Влияние среды оставляет след в эпигеноме

Ученые из Института эволюционной биологии Макса Планка впервые исследовали у диких мышей, как один из эпигенетических маркеров — тройное метилирование определенного лизина в гистоновом белке — меняется в ответ на изменение условий среды.

Эксперимент с дикими мышами

Исследование проводилось на пойманных в природе домовых мышах (Mus musculus). Две популяции содержали в полуестественных вольерах с разными условиями:

• Контрольная группа: стандартный корм (11% жира), 12-часовой световой день.
• Экспериментальная группа: корм с повышенным содержанием жира (22%), 18-часовой световой день (имитация лета с обилием пищи).

Наблюдения велись несколько поколений в течение восьми месяцев. У молодых особей, чьи родители уже родились в экспериментальных условиях, измеряли геномное три-метилирование гистонов в печени.

Результаты: количественные, а не качественные изменения

• Смена диеты не привела к добавлению или удалению меченых позиций в геноме. "Здоровая клетка печени остается здоровой клеткой печени", — поясняет Анжелика Бёрш-Хаубольд.
• Однако количественные изменения гистоновых модификаций в ответ на новые условия были обнаружены с помощью специальных баз данных и программного обеспечения.

Активация генов метаболизма

Эти изменения привели к активации генов, связанных с:

• метаболизмом жиров и холестерина,
• производством желчи. "Эти изменения позволяют животным лучше переваривать богатую жирами диету", — отмечает Бёрш-Хаубольд.

Наследование изменений

Изменения не передавались потомству. В то время как катастрофические события (голод, травма) могут вызывать наследуемые эпигенетические изменения, адаптации к мягким вариациям среды остаются ограничены одним поколением.

"Наше исследование впервые показывает, что естественное изменение окружающей среды влияет на эпигеном диких животных", — заключает ученый. Следующим шагом станет изучение того, на каком этапе жизненного цикла среда влияет на эпигенетические изменения.