У однояйцевых близнецов обнаружили общий паттерн метилирования ДНК

Эмбриологи обнаружили, что ДНК однояйцевых близнецов отличается от ДНК разнояйцевых близнецов различным метилированием в 243 позициях. Этот паттерн метилирования сходен для всех монозиготных близнецов, и по нему можно сказать, был ли человек зачат как однояйцевый близнец или нет. Для того чтобы выяснить это, ученые проанализировали образцы крови 924 монозиготных близнецов и 1033 дизиготных близнецов. Больше всего отличий нашли в метилировании регионов рядом с теломерами и центромерами хромосом, а также в генах, участвующих в клеточной адгезии и эмбриогенезе. Исследование опубликовали в Nature Communications.

Монозиготные (однояйцевые) близнецы появляются в результате деления одной зиготы, то есть такие близнецы имеют одинаковый генотип. Примерно 12 процентов от всех беременностей начинается с развития монозиготных близнецов, но в процессе дальнейшего развития один из близнецов погибает. Точные причины образования однояйцевых близнецов не известны, и пока ученые считают, что это случайный процесс.

На ранних этапах эмбриогенеза возникновение монозиготных близнецов совпадает по времени с эпигенетическими изменениями в геноме эмбриона — метилированием и деметилированием. Ученые из семи стран во главе с Доррет Боомсма (Dorret I. Boomsma) из Амстердамского свободного университета предположили, что такие эпигенетические изменения у однояйцевых близнецов могут отличаться от остальных эмбрионов. Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи проанализировали образцы крови 1957 человек: из них 924 человека были монозиготными близнецами, а 1033 — дизиготными (разнояйцевыми) близнецами, возникшими после оплодотворения двух разных яйцеклеток.

Оказалось, что ДНК у всех пар однояйцевых близнецов имеет сходный паттерн метилирования, который отличается от паттерна метилирования в ДНК разнояйцевых близнецов в 243 позициях (p < 0,0001). В среднем разница в метилировании составляет 2,2 процента. При этом больше всего отличий в метилировании наблюдали на участках ДНК рядом с теломерами и центромерами хромосом, в зонах гетерохроматина, а также в генах, участвующих в клеточной адгезии и эмбриогенезе.

Кроме этого, ученые разработали алгоритм, с помощью которого можно узнать, был ли человек зачат как однояйцевый близнец, проанализировав его ДНК. Этот метод позволит изучать редкие генетические аномалии, например синдром Беквита-Видемана. Существует гипотеза, что этот синдром развивается у монозиготных близнецов, один из которых впоследствии умирает внутриутробно на ранних стадиях развития.

Пока эмбриологи не могут сказать, является ли особый паттерн метилировании ДНК однояйцевых близнецов следствием, побочным событием или причиной их образования. Для того чтобы определить это, понадобятся новые исследования.

За последние 30 лет доля рождения близнецов от общего числа рождений в популяции по всему миру увеличилась на треть. По словам ученых, важной причиной этого стоит считать огромный рост вспомогательных репродуктивных технологий.

Анастасия Кузнецова-Фантони