geny matki ważniejsze 8 18
 Leah Hetteberg/unsplash

Co by było, gdybyśmy mogli odziedziczyć więcej niż geny naszych rodziców? Co by było, gdybyśmy mogli odziedziczyć zdolność włączania i wyłączania genów?

Te możliwości wyszły na jaw po naszym Ostatnie badania, opublikowany w Nature Communications. Odkryliśmy, że informacje, które oprócz tego, że nasze geny były przekazywane z mamy na potomstwo, miały wpływ na rozwój ich szkieletu. To „epigenetyczna” informacja, która normalnie jest resetowana między pokoleniami.

Nasze badania dotyczyły myszy, pierwszego tego rodzaju przypadku u ssaków, w którym długotrwały efekt epigenetyczny z jaja matki jest przenoszony na następne pokolenie. Ma to konsekwencje na całe życie dla zdrowia tego pokolenia.

Nie możemy jednak być pewni, że równoważne zmiany epigenetyczne są również dziedziczone u ludzi, w tym implikacje dla rozwoju naszego szkieletu i potencjalny wpływ na choroby.

Czekaj, co to jest znowu epigenetyka?

Nasze geny (pakiety DNA) mówią naszemu organizmowi, aby wytworzył określone białka. Ale nasze komórki potrzebują również instrukcji, aby wiedzieć, czy gen powinien być używany (włączony), czy nie (wyłączony).


wewnętrzna grafika subskrypcji


Instrukcje te mają postać znaczników chemicznych lub „epigenetycznych” (małych cząsteczek), które znajdują się na wierzchu DNA. Gromadzisz te tagi przez całe życie.

Pomyśl, jak znaki interpunkcyjne pomagają czytelnikowi zrozumieć zdanie. Znaczniki epigenetyczne pozwalają komórce zrozumieć sekwencję DNA.

Bez tych znaczników epigenetycznych komórka mogłaby wytwarzać białko w niewłaściwym czasie lub wcale.

Czas ma kluczowe znaczenie dla rozwoju zarodków. Jeśli pewne geny ulegają ekspresji (włączane w celu wytworzenia białka) zbyt wcześnie lub zbyt późno, zarodek nie rozwinie się prawidłowo.

Co to jest epigenetyka?

 

Co znaleźliśmy?

Interesowało nas poznanie funkcji białka o nazwie SMCHD1 w jajeczkach myszy (ova).

Usuwając SMCHD1 z jaj myszy, odkryliśmy, że myszy, które rozwinęły się z jaj pozbawionych SMCHD1, miały zmieniony szkielet, z uszkodzonymi niektórymi kręgami kręgosłupa.

Można to wytłumaczyć jedynie zmianą epigenetyczną spowodowaną utratą SMCHD1 w jaju.

W szczególności przyjrzeliśmy się zestawowi genów znanym jako Hox geny. Kodują one szereg białek, o których wiadomo, że kontrolują rozwój szkieletów ssaków.

Hox Geny znajdują się u wszystkich zwierząt, od much po ludzi, i mają kluczowe znaczenie dla budowy naszego kręgosłupa. Ewolucja precyzyjnie dostroiła moment wyrażenia Hox geny podczas rozwoju embrionalnego, aby zapewnić prawidłowe złożenie szkieletu.

Nasze badanie wykazało, że znaczniki epigenetyczne ustanowione przez SMCHD1 matki w jej jajku mogą wpływać na to, jak te Hox geny są wyrażane u jej potomstwa.

Odkrycia są dużym zaskoczeniem, ponieważ prawie wszystkie znaczniki epigenetyczne w jaju są usuwane wkrótce po zapłodnieniu. Pomyśl o tym trochę jak o przywróceniu ustawień fabrycznych.

Oznacza to, że informacje epigenetyczne z komórki jajowej matki są przekazywane potomstwu w celu ukształtowania ich wzrostu.

Co to dla nas znaczy?

Nasze odkrycia sugerują, że nawet geny, których nie odziedziczysz po matce, nadal mogą wpływać na Twój rozwój.

Może to mieć konsekwencje dla dzieci kobiet z wariantami w genie SMCHD1. Odmiany SMCHD1 powodują choroby u ludzi, takie jak postać dystrofia mięśniowa.

W przyszłości SMCHD1 może być celem dla nowych leków, aby zmienić sposób funkcjonowania białka i pomóc pacjentom cierpiącym na choroby spowodowane zmianami w SMCHD1. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć, jakie konsekwencje może mieć zakłócenie SMCHD1 w jaju dla przyszłych pokoleń.

A co z innymi chorobami?

Naukowcy zaczynają teraz rozumieć, że znaczniki epigenetyczne dodane do naszych genów są wrażliwe na zmiany w środowisku. Może to oznaczać, że różnice środowiskowe, takie jak nasza dieta lub poziom aktywności fizycznej, mogą wpływać na ekspresję naszych genów. Jednak te zmiany nie zmieniają samego DNA.

Stan epigenetyczny ulega największym zmianom, gdy jajo rozwija się i podczas bardzo wczesnego rozwoju embrionalnego, ze względu na „reset fabryczny” między pokoleniami. Oznacza to, że zarodek jest bardziej podatny na zmiany epigenetyczne, w tym środowiskowe, w tym oknie rozwojowym.

W miarę odkrywania coraz większej liczby przypadków, w których informacje epigenetyczne są dziedziczone po matce, mogą wystąpić przypadki, w których dieta lub inne zmiany środowiskowe, których doświadcza matka, mogą wpłynąć na następne pokolenie.

Biorąc pod uwagę, że naukowcy mogą teraz badać, co dzieje się w pojedynczym jaju, jesteśmy dobrze przygotowani do określenia, jak to się może stać i ustalenia, co dokładnie możemy odziedziczyć.Konwersacje

O autorze

Marnie Blewitt, Kierownik, Laboratorium Medycyny Molekularnej, Instytut Waltera i Elizy Hall i Natalii Benetti, doktorant, Zakład Epigenetyki i Rozwoju, Instytut Waltera i Elizy Hall

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

złamać

Powiązane książki:

Atomowe nawyki: łatwy i sprawdzony sposób na budowanie dobrych nawyków i łamanie złych

autorstwa Jamesa Cleara

Atomic Habits zawiera praktyczne porady dotyczące rozwijania dobrych nawyków i łamania złych, oparte na badaniach naukowych nad zmianą zachowań.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Cztery tendencje: Niezbędne profile osobowości, które pokazują, jak ulepszyć swoje życie (a także życie innych ludzi)

przez Gretchen Rubin

Cztery tendencje identyfikują cztery typy osobowości i wyjaśniają, w jaki sposób zrozumienie własnych tendencji może pomóc w poprawie relacji, nawyków w pracy i ogólnego szczęścia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Pomyśl jeszcze raz: moc wiedzy o tym, czego nie wiesz

przez Adama Granta

Think Again bada, w jaki sposób ludzie mogą zmienić zdanie i nastawienie, oraz oferuje strategie poprawy krytycznego myślenia i podejmowania decyzji.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Ciało utrzymuje punktację: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

The Body Keeps the Score omawia związek między traumą a zdrowiem fizycznym i oferuje wgląd w to, jak traumę można leczyć i leczyć.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Psychologia pieniędzy: ponadczasowe lekcje o bogactwie, chciwości i szczęściu

przez Morgana Housela

Psychologia pieniędzy bada, w jaki sposób nasze postawy i zachowania związane z pieniędzmi mogą kształtować nasz sukces finansowy i ogólne samopoczucie.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić