Az apák epigenetikai információi is átkerülnek az utódokba

Emberi populáción és állati modelleken végzett kutatások szerint az apák által tapasztalt étrendi és környezeti stresszhatások kihatással vannak az utódok egészségére és fejlődésére is. Azonban hogy pontosan milyen mechanizmusok állnak a hatások átörökítése mögött, még nem teljesen tiszta.

A kérdés megválaszolásához a Kalifornia Egyetem kutatói most apró orsóférgeknél (Caenorhabditis elegans) vizsgálták a jelenséget. Az eredmények szerint az örökítésben komoly szerepe lehet az utódoknak átadott kromoszómák génjein lévő epigenetikai jeleknek – melyek a gének kifejezését irányítják.

Az új kutatás azon túl, hogy megmutatja az epigenetikai információk hogyan kerülnek át a spermiumok által az utódokba, arra is fényt derít, hogy ezek a genetikai információk elengedhetetlenek az utódok megfelelő fejlődésének irányításában.

Az epigenetika változások a DNS gén szekvenciájában nem okoznak változást, hanem a DNS-t magát vagy a DNS-t kromoszómákká csomagoló hiszton fehérjékre vannak hatással. Ezek a változások hatással vannak a gének kifejezettségére, ami a fejlődés különböző szakaszaiban bizonyos gének ki- és bekapcsolását eredményezi. Ez az úgynevezett “generációkon átívelő epigenetikai öröklés” egyre nagyobb figyelmet kap a tudományos közösségben.

Korábban úgy gondolták, hogy a sperma nem tartalmaz hiszton fehérjéket és emiatt nem is képes hiszton alapú epigenetika információkat juttatni az utódokba. Viszont új tanulmányok megmutatták, hogy a hiszton csomagolás 10 százaléka jelen van az emberi és az egér spermában is.

Ami viszont még ennél is fontosabb, hogy ez a 10 százalék a DNS-nek azokra a részeire öszpontosul, melyeknek fontos szerepe van az utódok fejlődésében, ezzel igazolva az epigenetikai információk átadásának fontos szerepét.

Most a C. elegans férgek vizsgálatakor a kutatók megállapították, hogy ezeknél az állatoknál, a zebrahalakhoz hasonlóan, a teljes hisztin csomagolás megmarad a spermában.

A kutatók a mostani tanulmányban kiemelten a már viszonylag jól ismert H3K27me3 nevű epigenetikai markerre fókuszáltak, aminek több élőlénynél is bizonyos gének elnyomásában van szerepe.

A csapat a spermában lévő kromoszómákról eltávolította ezt a markert, ami azt eredményezte, hogy az utódok jelentős többsége terméketlen lett. Hogy többet tudjanak meg a markerről a kutatók genetikailag módosított férgeket is megvizsgáltak, melyek azért különlegesek, mivel a megtermékenyítést követő első sejtosztódás során, az egyik sejt csak az apai, a másik pedig csak az anyai kromoszómákat tartalmazza – normális esetben mindkét szülő kromoszómáit tartalmaznia kellene mindkettőnek.

Ez a különleges kromoszóma szegregáció lehetővé tette, hogy olyan férgeket hozzanak létre, amik csak a spermában lévő kromoszómákat – és ezáltal csak azok epigenetikai markerjeit – örököljék. Ezek a férgek mind terméketlenek voltak, viszont más tekintetben egészségesnek tűntek.

Amíg a kutatás igazolja, hogy az epigenetikai információk generációk közötti átadása lehetséges, addig arra nem ad közvetlen választ, hogy az apák élettapasztalatai pontosan milyen hatással lehetnek az utódokra nézve. A kutatók ennek a vizsgálatát olyan kísérletekkel tervezik majd, melyeknél a férgeket alkoholba áztatják vagy hosszabb ideig éheztetik a szaporodás előtt.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.