, которая поддерживает порядок среди полезных микробов, при необходимости выделяя собственные кислородные радикалы. В нижних отделах кишечника особенно высокое содержание серы, наверное, вы об этом уже знаете, потому что у большинства из нас, к несчастью, нет меркаптанной аносмии — врожденной неспособности ощущать запах кишечных газов. Сера, как и кислород, может образовывать радикалы и повреждать кишечник человека.

Это большая проблема для клеток, образующих желудочно-кишечный тракт. Среди более 100 различных видов клеток нашего организма клетки кишечника делятся быстрее всех, раз в несколько дней. Большинство людей обычно начинают проверяться на рак ободочной и прямой кишки в возрасте 50 лет, значит, к тому времени стволовые клетки их кишечника успеют поделиться более 130 000 раз. А чем чаще клетка делится, тем больше вероятность, что ДНК будет повреждена при копировании из-за окислительного или серного стресса, что в свою очередь увеличивает риск развития рака. Относительно недавно исследователи с разных континентов независимо друг от друга показали, что тонкие вытянутые серные бактерии Fusobacteria могут также увеличивать риск развития рака ободочной и прямой кишки, а кроме того, способствовать воспалению и заставлять клетки кишечника делиться чаще.

Если вещества из окружающей среды повредили ДНК, большое значение для восстановления имеют некоторые дополнительные гены. Есть семьи, в которых из поколения в поколение передаются мутации в таких генах, защищающих ДНК. Раньше у людей из этих семей чаще развивался рак желудка. Но теперь это не так. Когда в первой половине XX в. Широкое распространение получили холодильники для хранения еды, у потомков с теми же самыми мутациями рак желудка стал возникать гораздо реже. Одно из объяснений заключается в том, что раньше, чтобы сохранить мясо надолго, люди использовали копчение и вяление. Процесс копчения убивает все скрывающиеся в нем болезнетворные бактерии, но при этом в процессе горения выделяются определенные химические вещества. После того как такие вещества попадают в пищу, съедаются и расщепляются в желудке, они могут вызвать повреждения ДНК.

К таким веществам относятся окисленные и алкилированные белки, жиры и другие соединения, вызывающие мутации, химически изменяя ДНК, а также другие виды возможных канцерогенов, которые повышают риск развития рака. При копчении, вялении и засолке говядину, птицу, свинину и рыбу обычно замачивают в растворе различных солей. Таким образом мясо становится нежнее, но в то же время несет в себе потенциальные проблемы, так как некоторые традиционные рецепты предлагают использовать нитраты. При этом увеличивается образование вредных веществ, в том числе и нитрозаминов, которые могут прицепляться к ДНК и сбивать с толку полимеразу, определяющую, какой из нуклеотидов — А, Ц, Г или Т — надо поставить на данное место при удвоении ДНК.

Кстати, нитрозамины найдены в табачном дыме и в дыме электронных сигарет.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США ограничивает содержание нитритов в мясе и мясопродуктах, потому что опасается возможного роста числа раковых заболеваний населения. Эта проблема, безусловно, не ограничена семьями с наследственными синдромами, связанными с системой репарации ДНК.

Совсем недавно ВОЗ, основываясь на эпидемиологических данных, а не на более убедительных клинических исследованиях, пришла к выводу, что потребление бекона, ветчины и хот-догов немного увеличивает риск развития рака желудка и толстой кишки.

Тем не менее использование копчения, вяления и засолки для приготовления пищи сопровождало нас на протяжении веков (и, возможно, тысячелетий) и уже стало неотъемлемой частью культуры и традиции.

Кроме того, мы знаем, что важным фактором риска для развития раковых заболеваний желудочно-кишечного тракта является воспаление. Воспалительные заболевания кишечника — это комплекс как наследственных, так и приобретенных расстройств, которые вызывают хроническое раздражение клеток тонкого и толстого кишечника, что может повышать вероятность развития рака ободочной и прямой кишки.

Кроме наших генов, на увеличение риска возникновения рака могут оказывать влияние бактерии, живущие в кишечнике. Хроническое инфицирование бактерией Helicobacter pylori и воспалительная реакция, направленная на то, чтобы избавить желудок от этой бактерии, хорошо известные факторы риска развития рака желудка отчасти из-за сопутствующего повреждения, которое наносит иммунная система, вооруженная кислородом. Как правило, H. pylori легко уничтожаются за несколько недель, если принимать нужные антибиотики и лекарства, которые регулируют кислотность желудка.

В развивающихся странах со слабой инфраструктурой здравоохранения H. pylori присутствует в желудке почти всегда, что повышает частоту случаев рака желудка . В то же время в развитом мире заболеваемость раком желудка резко упала благодаря массовому использованию холодильников, очистке воды и безопасности продуктов питания.

Купить книгу можно здесь.