Studije na sisarima pokazale su da se „sećanja“ na različite efekte na životnu sredinu – poput prehrane, težine i stresa – prenose sa očeva na potomstvo, uprkos tome što ta stanja nisu kodirana u sekvencama DNK koje nosi sperma. Sada imamo novo objašnjenje kako je to moguće.
Priča ima mnogo veze sa epigenetikom. Molekuli koji se prikače za DNK mogu delovati poput prekidača za uključivanje i isključivanje koji kontrolišu koji se delovi DNK koriste – ali do sada nismo znali koji od ovih molekula može da nosi postavke obeležene životnim iskustvima oca, da bi se uklopili u embrion preko sperme.
„Veliki proboj ove studije je taj što je identifikovala sredstva koja nisu zasnovana na DNK pomoću kojih se sperma seća očeve okoline (dijete) i prenosi te informacije embrionu“, rekla je epigenetska sa Univerziteta McGill Sarah Kimmins.
Koristeći miševe, epigenetski analitičar Ariane Lismer i kolege uspeli su da pokažu da se efekti dijete sa nedostatkom folata mogu preneti promenom molekula histona u spermi. Jednostavno rečeno, histoni su zaista osnovni proteini kojima se DNK omotava za nesmetano skladištenje.
Kod sisara, kada muška tela grade spermu, izbacuju većinu kalema histona kako bi se omogućilo čvršće pakovanje.
Ali mali procenat i dalje ostaje (1 odsto kod miševa i 15 procenata kod ljudi), pružajući skele za DNK u regionima specifičnim za stvaranje i funkciju sperme, metabolizam i razvoj embriona – kako bi se ćelijskim mehanizmima omogućilo da koriste ove DNK instrukcije.
Hemijska modifikacija ovih histona – najčešći oblik metilacije – je ono što omogućava ili sprečava „čitanje“ DNK kako bi se mogla transkribovati u proteinske proizvode. Loša ishrana može uzrokovati da ovi histoni promene svoj status metilacije.
Zbog toga se dosta piše o značaju folata za žene tokom trudnoće: Folat majke pomaže u stabilizaciji metilacije DNK kod njihovih mladunaca.
Hraneći muške miševe hranom sa nedostatkom folata od trenutka odbića, istraživači su uspeli da prate promene histona u spermi mužjaka i embrionima koji su iz toga nastali. I zaista, promene histona sperme su takođe bile prisutne u embrionu u razvoju.
„Niko ranije nije mogao da prati kako se ti nasledni ekološki potpisi prenose sa sperme na embrion“, rekao je Lismer.
Tim je takođe otkrio da ovi efekti mogu biti kumulativni i dovesti do povećanja težine urođenih mana.
Zanimljivo je da su urođene mane kod miševa, uključujući nerazvijenost pri rođenju i abnormalnosti kičme, dobro dokumentovane u ljudskoj populaciji sa nedostatkom folata.
Istraživači se nadaju da će širenje znanja o mehanizmima nasleđivanja otkriti nove načine lečenja i sprečavanja takvih stanja. Ali pre toga ima još mnogo toga da se reši.
“Naši sledeći koraci biće utvrđivanje da li se ove štetne promene indukovane u proteinima sperme (histonima) mogu popraviti. Imamo uzbudljivo novo istraživanje koje sugeriše da je to zaista tako”, rekao je Kimmins.
Ovo istraživanje je objavljeno u Developmental Cell.
Prevod: VLADARKA Izvor: sciencealert
Nema komentara