Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Детские впечатления влияют на геном

Мы часто слышим о том, какое большое влияние оказывают на нас детские впечатления. И влияние это может быть даже глубже, чем мы себе представляем – как показали исследователи из Института Солка, поведение матери влияет на состояние генома у ее детей.

Детские впечатления влияют на геном

Изначально Трейси Бедросян (Tracy Bedrosian) и ее коллеги изучали связь между стрессом и активностью ретротранспозонов. Напомним, что транспозонами называют специфические последовательности в ДНК, которые могут копировать сами себя в новые участки генома; их поэтому ещё зовут мобильными генетическими элементами или «прыгающей ДНК».



У них есть несколько разновидностей, отличающихся по молекулярным механизмам самокопирования, и ретротранспозоны – одна из таких разновидностей. Транспозон может никак не сказываться на самочувствии клетки, если он копирует себя в те зоны ДНК, которые ничего не кодируют. Но если он вторгнется в кодирующую последовательность, то ген, скорее всего, перестанет работать, как надо, и у клетки могут начаться крупные неприятности.

Предполагалось, что активность транспозонов, их готовность перепрыгивать в новые места, может зависеть от стресса, и что материнский стресс может таким образом влиять на активность транспозонов детенышей, пока они находятся еще в утробе матери. В экспериментах беременных мышей сажали в разные клетки, либо очень тесные и скудно обставленные, где жить было неприятно, либо в просторные и с кучей игрушек, жить в которых было одно удовольствие. У мышат транспозоны – точнее, один из них, ретротранспозон LINE-1 (L1) – действительно вели себя по-разному, у одних в геноме появлялось больше копий L1, у других меньше. Но вскоре исследователи заметили, что активность транспозонов зависит не только от того, как сильно мышь-мать нервничала во время беременности.

Детские впечатления влияют на геном
Срез через гиппокамп мыши; разными цветами окрашены разные типы нейронов.

Дальнейшие наблюдения показали, что один из факторов активности мобильных элементов – это то, сколько внимания мать уделяла новорожденным детенышам. Если мышь часто вылизывала и чистила мышат и вообще много с ними носилась, то у них в нейронах гиппокампа (одном из главных центров памяти) копий транспозонов оказывалось меньше по сравнению с теми, о ком заботились не так сильно.

В других клетках и органах – например, в нейронах лобной коры и клетках сердца – разницы в транспозонах не было, то есть разницу в заботе ощущал только гиппокамп. Наследственность была ни при чем: во-первых, у мышей-родителей тоже считали копии транспозона L1, и этих копий у них было примерно поровну, а во-вторых, если мышат передавали приемной матери, то все равно все зависело от того, как она о них заботилась.

Ретротранспозоны, которые копируют себя через РНК-стадию: на ДНК синтезируется несколько РНК-копий мобильного элемента, с которых потом, как с шаблона, происходит «вчитывание» ДНК-копий в другие участки генома. То есть активность такого транспозона зависит от того, насколько он открыт, насколько он доступен для белков, которые синтезируют РНК. В статье в Science говорится, что в геноме мышат, о которых мало заботились, была характерная особенность: тот участок ДНК перед ретротранспозоном L1, с которым должны связываться синтезирующие РНК белки, был для них легко доступен.

Обычно клетки стараются выключить транспозоны с помощью особого эпигенетического механизма регуляции генетической активности: ферменты ДНК-метилтрансферазы навешивают на ДНК метильные группы, и с таким метилированным фрагментом уже не могут связаться те самые белковые РНК-синтезирующие машины; в результате ген (будь то транспозон или какой-то еще) засыпает. Но у мышат, обделенных лаской, метилирующего фермента в клетках было мало, эпигенетический контроль ослабевал и транспозон просыпался.

Как именно материнская забота может влиять на активность эпигенетических ферментов, пока неясно, хотя авторы работы полагают, что тут все дело в прикосновениях: мать гладит и вылизывает детенышей, и сенсорные сигналы с кожи как-то превращаются в молекулярные сигналы.



Другой, не менее любопытный вопрос: сказывается ли такая повышенная активность транспозонов на самих мышатах? Как развиваются их когнитивные способности (вспомним, что транспозоны активничают в гиппокампе – центре памяти)? Влияет ли это на их поведение? Возможно, что как раз отчасти благодаря транспозонам у нерадивых родителей получаются дети «со странностями»; впрочем, прежде чем выдвигать столь сильные гипотезы, нужно все-таки дождаться здесь новых экспериментов.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: ДНК, РНК, генетика, геном, дети, поведение
Subscribe

Posts from This Journal “генетика” Tag

promo nemihail 18:00, yesterday 44
Buy for 30 tokens
Да, я вляпался в новую стройку, но сперва мы демонтировали всё, что вы видите на этой фотографии. Нужно конечно понимать, что когда мы это строили, знали что уже совсем скоро все это снесем. Если кто забыл, то это проект большого черного дома. Дом мы закончили несколько лет назад, но…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment