O vlastnostech buněk, tkání orgánů i celého organismu rozhodují nejen varianty genů zapsané do molekul DNA písmeny genetického kódu, ale i aktivita jednotlivých genů, tedy intenzita jejich „pracovního nasazení“. Aktivita genů je ovlivněna molekulami, které se vážou na povrch dvojité šroubovice. Tyto změny dědičné informace označují vědci jako epigenetické.
Art Petronis a jeho spolupracovníci vyšetřili DNA odebranou jednovaječným a dvojvaječným dvojčatům a sledovali její „povrchové“ epigenetické změny. Došli zajímavým výsledkům. Jednovaječná dvojčata mají nejen totožná písmena genetického kódu uvnitř dvojité šroubovice DNA. Nápadně se podobá i jejich „obal“ DNA, který určuje, jak intenzivně budou jednotlivé geny pracovat. Vědci přitom zjistili, že všechna jednovaječná dvojčata nelze házet do jednoho pytle. Epigenetické „obaly“ DNA některých dvojic si byly podobnější, u jiných jednovaječných dvojčat se přeci jen lišily. Jako rozhodující se ukázal moment vzniku jednovaječných dvojčat.
Jednovaječná dvojčata vznikají samovolným rozdělením zárodku během jeho raného vývoje. Embryo se může rozdělit pouze v prvních dvou týdnech své existence. Období vzniku dvojčat se dá určit podle toho, do jaké míry obě dvojčata sdílejí plodové obaly, jež je v těle matky chrání a vyživují. Dvojvaječná dvojčata vznikají oplozením dvou vajíček v těle matky a vyvíjejí se odděleně od samého počátku.
Genetici z Petronisova týmu zjistili, že čím později se zárodek rozdělí na jednovaječná dvojčata, tím podobnější je pak epigenetický „obal“ DNA těchto dvojčat a tím podobnější je i pracovní nasazení jejich genů.
Epigenetické změny DNA a z nich vyplývající odlišnosti v aktivitě genů stojí v pozadí mnoha vlastností včetně náchylnosti k některým onemocněním, např. rakovině, kardiovaskulárním chorobám nebo duševním poruchám. Jsou známy případy, kdy jedno z jednovaječných dvojčat onemocnělo schizofrenií, zatímco druhé zůstává zdravé. Na vině může být rozdíl v epigenetických změnách DNA a v aktivitě příslušných genů.
„Podle tradičních představ mohly za dědičné sklony jen změny v pořadí písmen genetického kódu,“ přibližuje Petronis závěry studie, zveřejněné prestižním vědeckým časopisem Nature Genetics. „Náš objev nabízí nový pohled na dědičné příčiny chorob a může zlepšit jak jejich diagnostiku, tak i léčbu.“ˇ