Наследственная рулетка: чья ДНК влияет больше?

Учёные раскрыли кровавый семейный секрет: не только то, какие гены мы наследуем, но и от кого именно, определяет, кто мы есть. В свежем исследовании Nature биологи изучили данные более 100 тысяч британцев из базы UK Biobank и обнаружили три десятка примеров, когда генетические особенности зависят от того, кто их подарил — мама или папа. Самое сладкое: эти «эффекты происхождения» особенно часты для роста, обмена веществ, распределения жира и риска диабета 2 типа.

Учёные всерьёз взялись за старую как мир теорию «родительских конфликтов». Мол, маме выгодно экономить силы на будущих детей, а папин вклад — сделать детку побольше и посильнее, пусть даже за счёт маминых ресурсов. В результате у нас возникает «геномный импринтинг»: некоторые гены активны только при передаче от определённого родителя.

Проблема: во многих прошлых работах требовались ДНК обоих родителей — база резко сужалась. Новаторы из Лозаннского университета (и Unisanté) решили использовать хитрый метод: они анализировали варианты генов и определяли, кто «родитель» — без ДНК самих родителей. Применяли также трюки: отслеживали общие сегменты ДНК между братьями-сёстрами, изучали половые хромосомы и митохондриальную ДНК.

Так исследователи приписали родительство более 109 000 белым британцам, а потом проверили себя на естонцах (85 тыс. человек) и норвежской когорте (42 тыс. детей с родителями). Итог: более 30 признаков с «родительской привязкой» — причём один и тот же вариант гена и снижал, и повышал уровень, скажем, триглицеридов, в зависимости от того, чья фамилия была на генетической открытке.

Вишенка на торте: на одной области 11-й хромосомы папин ген IGF2 делал детей ниже ростом, а мамин аналог не влиял вовсе. Тут же другой участок — мамин вариант влиял на массу без жира и обмен веществ.

Нашлись и вариации риска диабета: папин вариант усиливал вероятность болезни, материнский — снижал. Больше всего таких «биполярных» эффектов нашлось для признаков распределения жира, энергии, роста.

Учёные сделали и контрольный выстрел: внедрили жёсткий статистический анализ и независимую проверку — фальшивок не нашли. Следили за последствиями и у детей: например, эффект по росту проявлялся ещё в младенчестве, а влияние на индекс массы тела менялось с возрастом.

Ключевой вывод: разница не только в самой ДНК — важны небольшие химические метки (метилирование), передающиеся по наследству. Всего найдено 30 случаев полноценных «родительских» эффектов. Часто: вариант гена от одного родителя провоцирует болезнь, а тот же от другого — защищает от неё.

Классика жанра: ограничение исследования — только европеоиды, почти не изучали психику. Остаётся и дилемма: ген или привычки? Например, если мамин вариант связан с меньшей массой, может это не только генетика, а еще и воспитание?

Авторы собираются ковырять молекулярные механизмы и тянуть проект на новую ступеньку: разбираться с психиатрией, добывать данные из других народов и разбирать последствия по косточкам. В команде трудились Robin J. Hofmeister, Théo Cavinato, Roya Karimi и другие, а также биобанки Эстонии и Норвегии.