Van epigenetikai öröklődés a generációk között

Az epigenetikai mechanizmusokat olyan környezeti hatások irányítják mint az étrend, a betegségek vagy az életvitel és nagy szerepük van a gének be és kikapcsolásában is. A kérdés az, hogy vajon képesek e átöröklődni az ember élete folyamán felhalmozódott epigenetikai változások a következő generációkba.

Most a Max Planck Intézet az Immunbiológia és Epigenetikáért kutatói erős bizonyítékokat találtak rá, hogy nem csak a DNS, hanem az örökletes epigenetikai utasítások is szerepet játszanak abban, hogy az utódok milyen géneket fejtenek ki. Ezen felül ez az első alkalom, hogy kutatók megmutatták milyen hatása van ennek az információnak. A tanulmány azt is feltárta, hogy az anya epigenetikai memóriájának létfontosságú szerepe van a következő generáció fejlődésében és túlélésében.

Az embereknek több mint 250 fajta sejttípusa van és mindegyik teljesen ugyanazt a DNS-t tartalmazza ugyanolyan sorrendbe, azonban például a máj és az idegsejtek nagyon eltérőek mind kinézetükben mind pedig funkciójukban. Ez a különbség az epigenetika nevű folyamatnak köszönhető, ami során a DNS bizonyos részeit megjelölik, hogy azok magukhoz vonzák vagy épphogy távol tartsák azokat a fehérjéket, amelyek aktiválnák az adott gént.

Ezenfelül az epigenetikai jelek a DNS-től eltérően változnak az életük során a környezetük és a életstílus hatására. Például a dohányzás megváltoztatja az epigenetikai felépítését a tüdő sejteknek, ami hosszabb távon rákhoz vezethet. Más külső hatások mint a stressz, a betegségek vagy az étrend mind elraktározódik a sejtek epigenetikai memóriájába.

Hosszú ideig úgy gondolták hogy ezek az epigenetikai változások személyhez kötöttek és nem terjednek ki a következő generációkra és az életünk során felhalmozott epigenetikai memória teljesen eltűnik a spermiumok és a petesejtek fejlődésekor. Egy maréknyi tanulmány azonban megbolygatta azzal a tudományos közösséget hogy megmutatták az epigenetikai jelek igenis átkerülnek a következő generációba. Azt még nem lehet tudni hogy ezek a változások pontosan milyen hatással is vannak az utódokra.

“Jeleket találtunk az epigenetikai információ öröklődésére az epigenetika kilencvenes években történő feltörése óta. Például járványügyi tanulmányok meglepő kapcsolatot találtak a nagyszülők étrendje és a cukorbetegség, szív-és érrendszeri betegségek kockázata között külömböző élőlényeknél, de a molekuláris mechanizmus ismeretlen volt,” mondta Nicola Iovino, az új tanulmány egyik szerzője.

Iovino csapatával muslicákat vizsgáltak hogy kiderítsék tényleg átkerülnek e az epigenetikai változások az anyáról az utódra. A csapat kiemelten egy H3K27me3 nevű módosításra fókuszált, ami embereknél is megtalálható és a gének kifejezésének elnyomásában van szerepe.

Az intézet kutatói azt találták hogy a változás az anya petesejtjeiben és a megtermékenyítés után is jelen van, annak ellenére hogy más epigenetikai jelek eltűnnek.

“Ez azt jelenti hogy átadja az epigenetikai jeleit az utódainak. De arra is kíváncsiak voltunk, hogy ezek a jelek csinálnak e valami fontosat az embriókban,” mondta Fides Zenk, a tanulmány első szerzője.

Ezért a tudósok különböző génszerkesztő eljárásokkal eltávolították az enzymet, ami a H3K27me3 jelet teszi le, és felfedezték hogy az ilyen módon módosított muslica embriók nem érik el az embriogenezis utolsó szakaszát.

“Kiderült hogy szaporodáskor, az epigenetikai információ nemcsakhogy öröklődik az egyik generációtól a másikra, de fontos szerepe is van az embiró fejlődésében,” mondta Nicola Iovino.

Amikor a kutatók közelebről is megvizsgálták az embriókat kiderült hogy több fejlődési szempontból fontos gén, amik a fejlődésnek ebben a szakaszában még nem kellen hogy akívak legyenek, aktívak volt az embrióknál.

“Úgy gondoljuk hogy ezeknek a géneknek a túl gyors aktiválódása zavart okoz az embriogenezisben és végül az embrió halálához vezet. Úgy néz ki hogy az örökölt epigenetikai információra szükség van hogy feldolgozzák és megfelelően lemásolják az embrió genetikai kódját,mondta Fides Zenk.

Ezzekből az eredményekből látszik hogy egy léppéssel közelebb kerültünk ahhoz hogy megértsük milyen következményekkel jár az epigenetikai információ öröklődése. Nem csak azzal hogy kiderült a módosítások képesek átöröklődni más generációkra, henem hogy milyen fontos szerepük van egy olyan összetett folyamatban mint az ebriógenezis szabályozásában.

“A tanulmányuk az mutatja hogy többet öröklünk a szüleinktől mint pusztán géneket. Egy finomhangolást és fontos gén szabályozó mechanikákat is kapunk, melyekre a környezetnek és az egyén életvitelének is hatása van. Ez a felfedezés új alapot ad azoknak a megfigyeléseknek, hogy néhány esetben a megszerzett környezethez való alkalmazkodás átörökíthető az utód csíravonalába is,” mondta Nicola Iovino.

A felfedezésnek azért is nagy jelentősége van mivel az epigenetikai mechanizmusok megzavarása különböző betegségeket – rákot, cukorbetegséget és autóimmun betegségeket – okozhat.

Forrás: sciencemag.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

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