Сперма передає не лише гени - Le Temps
Генетична
Психічні травми або розлади харчової поведінки, які зазнав батько, можуть мати наслідки для нащадків навіть після кількох поколінь
Як певні фізіологічні стреси у майбутнього батька, навіть до зачаття, можуть впливати на кілька поколінь? Наприкінці грудня на цьому шляху було здійснено низку досягнень, що вивчали "сміття" спадщини: епігенетика.
Епігенетика, або як дотримуватися законів класичного успадкування: насправді цей спосіб передачі більше не ґрунтується виключно на сакросантній послідовності ДНК. З епігенетикою це більш тонка спадщина - також більш тендітна - яка передається поколіннями: це «мітки», що позначають геном на певних сайтах. Чутливі до факторів навколишнього середовища, ці позначки «включають» або «вимикають» наші гени в наших клітинах. Ось як клітина нашого мозку сильно відрізняється від клітини печінки, м’язів, кісток ...
Батьки товстіють, діти підсмажують
Опубліковані 31 грудня в Science, два дослідження вивчали вплив порушеного харчування на мишей. По-перше, команда Ци Чжоу (Інститут зоології, Пекін) посадила мишей-самців на дуже жирну дієту. За допомогою сперми цих гризунів дослідники запліднювали нормально вигодованих самок. У мишей, отриманих в результаті цієї маніпуляції, розвинулася непереносимість глюкози та резистентність до інсуліну - два ознаки переддіабету. Вони також виявили нижчу експресію генів, що беруть участь у метаболізмі цукрів.
Більшість відомих епігенетичних знаків - це біохімічні групи, прикріплені до ДНК, або модифікації білків, пов'язаних з ДНК. "Два наукові дослідження виявляють важливість інших епігенетичних знаків: малі некодуючі РНК [РНК - це, як ДНК, нуклеїнові кислоти]", - вказує Еміліано Річчі з Inserm (Ecole normale supérieure de Lyon), співавтор одного з ці дослідження.
Насправді китайські дослідники виділили РНК із сперми мишей, підданих цій жирній дієті. Потім вони вводили ці РНК у щойно запліднені ооцити миші. У гризунів, народжених в результаті цього втручання, розвинулася непереносимість глюкози. РНК, що забезпечують цю передачу, є фрагментами "передавальної РНК". Їх основна функція - транспорт амінокислот під час виробництва білків. Але тут, здається, їх фрагменти «перероблені» для епігенетичних цілей.
Розлади двох поколінь
У другому науковому дослідженні команда з Олівера Рендо (Массачусетська медична школа) проаналізувала вплив дієти з низьким вмістом білка на мишах. Його результати підтверджують думку про роль цих малих РНК в епігенетиці. Низькобілкова дієта призводить до дерегуляції цілого набору генів у наступному поколінні, показала ця команда в 2010 році.
А у людей? «У спермі людей, що страждають ожирінням, ми знаходимо конкретний підпис, що складається з невеликих РНК та метилювання ДНК. Цей підпис позначає гени, що регулюють апетит », - резюмує Ромен Баррес з Університету Копенгагена, провідний автор дослідження, опублікованого в грудні в« Метаболізм клітин ». Краще: "Цей підпис кардинально змінюється після масивної втрати ваги, спричиненої хірургічним вживанням ожиріння".
Самки також можуть передавати епігенетичні зміни. Але сперму вивчати легше, ніж ооцити.
В іншому дослідженні, яке з'явиться в "Молекулярному метаболізмі", ця команда показує, що жирна дієта, яку дотримуються самці щурів, викликає метаболічні порушення протягом двох поколінь. Вважається, що ці порушення частково передаються невеликими РНК в спермі.
Чи означає це, що лише чоловіки передають наслідки свого зміненого способу життя своїм нащадкам? Ні. «Жінки також можуть передавати епігенетичні зміни. Але сперму вивчати легше, ніж ооцити ", - каже Ізабель Мансуй, Федеральний технологічний інститут і Цюріхський університет.
Психічні розлади передаються у спадок
Інші дослідження показали на тваринах, як психологічна травма батька може вплинути на наступні покоління. У 2010 році Ізабель Мансуй демонструвала наслідки хронічного та непередбачуваного відокремлення мишей молодого самця від їхніх матерів. Їхні "діти" та "онуки" страждали від депресивних та когнітивних розладів, соціальної абстиненції та метаболізму.
У 2014 році команда Цюріха виявила специфічні малі РНК, змінені в спермі цих травмованих мишей. Вводячи РНК із сперми цих тварин у щойно запліднені ооцити, вона відтворювала ці порушення протягом двох поколінь. У жовтні 2015 року дослідження, опубліковане в PNAS, підтвердило ці результати. Команда Трейсі Бейл з Університету Пенсільванії виявила специфічні малі РНК у сперми мишей з раннім хронічним стресом.
Який обсяг цієї епігенетичної спадковості у ссавців? Це сайт, який відкривається. Оскільки існування цих процесів ще має бути доведено в людині та визначено їх механізми. Залишається також це тривожне питання: чи можемо ми побачити в цій епігенетичній передачі форму успадкування набутих персонажів?
«Я не думаю, що люди з ожирінням або стресом передаються як такі, вважає Ромен Баррес. Те, що передається, - це адаптація, спричинена середовищем наших предків ". Еміліано Річчі додає, що "персонажі, передані епігенетикою, можуть бути лабільними". Хоча нові епігенетичні знаки легко створюються внаслідок змін навколишнього середовища, вони так само легко стираються новими змінами. Епігеном запропонував би людям спосіб швидко дослідити пристосування до змін у навколишньому середовищі, не заглиблюючи його в геном ...