Идентичные близнецы - научная загадка: никто не знает, почему оплодотворенная человеческая яйцеклетка иногда разделяется на два генетически идентичных эмбриона, но новое исследование предполагает, что эпигенетика имеет к этому какое-то отношение.
Эпигенетика - это изучение того, как гены включаются или выключаются в зависимости от поведения человека и окружающей среды. Генетики знают, что братские близнецы встречаются в семьях, что позволяет предположить, что что-то в нашей ДНК делает одних людей более склонными к рождению братских близнецов, чем других. Но поскольку однояйцевые близнецы появляются более случайным образом, генетический компонент, скорее всего, отсутствует.
Чтобы выяснить, играет ли эпигенетика роль в развитии однояйцевых близнецов, международная группа исследователей проанализировала геномы более 6 000 человек по всему миру, включая однояйцевых близнецов, братских близнецов и членов семьи, не являющихся близнецами. Они изучили 450 000 участков ДНК, чтобы выявить закономерности эпигенетических различий, и обнаружили, что у однояйцевых близнецов в 834 точках ДНК имеются одинаковые сигнатурные метки. Эта закономерность была настолько устойчивой, что алгоритм, разработанный командой для поиска этих меток, позволяет с точностью до 80 процентов определить, является ли человек однояйцевым близнецом. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Эти химические эпигенетические метки на ДНК можно назвать "молекулярными шрамами", - сказал эпигенетик из Медицинского колледжа Бэйлора Роберт Уотерленд в интервью Science News. Уотерленд не участвовал в исследовании, но он считает вероятным, что эпигенетические метки являются побочными продуктами процесса разделения близнецов.
Тем не менее, необходимо провести дополнительную работу. Хотя возможно, что метки ДНК являются результатом однояйцевых близнецов, другая теория заключается в том, что они играют определенную роль в их возникновении.
Почему и как существуют однояйцевые близнецы - это "действительно загадка биологии развития", - сказал Livescience старший автор исследования и биологический психолог из Vrije Universiteit Amsterdam Доррет Бумсма.
Около 12 процентов всех человеческих беременностей начинаются как многоплодные беременности, но менее 2 процентов действительно приводят к рождению близнецов. Остальные 98 процентов приводят к "исчезновению близнецов", когда один из близнецов выкидывается и повторно поглощается, согласно отчету 1990 года в Международном журнале фертильности и стерильности. Иногда этот близнец появляется на УЗИ, прежде чем исчезнуть, но в других случаях родители даже не подозревают, что когда-либо вынашивали несколько эмбрионов.
Анализ эпигеномов людей и изучение их ДНК-меток может показать, был ли у кого-то исчезнувший близнец, что "открывает множество направлений для исследования", - сказала Science News Нэнси Сигал, психолог по вопросам развития из Калифорнийского государственного университета в Фуллертоне, не принимавшая участия в исследовании.
У однояйцевых близнецов чаще встречаются такие заболевания, как spina bifida, синдром Беквита-Видеманна и даже леворукость. Возможно, отсутствие этих заболеваний у близнецов объясняется тем, что они на самом деле являются неизвестными однояйцевыми близнецами, говорит Сигал.
Чтобы правильно определить, являются ли эпигенетические изменения причиной или следствием разделения яйцеклетки на две части, потребуется провести эксперименты с эмбрионами и стволовыми клетками в лаборатории и понаблюдать за тем, как меняется развитие в различных условиях, сообщил в интервью Science исследователь близнецов из Университета Дикина Джеффри Крейг. Но пока истинная подтвержденная причина однояйцевых близнецов еще неизвестна.