Что такое внегенетическая наследственность и как она проявляется.
В ДНК коде записана вся инженерная информация нашего организма. Однако окружающая среда также может оказывать влияние на то, какой будет данная конструкция. Получается что экологические изменения, не нарушающие нашего генетического кода, могут быть переданы 14 следующим поколениям!
Самую длинную линию внегенетического (эпигеномного) наследования наблюдали у нематод – небольших паразитов, населяющих водную среду. В эксперименте использовались генетически модифицированные черви, которым вводили трансген, приводящий к биолюминесценции некоторых белков. После активации гена модифицированные черви светились в ультрафиолетовом свете.
Находясь в более теплой окружающей среде, они светились более тяжелым светом – ген в этих условиях становился более активным. Тропические каникулы не длились слишком долго. Через некоторое время черви были перемещены обратно в более прохладную среду, где ученые наблюдали за поведением дневного гена. Как оказалось, в более холодной среде черви по-прежнему сильно светились. Предполагается, что они сохранили в своем теле «память» о более теплом климате, и трансген оставался по-прежнему активным.
Более того, эта «память» была передана ближайшим семи поколениям, ярко светящегося потомства, из которого ни один червь не испытывал в жизни более теплых температур. Потомство унаследовало этот эпигенетический переход от родителей.
В эксперименте ученые сделали шаг вперед – пять последующих поколений нематод содержали в среде с высокой температурой, а затем потомство, рожденное в шестом и в следующем поколении содержалось в более низких температурах. Оказалось что высокая активность трансгена сохранялась на протяжении четырнадцати поколений.
Это самый длинный период, который ученые когда-нибудь наблюдали в передаче внегенетических изменений, вызванных окружающей средой. Обычно они проходят в течение нескольких поколений.
«Мы пока точно не знаем почему так происходит, но это может быть формой биологического планирования будущего», — говорит руководитель исследований Адам Клосин из EMBO и испанского Университета Помпеу Фабра.
Черви живут очень недолго, поэтому возможно воспоминания о прошлых условиях окружающей среды передают дальше, чтобы помочь своему потомству предсказать, как может выглядеть их будущее.
Несмотря на множество примеров эпигеномного наследования в природе, эта тема по-прежнему вызывает горячие дискуссии по отношению к подобным свойствам человеческого организма. Эксперименты на нематодах проводятся в основном по причине их короткого периода жизни, что позволяет получить быстрый результат (14 поколений наблюдались в общей сложности 50 дней). Исследования этих явлений у людей это большая проблема, потому что требует охвата многих поколений. Недавние эксперименты позволили предположить, что события в нашей жизни могут действительно повлиять на развитие наших детей, а может даже и внуков, и все это без изменения ДНК.
Другие исследования показали, что дети и внуки женщин, которые пережили голод в период 1944-45, имели повышенную непереносимость глюкозы во взрослом возрасте.
Другие исследователи обнаружили, что потомки выживших в Холокосте имеют измененный уровень кортизола, что может затруднить возвращение организма к нормальному функционированию после перенесенных травм.
Последние исследование с нематодами это важный шаг для лучшего понимания собственного эпигеномного наследия, особенно потому, что представляет собой отличную демонстрацию, как долго могут передаваться такие эффекты между поколениями.
