На даний момент лише у мишей, але було встановлено, що в спермі самців також є спадкова речовина, яка впливає на метаболізм їх нащадків.

"Це захоплююче, дивно і неможливо", - сказав Джозеф Надо, генетик Тихоокеанського північно-західного інституту діабету в Сіетлі, про це відкриття. Він висловився таким чином, оскільки раніше біологи вважали неможливим для способу життя та харчування батьків змінити генетичний запас своїх нащадків.

Сьогодні ця думка скасована: наука епігенетика займається саме цим, тобто тим, як вплив способу життя та впливу навколишнього середовища впливає на геноми ненародженого потомства. Два дослідження, опубліковані в журналі Science, показали, що в спермі самців мишей є сегменти та фрагменти РНК, які можуть модифікувати метаболізм цуценят.

До цього часу було відомо, що ці сегменти РНК беруть участь у синтезі білка. З іншого боку, відкриття звертає увагу на той факт, що, крім відомої функції, з ними може бути пов'язаний і незвичний режим успадкування.

нащадки

Крім ДНК, інші несуть успадковану інформацію

Наскільки товсті цуценята в посліді залежать від раціону і рівня стресу самця миші. Численні наукові експерименти вже намагались визначити, як метаболізм та психологічний стан батька успадковуються. Деякі дані свідчать про те, що ДНК, тобто спадковий матеріал, могла бути хімічно модифікована.

Однак останні дослідження показали, що сперма ссавців містить спеціальні молекули, які називаються мікроРНК. Рибонуклеїнова кислота (РНК) - це ДНК-подібна гігантська молекула, що складається з повторюваних одиниць і бере участь у виробництві білків. МікроРНК - це короткі ділянки, які не кодують білок, а самі регулюють функцію гена.

ДНК-ланцюжок Джерело: AFP/Science Photo Library

Існує три основних типи РНК: месенджер (мРНК), який передає закодовану в ДНК інформацію до місця синтезу білка; білкові будівельні блоки, перенесення амінокислот (тРНК); і рибосомальна (рРНК) молекула рибонуклеїнової кислоти, яка бере участь у побудові рибосом, що продукують білок.

ТРНК забезпечує лише 15 відсотків загальної ваги молекул РНК, але нові дослідження показують, що це може бути ключем до метаболічних характеристик, успадкованих від батьківської гілки.

Існує більше доказів, що підтверджують вплив дієти батька

Одне з нових відкриттів полягає в тому, що активність генів, що регулюють метаболізм холестерину та ліпідів, підвищується у потомства мишей, які харчуються з низьким вмістом білка.

Керівником цього дослідження був Олівер Рендо, генетик з Університету Массачусетсу, який показав, що у спермі цих мишей-самців, які споживають дієту з низьким вмістом білка, у великій кількості було знайдено кілька фрагментів тРНК. На думку дослідника, ці фрагменти потрапляють у сперму, коли сперма проходить через протоки придатка яєчка.

Джерело: Goodwill Pharma

Над цією темою також працюють дослідники Китайської академії наук. У ході своїх досліджень мишей-самців ловили на дієті з частковим жиром, а частково з низьким вмістом жиру. Через певний проміжок часу миші ооцити запліднювали спермою, отриманою від мишей, і досліджували нащадків, які харчувалися збалансовано.

Хоча нащадки чоловіків на дієті з високим вмістом жиру мали середню форму тіла, вони часто розвивали два ураження, характерні для їхнього батька та людей із надмірною вагою або діабетом: порушення всмоктування цукру (мальабсорбція) та чутливість до інсуліну.

Щоб визначити, чи відповідальні за це фрагменти тРНК, китайські дослідники на чолі з професором біології спадщини Ці Чень ввели витягнуті фрагменти в яйцеклітину, запліднену спермою від мишей, які живуть на нормальній дієті. Фрагменти TRNA від мишей, які харчувалися дієтою з високим вмістом жиру, також спричиняли порушення всмоктування цукру у мишей у інших батьків.

У спадок може передаватися не тільки негативна, але і позитивна риса?

"Незважаючи на те, що ми розуміємо, які частини нам потрібні, ми відчуваємо дивовижний ефект у певних ситуаціях", - сказав Рандо. Вищезазначені дослідження дозволяють припустити, що сегменти тРНК змінюють функцію генів. Наприклад, Рендо провів експеримент, в якому один із фрагментів тРНК був заблокований у стовбурових клітинах, що збільшило активність 70 генів.

За словами Надо, відкриття може допомогти ідентифікувати молекули, які несуть спадкову інформацію поза ДНК. Зараз потрібні дослідження, щоб з’ясувати, наскільки ці зміни постійні або як швидко їх можна змінити за допомогою правильного харчування.

Вплив фрагментів тРНК не обов'язково повинен бути згубним

- сказав Чень. "Якщо нездорова дієта змінює нашу генну функцію, правильне харчування може робити те саме".