Читаем The Epigenetics Revolution полностью

The Epigenetics Revolution

At the beginning of this century enormous progress had been made in genetics. The Human Genome Project finished sequencing human DNA. It seemed it was only a matter of time until we had all the answers to the secrets of life on this planet. The cutting-edge of biology, however, is telling us that we still don't even know all of the questions. How is it that, despite each cell in your body carrying exactly the same DNA, you don't have teeth growing out of your eyeballs or toenails on your liver? How is it that identical twins share exactly the same DNA and yet can exhibit dramatic differences in the way that they live and grow? It turns out that cells read the genetic code in DNA more like a script to be interpreted than a mould that replicates the same result each time. This is epigenetics and it's the fastest-moving field in biology today. The Epigenetics Revolution traces the thrilling path this discipline has taken over the last twenty years. Biologist Nessa Carey deftly explains such diverse phenomena as how queen bees and ants control their colonies, why tortoiseshell cats are always female, why some plants need a period of cold before they can flower, why we age, develop disease and become addicted to drugs, and much more. Most excitingly, Carey reveals the amazing possibilities for humankind that epigenetics offers for us all - and in the surprisingly near future.

Nessa Carey

Биология, биофизика, биохимия18+

Nessa Carey

The Epigenetics Revolution

For Abi Reynolds, who reprogrammed my life

And in memory of Sean Carey, 1925 to 2011

Acknowledgements

Over the last few years I’ve had the privilege of working with some truly amazing scientists. There are too many to name here but special acknowledgements must go to Michelle Barton, Stephan Beck, Mark Bedford, Shelley Berger, Adrian Bird, Chris Boshoff, Sharon Dent, Didier Devys, Luciano Di Croce, Anne Ferguson-Smith, Jean-Pierre Issa, Peter Jones, Bob Kingston, Tony Kouzarides, Peter Laird, Jeannie Lee, Danesh Moazed, Steve McMahon, Wolf Reik, Ramin Shiekhattar, Irina Stancheva, Azim Surani, Laszlo Tora, Bryan Turner and Patrick Varga-Weisz.

Thanks go also to my former colleagues at CellCentric – Jonathan Best, Devanand Crease, Tim Fell, David Knowles, Neil Pegg, Thea Stanway and Will West.

As a first-time author I owe major gratitude to my agent, Andrew Lownie, for taking a risk on me and on this book.

Major thanks also to the lovely people at my publishers Icon, especially Simon Flynn, Najma Finlay, Andrew Furlow, Nick Halliday and Harry Scoble. Their unfailing patience with my complete ignorance of all aspects of publishing has been heroic.

I’ve had great support from family and friends and I hope they’ll forgive me for not mentioning them all by name. But for sheer entertainment and distraction during some stressy patches I have to thank Eleanor Flowerday, Willem Flowerday, Alex Gibbs, Ella Gibbs, Jessica Shayle O’Toole, Lili Sutton and Luke Sutton.

And for always resisting the temptation to roll her eyes every time I said, ‘I can’t meet friends/do the dishes/go away for the weekend because I’m working on my book’, I’ve got to thank my lovely partner Abi Reynolds. I promise I’ll take that ballroom dancing lesson now.

Introduction

DNA.

Sometimes, when we read about biology, we could be forgiven for thinking that those three letters explain everything. Here, for example, are just a few of the statements made on 26 June 2000, when researchers announced that the human genome had been sequenced[1]:

Today we are learning the language in which God created life.

US President Bill Clinton

We now have the possibility of achieving all we ever hoped for from medicine.

UK Science Minister Lord Sainsbury

Mapping the human genome has been compared with putting a man on the moon, but I believe it is more than that. This is the outstanding achievement not only of our lifetime, but in terms of human history.

Michael Dexter, The Wellcome Trust

From these quotations, and many others like them, we might well think that researchers could have relaxed a bit after June 2000 because most human health and disease problems could now be sorted out really easily. After all, we had the blueprint for humankind. All we needed to do was get a bit better at understanding this set of instructions, so we could fill in a few details.

Unfortunately, these statements have proved at best premature. The reality is rather different.

We talk about DNA as if it’s a template, like a mould for a car part in a factory. In the factory, molten metal or plastic gets poured into the mould thousands of times and, unless something goes wrong in the process, out pop thousands of identical car parts.

But DNA isn’t really like that. It’s more like a script. Think of Romeo and Juliet, for example. In 1936 George Cukor directed Leslie Howard and Norma Shearer in a film version. Sixty years later Baz Luhrmann directed Leonardo DiCaprio and Claire Danes in another movie version of this play. Both productions used Shakespeare’s script, yet the two movies are entirely different. Identical starting points, different outcomes.

That’s what happens when cells read the genetic code that’s in DNA. The same script can result in different productions. The implications of this for human health are very wide-ranging, as we will see from the case studies we are going to look at in a moment. In all these case studies it’s really important to remember that nothing happened to the DNA blueprint of the people in these case studies. Their DNA didn’t change (mutate), and yet their life histories altered irrevocably in response to their environments.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Происхождение мозга
Происхождение мозга

Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных. Приведены примеры использования нейробиологических законов для реконструкции путей эволюции позвоночных и беспозвоночных животных, а также основные принципы адаптивной эволюции нервной системы и поведения.Монография предназначена для зоологов, психологов, студентов биологических специальностей и всех, кто интересуется проблемами эволюции нервной системы и поведения животных.

Сергей Вячеславович Савельев , Сергей Савельев

Биология, биофизика, биохимия / Зоология / Биология / Образование и наука
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной. Они позволяют понять, как возникли первые сложные клетки и как земная жизнь взошла по лестнице восходящей сложности к вершинам славы. Они показывают нам, почему возникли теплокровные существа, стряхнувшие оковы окружающей среды; почему существуют мужчины и женщины, почему мы влюбляемся и заводим детей. Они говорят нам, почему наши дни в этом мире сочтены, почему мы стареем и умираем. Они могут подсказать нам лучший способ провести закатные годы жизни, избежав старости как обузы и проклятия. Может быть, митохондрии и не объясняют смысл жизни, но, по крайней мере, показывают, что она собой представляет. А разве можно понять смысл жизни, не зная, как она устроена?16+

Ник Лэйн

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Взаимопомощь как фактор эволюции
Взаимопомощь как фактор эволюции

Труд известного теоретика и организатора анархизма Петра Алексеевича Кропоткина. После 1917 года печатался лишь фрагментарно в нескольких сборниках, в частности, в книге "Анархия".В области биологии идеи Кропоткина о взаимопомощи как факторе эволюции, об отсутствии внутривидовой борьбы представляли собой развитие одного из важных направлений дарвинизма. Свое учение о взаимной помощи и поддержке, об отсутствии внутривидовой борьбы Кропоткин перенес и на общественную жизнь. Наряду с этим он признавал, что как биологическая, так и социальная жизнь проникнута началом борьбы. Но социальная борьба плодотворна и прогрессивна только тогда, когда она помогает возникновению новых форм, основанных на принципах справедливости и солидарности. Сформулированный ученым закон взаимной помощи лег в основу его этического учения, которое он развил в своем незавершенном труде "Этика".

Петр Алексеевич Кропоткин

Культурология / Биология, биофизика, биохимия / Политика / Биология / Образование и наука
Основы психофизиологии
Основы психофизиологии

В учебнике «Основы психофизиологии» раскрыты все темы, составляющие в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования содержание курса по психофизиологии, и дополнительно те вопросы, которые представляют собой «точки роста» и привлекают значительное внимание исследователей. В учебнике описаны основные методологические подходы и методы, разработанные как в отечественной, так и в зарубежной психофизиологии, последние достижения этой науки.Настоящий учебник, который отражает современное состояние психофизиологии во всей её полноте, предназначен студентам, аспирантам, научным сотрудникам, а также всем тем, кто интересуется методологией науки, психологией, психофизиологией, нейронауками, методами и результатами объективного изучения психики.

Игорь Сергеевич Дикий , Людмила Александровна Дикая , Юрий Александров , Юрий Иосифович Александров

Детская образовательная литература / Биология, биофизика, биохимия / Биология / Книги Для Детей / Образование и наука