Что, если бы мы могли унаследовать больше, чем гены наших родителей? Что, если бы мы могли унаследовать способность включать и выключать гены?
Эти возможности открылись после того, как мы Недавнее исследование, опубликованном в Nature Communications. Мы обнаружили, что информация в дополнение к нашим генам передается от матери к потомству, чтобы повлиять на развитие их скелета. Это «эпигенетическая» информация, которая обычно сбрасывается между поколениями.
Наше исследование проводилось на мышах, это первый в своем роде случай у млекопитающих, когда длительный эпигенетический эффект от материнской яйцеклетки передается следующему поколению. Это имеет пожизненные последствия для здоровья этого поколения.
Однако мы не можем быть уверены, что эквивалентные эпигенетические изменения также наследуются у людей, включая последствия для развития нашего скелета и потенциальное влияние на болезни.
Подожди, что еще за эпигенетика?
Наши гены (пакеты ДНК) говорят нашему телу производить определенные белки. Но нашим клеткам также нужны инструкции, чтобы знать, должен ли ген использоваться (включаться) или нет (выключаться).
Эти инструкции приходят в виде химических или «эпигенетических» меток (небольших молекул), которые располагаются поверх ДНК. Вы накапливаете эти ярлыки на протяжении всей своей жизни.
Подумайте, как знаки препинания помогают читателю понять предложение. Эпигенетические метки позволяют клетке понять последовательность ДНК.
Без этих эпигенетических меток клетка может производить белок в неподходящее время или вообще не производить.
Сроки имеют решающее значение для развития эмбрионов. Если определенные гены экспрессируются (включаются для производства белка) слишком рано или слишком поздно, эмбрион не будет развиваться должным образом.
Что такое эпигенетика?
Что мы нашли?
Нас интересовало понимание функции белка SMCHD1 в яйцеклетках мышей.
Удалив SMCHD1 из яиц мышей, мы обнаружили, что мыши, развившиеся из яиц, лишенных SMCHD1, имели измененный скелет с разрушением некоторых позвонков в позвоночнике.
Это можно было объяснить только эпигенетическим изменением из-за потери SMCHD1 в яйцеклетке.
В частности, мы рассмотрели набор генов, известный как Нох гены. Они кодируют ряд белков, которые, как известно, контролируют развитие скелета млекопитающих.
Нох гены есть у всех животных, от мух до человека, и имеют решающее значение для формирования нашего позвоночника. Эволюция точно настроила время выражения Нох гены во время эмбрионального развития, чтобы обеспечить правильную сборку скелета.
Наше исследование показало, что эпигенетические метки, установленные материнским SMCHD1 в ее яйцеклетке, могут влиять на то, как эти Нох гены экспрессируются в ее потомстве.
Полученные данные стали большим сюрпризом, поскольку почти все эпигенетические метки в яйцеклетке стираются вскоре после зачатия. Думайте об этом как о сбросе настроек.
Это означает, что эпигенетическая информация от материнской яйцеклетки передается ее потомству, чтобы определить, как они растут.
Что это значит для нас?
Наши результаты показывают, что даже гены, которые вы не унаследовали от своей матери, все еще могут влиять на ваше развитие.
Это может иметь последствия для детей женщин с вариантами гена SMCHD1. Вариации в SMCHD1 вызывают заболевания человека, такие как форма мышечная дистрофия.
В будущем SMCHD1 может стать мишенью для новых лекарств, которые изменят функционирование белка и помогут пациентам с заболеваниями, вызванными вариациями SMCHD1. Поэтому важно понимать, какие последствия нарушение SMCHD1 в яйцеклетке может иметь для будущих поколений.
Как насчет других заболеваний?
Сейчас ученые начинают понимать, что эпигенетические метки, добавленные к нашим генам, чувствительны к изменениям в окружающей среде. Это может означать, что изменения в окружающей среде, такие как наша диета или уровень физической активности, могут влиять на экспрессию наших генов. Однако эти изменения не изменяют саму ДНК.
Эпигенетическое состояние претерпевает наибольшие изменения во время развития яйцеклетки и на очень раннем этапе эмбрионального развития из-за «сброса к заводским настройкам» между поколениями. Это означает, что эмбрион более уязвим к эпигенетическим, в том числе экологическим, изменениям в течение этого окна развития.
По мере того, как мы обнаруживаем больше случаев, когда эпигенетическая информация наследуется от матери, могут быть случаи, когда диета или другие изменения окружающей среды, которые испытывает мать, могут повлиять на следующее поколение.
Учитывая, что теперь ученые могут изучать, что происходит в одном яйцеклетке, у нас есть все возможности определить, как это может произойти, и выяснить, что именно мы можем унаследовать.
Об авторе
Марни Блюитт, заведующая лабораторией молекулярной медицины, Институт Вальтера и Элизы Холл и Наталья Бенетти, аспирант отдела эпигенетики и развития, Институт Вальтера и Элизы Холл
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Похожие книги:
Атомные привычки: простой и проверенный способ создать хорошие привычки и избавиться от плохих
Джеймс Клир
Atomic Habits предоставляет практические советы по выработке хороших привычек и избавлению от вредных, основанные на научных исследованиях изменения поведения.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Четыре тенденции: незаменимые профили личности, которые показывают, как сделать вашу жизнь лучше (и жизни других людей тоже)
Гретхен Рубин
Четыре тенденции определяют четыре типа личности и объясняют, как понимание ваших собственных склонностей может помочь вам улучшить ваши отношения, рабочие привычки и общее счастье.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Подумайте еще раз: сила познания того, чего вы не знаете
Адам Грант
Think Again исследует, как люди могут изменить свое мнение и отношение, и предлагает стратегии для улучшения критического мышления и принятия решений.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Тело сохраняет счет: мозг, разум и тело в исцелении от травм
Бессель ван дер Колк
В книге «Тело ведет счет» обсуждается связь между травмой и физическим здоровьем, а также предлагаются способы лечения и исцеления травмы.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
Психология денег: вечные уроки богатства, жадности и счастья
Морган Хаузел
Психология денег исследует, каким образом наше отношение и поведение в отношении денег может формировать наш финансовый успех и общее благополучие.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
