głodzenie ciężarnej myszy może powodować zmiany w nasieniu jej synów, które najwyraźniej zniekształcają zdrowie jej wnuków, zgodnie z nowym badaniem. Znalezisko oferuje jedne z najsilniejszych dowodów na to, że środowisko matki w czasie ciąży może zmienić ekspresję DNA w sposób, który jest przekazywany przyszłym pokoleniom.

wiele badań sugeruje, że stres środowiskowy u rodzica może zaszkodzić zdrowiu kolejnych pokoleń. Na przykład kobiety, które były w ciąży podczas głodu w 1944 roku w Holandii, znanego jako holenderska Zima głodu, miały dzieci i wnuki, które były niezwykle małe lub podatne na cukrzycę i otyłość. Badania na zwierzętach wykazały również, że stres dla rodzica, taki jak wystawienie ciężarnej myszy na toksyczne chemikalia lub lekko szokujące ojca myszy, aby obawiać się zapachu, może skutkować efektami, takimi jak niepłodność lub zmiany w zachowaniu, które utrzymują się przez dwa pokolenia lub więcej, ale nie mogą być wyjaśnione przez mutacje genetyczne.

niektórzy naukowcy podejrzewają, że efekty są przekazywane poprzez tak zwane zmiany epigenetyczne, chemiczne modyfikacje DNA, które mogą włączać lub wyłączać geny. Zespół kierowany przez genetyczkę Anne Ferguson-Smith z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii i badaczkę cukrzycy Mary-Elizabeth Patti z Harvard Medical School zbadał ten pomysł, badając DNA dwóch pokoleń myszy pochodzących od niedożywionej matki.

naukowcy dali ciężarnym myszom chow zawierający tylko połowę kalorii, których potrzebowały w ostatnim tygodniu ciąży—czasie, w którym wzorce epigenetyczne w pierwotnych plemnikach męskiego zarodka są usuwane, a następnie resetowane. Jak wcześniej pokazała Grupa Patti, leczenie to spowodowało potomstwo i wnuki, które miały niedowagę i skłonność do cukrzycy.

następnie Grupa zbadała DNA ze spermy mężczyzn urodzonych przez głodujące matki. W porównaniu z synami myszy kontrolnych, ich plemniki miały mniej znaczników chemicznych znanych jako grupy metylowe na około 110 odcinkach DNA. Często brakowało grup metylowych w pobliżu genów zaangażowanych w metabolizm, które mogą odgrywać rolę w otyłości i cukrzycy. Ekspresja tych genów została również zmieniona w niektórych tkankach ciała.

jednak, chociaż tkanki płodowe wnuków matki myszy również miały podobne zmiany w ekspresji genów, zaskakująco, DNA w tych tkankach nie nosiło tych różnic metylacji. To sugeruje, że zmiany w końcu znikną, zespół donosi dziś online w Science. Ferguson-Smith uważa, że zmiany metylacji w nasieniu syna odzwierciedlają dziedzictwo jego niedożywienia w łonie matki, ale ponieważ nie utrzymują się, nie wyjaśniłyby bezpośrednio choroby wnuków. Znaki metylacji „nie są pamięcią długotrwałą, która łączy chorobę jednego pokolenia z drugim”, mówi.

„to bardzo ładne badanie” łączące ekspozycję przodków ze zmianami epigenetycznymi”, ale nie powiedziałbym, że książka jest zamknięta na temat tego, jak te rzeczy działają”, mówi badacz epigenetyki Oliver Rando z University of Massachusetts Medical School w Worcester. Aby pokazać, że takie wzorce metylacji powodują skutki zdrowotne widoczne u samców i ich potomstwa, trzeba sztucznie wyłączyć lub włączyć podejrzane geny i pokazać, że prowadzi to do tego samego rezultatu, mówi. „Zakłócanie epigenome jest dużym wyzwaniem dla tej dziedziny.”

Co więcej, badanie nie wyklucza, że wzorce metylacji DNA są dziedziczone przez wiele pokoleń, ponieważ naukowcy nie szukali ich w plemnikach wnuków, dodaje Rando.

niektórzy są bardziej sceptyczni. Genetyk Uniwersytetu Columbia Timothy Bestor ma „wiele problemów” z badaniem. Wśród nich jest to, że zamiast studiować myszy wsobne, które były genetycznie identyczne, naukowcy używali szczepu, w którym poszczególne myszy różnią się genetycznie. Chociaż to mogło sprawić, że myszy były bardziej podobne do ludzkiej populacji, Zwiększa to możliwość, że w łonie matki tylko myszy płodowe o określonym składzie genetycznym mogły przeżyć głód. Ponieważ genetyka kształtuje również wzorce metylacji, te genetyczne różnice mogą być powodem, dla którego wzorce metylacji DNA plemników różniły się od wzorców myszy kontrolnych, mówi Bestor—nie dlatego, że niedożywienie bezpośrednio zmieniało wzorce.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.