Інтернет-мультимедійні навчальні ресурси Epigenetics
Луїза А. Старк
Навчальний центр з генетичних наук, Університет штату Юта, Солт-Лейк-Сіті, UT 84112-5330
ВСТУП
Проект "Геном людини", визнаний завершеним у 2003 році, з'ясував послідовність нашого геному. Зараз дослідники дізнаються, що інший рівень інформації - епігеном - частково контролює експресію генів, контролюючи доступ до ДНК. Машина зчитування генів блокується, коли молекули метилу зв’язуються з ДНК або гістонами. І навпаки, коли молекули ацетилу зв’язуються з гістонами, ДНК стає менш щільно намотаною і гени стають доступними для транскрипції. Шаблон цих хімічних міток можна копіювати через клітинні відділи і навіть передавати нащадкам. Однак, оскільки ацетилювання та метилювання зумовлені клітинними сигналами, епігеном є динамічним, що дозволяє йому реагувати на навколишнє середовище. Таким чином, епігенетичні мітки в лінії клітин можуть змінюватися протягом життя індивіда, навіть приводячи до відмінностей між однояйцевими близнюками. Ця функція зосереджена на мультимедійних ресурсах, які можуть бути використані для викладання епігенетики на бакалаврському та середньому рівні; також включено кілька практичних заходів.
ВСТУП В ЕПІГЕНЕТИКУ
Однією з перших мультимедійних публікацій з епігенетики для ненаукової аудиторії стала програма NOVA "Привид у ваших генах", яка спочатку вийшла в ефір 16 жовтня 2007 року. Веб-сайт цього фільму за адресою www.pbs.org/wgbh/nova/genes включає 2-хвилинний 34-секундний попередній перегляд, який порушує питання про відмінності між однояйцевими близнюками та припускає, що розуміння причин цих відмінностей можна знайти в епігієнетиці. Цей короткий кліп може бути використаний для введення лекції на цю тему.
Довше 13-хвилинне 2-секундне відео доступне на веб-сайті NOVA scienceNOW за адресою www.pbs.org/wgbh/nova/sciencenow/3411/02.html (рис. 1). Як і коротший кліп, він розглядає відмінності між однояйцевими близнюками. Він також коротко вводить епігенетичні мітки та їх роботу, вводить дослідження Ренді Джиртла, яке показує, як метилювання впливає на колір шерсті у мишей агуті, демонструє дані досліджень, що порівнюють моделі експресії генів у молодих та старших однояйцевих близнюків, та опитує онкологічних хворих, які брали участь клінічне випробування з використанням епігенетичної терапії. На жаль, одна з ілюстрацій може призвести до помилкового уявлення: посилання на той факт, що однояйцеві близнюки походять з одного яйця, показує двох повністю сформованих немовлят у сфері, яка, як припускають, має представляти яйце. Відео можна переглянути в низькій або високій роздільній здатності за допомогою QuickTime або Windows Media Player (Microsoft, Redmond, WA). Його також можна завантажити у форматі 82,7 Мб mp4-файлу, що дозволяє інструкторам показувати його без активного підключення до Інтернету. Стенограма відео доступна на веб-сайті, що полегшує доступ до вмісту особам з вадами слуху. І кіно, і відео мають високі виробничі цінності, привабливий підхід та доступний рівень вмісту, який очікується від NOVA.
Веб-сайт NOVA scienceNOW пропонує відео, аудіо-слайд-шоу та інші ресурси, що пропонують ознайомлення з епігенетикою.
Посібник для вчителів з епігенетики спрямований на середній рівень (www.pbs.org/wgbh/nova/teachers/programs/3411_02_nsn.html). Він узагальнює відеовміст, пропонує обговорення та пропозиції щодо активності до і після перегляду відео, перелічує відповідні Національні стандарти наукової освіти та містить посилання на кілька текстових веб-сайтів та статей. Наведені інструкції щодо побудови моделі хроматину з трьох гумових хірургічних трубок, щоб проілюструвати його щільне намотування. Обґрунтованою моделлю є використання довжин гумових трубок для представлення двох сторін подвійної спіралі ДНК. Однак використання довжини тієї ж трубки для представлення гістонів, навколо яких обмотана ДНК, може призвести до помилкових уявлень як про структуру, так і про склад гістонів. Крім того, діяльність неправильно стверджує, що метилювання хроматину дозволяє йому розмотуватися, завдяки чому ДНК стає доступною для транскрипції; це має бути ацетилювання гістонів.