Приобретённые признаки могут наследоваться через малые РНК

Исследователи из Columbia University Medical Center (CUMC) впервые получили прямое доказательство, что приобретённый признак может наследоваться без участия ДНК. Результаты предполагают, что Ламарк, чья теория эволюции была оттеснена теорией Дарвина, мог быть не совсем неправ. Исследование опубликовано в выпуске Cell от 9 декабря.

В эксперименте круглые черви (C. elegans), развившие устойчивость к вирусу, передавали этот иммунитет своему потомству на протяжении многих поколений. Иммунитет передавался в форме малых противовирусных РНК (viRNAs), работающих независимо от генома организма.

Контекст: Ламарк против Дарвина

  • Жан Батист Ламарк (1744–1829) предполагал, что особи передают потомству признаки, приобретённые в течение жизни.
  • Чарльз Дарвин (1809–1882) считал движущей силой эволюции случайные мутации, дающие преимущество в выживании.
  • Открытия в области генетики поддержали теорию Дарвина, но некоторые наблюдения (например, последствия голода в Нидерландах во время Второй мировой войны) указывали на возможность наследования приобретённых признаков.

Механизм: РНК-интерференция

Исследователи предположили, что ключевую роль может играть РНК-интерференция (RNAi) — естественный процесс подавления активности специфических генов путём разрушения их матричной РНК (мРНК). RNAi часто используется для защиты от вирусов.

Эксперимент

  • Учёные заразили круглых червей вирусом Flock House virus.
  • Затем они вывели потомство с нефункциональной системой RNAi.
  • Несмотря на это, потомство сохраняло устойчивость к вирусу на протяжении более 100 поколений.
  • Эксперимент исключал возможность приобретения устойчивости через генетические мутации.

Вывод

Способность противостоять вирусу «запоминалась» в форме малых вирусных РНК, которые передавались последующим поколениям через соматические клетки, а не исключительно по зародышевой линии.

Значение

  • Ламарковское наследование может давать адаптивные преимущества, позволяя временно «отключать» гены в ответ на угрозу, не теряя сами гены. Этот процесс обратим.
  • Теоретически, понимание этого механизма могло бы в отдалённом будущем помочь улучшить иммунитет у людей.
  • Исследователи CUMC теперь изучают, передаются ли через малые РНК и другие признаки, например, последствия голодания.
2011-12-05