Еднояйчни братя и сестри имат много общи неща с близнака си, включително ДНК. Ново изследване обаче показва, че всички еднояйчни близнаци споделят общия признак на другия близнак, но не в своята ДНК, а върху нея.
Този „подпис“ е част от химически маркер, който оставя много белези в ДНК и влияе върху активността на гените, без да променя последователността им. Еднояйчните близнаци навсякъде до голяма степен споделят специфичен набор от тези белези, които продължава от раждането до зрялата възраст, съобщават изследователите в днешното издание на Nature Communications.
Тези споделени епигенетични* тагове могат да се използват за идентифициране на хора, които са заченати като еднояйчни близнаци, но са загубили другия близнак още в утробата, или са били разделени при раждането.
„Този факт е удивителен завладяващ“, казва Нанси Сегал, психолог по развитието в Калифорнийския държавен университет, Фулъртън, която е изследвала близнаци.
Изследването е нова стъпка да се разбере по-добре мистерията какво кара оплодената яйцеклетка да се раздели и да образува монозиготни (идентични) близнаци”, казва тя. Въпреки отдавнашни изследвания на еднояйчни близнаци биологичният процес, който ги генерира, известен като монозиготни близнаци, продължава да е пълна енигма.
Учените знаят, че еднояйчни близнаци се образуват след оплодена яйцеклетка, наречена зигота, която по някакъв начин се разделя на два ембриона по време на развитието. Но защо се случва това разцепване, си остава неизвестно.
В по-голямата си част еднояйчните близнаци се срещат с приблизително еднаква честота в световен мащаб – около 3 до 4 на 1000 раждания. Без ясна генетична или екологична причина, преобладаващата хипотеза е, че еднояйчни близнаци възникват на случаен принцип.
Ранното развитие както за близнаци, така и за не-близнаци, се случва на фона на порой от епигенетични промени, които включват или изключват много гени, когато ембрионът се оформя. Някои от тези промени могат да обяснят малките разлики между еднояйчни близнаци.
За да разберем по-добре разделянето на клетката, за да се образуват еднояйчни близнаци, има смисъл да погледнем епигенетиката, казват изследователите. Те потърсили епигенетични различия в над 450 000 места по геномите на близо 6000 монозиготни близнаци и двуяйчни или „братски близнаци“.
Сравняването на еднояйчни близнаци с близнаци, за разлика от сравнението на близнаци с близнаци, позволило на изследователите да изключат всякакви епигенетични промени, произтичащи от необичайното преживяване на споделянето на една утроба. На 834 белези по протежение на генома, еднояйчните близнаци са поразително сходни, установяват изследователите.
Тези споделени епигенетични белези са концентрирани в определени части на генома, включително центромерни и теломерни области на хромозомите. Някои белези са близо до гени, участващи в ранните процеси на развитие, включително тези, които регулират колко плътно клетките се прилепват една към друга.
Не е ясно дали тези различия имат последици за здравето при еднояйчни близнаци. Тези епигенетични признаци се появяват при близнаци от Финландия до Австралия и са открити в различни типове клетки. Споделените белези са толкова уникални за еднояйчни близнаци, че изследователите успели да измислят тест, който може да определи с до 80 процента точност дали индивидът е идентичен близнак. Това включва лица, които не знаят, че са загубили близнака си по време на бременност – явление, известно като синдром на изчезващия близнак, и близнаци, които са били разделени при раждането.
„Това е много, много важна констатация, която открива много възможности за изследване“, казва Сегал, психолог по развитието. Например, еднояйчните близнаци са предразположени към различни състояния – от левичарство до някои вродени нарушения като spina bifida, където гръбначният стълб не се развива правилно. Може би за част от хората тези условия произтичат от неизвестен изчезнал еднояйчен близнак, казва тя.
Остава неясно дали този епигенетичен подпис е причина, следствие или страничен продукт на монозиготното побратимяване. Възможно е някои от тези епигенетични промени „да казват“ на зиготата да се раздели. Тези химически белези могат да отразяват епигенетичните последици от събитието на разделяне. Те биха могли да бъдат като устойчив молекулен белег на самия процес на разцепване.
*Епигенеза Научно схващане, теория, според която зародишното развитие протича като отделните органи се оформят постепенно от безструктурната маса на зародиша, а не се развиват от готови зачатъци
