Половой путь наследования играет ключевую роль в трансгенерационной пластичности
Новое исследование, опубликованное в двух статьях в Journal of Animal Ecology, показало, что половой путь наследования важен для того, как потомство трёхиглых колюшек получает адаптации от родителей. Учёные из лаборатории Белл изучали, как родители, подвергшиеся воздействию хищников, передают поведенческую информацию потомству разными способами в зависимости от пола.
Доктор Дженнифер Хеллманн (Университет Дейтона, бывший постдок в лаборатории Белл) возглавила исследование, в котором изучалось, как материнское и отцовское воздействие одного и того же условия среды может по-разному влиять на потомство и будущие поколения.
Ключевые результаты первого исследования
- Родителей (матерей, отцов или обоих) подвергали визуальным сигналам угрозы со стороны хищника.
- Затем измеряли антихищнические признаки и экспрессию генов в мозге у потомства.
- Потомство было отделено от отца, что означает: наблюдаемые различия были обусловлены только тем, что потомство унаследовало от отца через сперму.
Результаты:
- Отцы, подвергшиеся воздействию хищника, производили сыновей, склонных к большему риску.
- Матери, подвергшиеся воздействию хищника, производили более тревожных сыновей и дочерей.
- Влияние одного и того же унаследованного воздействия на дочерей и сыновей было разным.
«Если вы пугаете мать, эти изменения выглядят иначе, чем если бы вы напугали отца. Затрагиваются разные признаки. Пол родителя имеет значение, и пол потомства имеет значение», — сказала профессор Элисон Белл.
Ключевые результаты второго исследования
Учёные проверили эффект на следующем поколении (внуках), чтобы увидеть, как долго сохраняются изменения в экспрессии генов мозга и поведенческих признаках. Они отслеживали половой путь наследования — от какого именно дедушки/бабушки (материнского, отцовского, обоих или ни одного) исходило воздействие.
Результаты показали уникальные паттерны наследования:
- Например, отцы, подвергшиеся воздействию хищника, влияли на своих дочерей, которые, в свою очередь, производили внуков, на которых сказывалось воздействие на их деда по материнской линии.
- В другом пути наследования (например, от подвергнутого воздействию деда к сыну, а затем к внучкам) эти эффекты выглядели иначе.
«Отцы вносят вклад не только ДНК в своей сперме, они также передают информацию о своей среде через сперму. Оба родителя передают такого рода экологическую информацию, и то, как выглядят эти изменения, зависит от пола на каждом этапе — у бабушек/дедушек, родителей и потомства», — объяснила Белл.
Исследование является одним из самых тщательных на сегодняшний день по изучению полового пути наследования в трансгенерационной пластичности. Работа была поддержана Postdoctoral National Research Service Award от NIH Хеллманн, а также NIH и Школой интегративной биологии.