Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Нейроны червя хранят память о пережитом стрессе сквозь поколения

Недавнее исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, показало, что черви передают в ряду поколений память о пережитом стрессе в виде увеличенного количества митохондриальной ДНК. Повышенная копийность митохондриальной ДНК сохраняется даже тогда, когда воздействие изначального источника стресса сходит на нет.

Нейроны червя хранят память о пережитом стрессе сквозь поколения

Факторы внешней среды и различные стрессы нередко откладывают отпечаток на физиологические особенности организма и его поведения, и иногда такие изменения передаются следующим поколениям. Как правило, молекулярный механизм «памяти» о пережитых плохих временах эпигенетический, то есть сохраняется в виде модификаций ДНК и связывающих ее белков гистонов.



Иногда путь передачи «памяти» о прошедших стрессах более экстравагантный: например, у некоторых организмов воздействие внешней среды влияет на формирование ооцитов, а особенности ооцита напрямую отражаются на развитии дочернего организма. Однако у нематод Caenorhabditis elegans, излюбленного модельного организма молекулярных биологов и нейробиологов, похоже, есть совершенно уникальный механизм передачи в ряду поколений следов неблагоприятных воздействий. Как сообщается в недавней работе, опубликованной в Nature Cell Biology, у червей митохондрии в нейронах отвечают на стресс увеличением копийности собственной митохондриальной ДНК, и эта особенность передается дальнейшим поколениям.

Митохондрии чувствительны к различным видам клеточного стресса, например, окислительному или протеостатическому, при котором в клетке накапливается большое количество неправильно уложенных белков, неспособных нормально выполнять свои функции. Авторы обсуждаемой работы моделировали митохондриальный стресс в нейронах червя, активируя в них экспрессию белка Q40, вызывающего болезнь Гентингтона. Этот белок физически взаимодействует с митохондриями и мешает их нормальной работе. Митохондрии же отвечают на это воздействие увеличением копийности митохондриальной ДНК (мтДНК).

Самое удивительное, что повышенное содержание мтДНК передается потомкам червей, в нейронах которых был активен Q40, и продолжает передаваться даже тогда, когда экспрессия Q40 уже отключена. Поскольку у животных митохондрии передаются, как правило, по материнской линии, то митохондриальный сигнал стресса также передается потомкам от особей, производящих ооциты (дело в том, что у Caenorhabditis elegans нет самок как таковых – есть гермафродитные черви и самцы).

Передача стрессового сигнала в форме повышенного количества мтДНК обеспечивается, по всей видимости, активностью сигнального пути Wnt. У червей, несущих следы митохондриального стресса в виде увеличенного количества мтДНК, наблюдается повышенная экспрессия лиганда рецептора Wnt – белка egl-20. Роль пути Wnt в передаче «митохондриального сигнала» через поколения подтверждается и экспериментами по скрещиванию червей. Более того, авторы смогли доказать, что активность сигнального пути Wnt необходима для передачи сигнала митохондриального стресса в ряду поколений.

Зачем нематодам нужно передавать из поколения в поколение сигнал, вводящий митохондрии в состояние реакции на протеостатический стресс, даже если изначальный источник стресса давно перестал быть актуальным? Вероятно, такова плата за надежду на то, что потомки червей, которые изначально подверглись стрессу, смогут приспособиться и преодолеть то, что оказалось не по плечу их предкам.

Текст: Елизавета Минина





Ссылка на источник

Tags: ДНК, генетика, нейробиология, нейроновости, память, стресс
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

promo alev_biz october 20, 21:09 1
Buy for 10 tokens
Фёдор Мысский из Сморгони имеет сложный диагноз – ДЦП. В марте Феде исполнилось 18 лет, а с наступлением совершеннолетия парень уже считается взрослым инвалидом 1 группы. Состояние Феди – тяжелое. Он не может самостоятельно сидеть, ходить, у него нет навыков самообслуживания,…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment