Правильное сочетание родителей может выключить ген навсегда

Новое исследование на нематодах (C. elegans) показало, что спаривание может вызывать стабильные эпигенетические изменения, которые передаются более чем 300 поколений. Учёные из Университета Мэриленда обнаружили простой метод для изучения наследуемого эпигенеза.

Ключевое открытие

Исследователи работали с геном T, кодирующим флуоресцентный белок. Они заметили, что свечение потомства зависит от того, какой родитель нёс ген:

• Ген от матери → потомство всегда светится (ген включён).
• Ген от отца → потомство обычно слабо светится или не светится вовсе (ген выключен).

Это происходило при практически идентичной ДНК у светящихся и несветящихся червей.

Механизм "войны сигналов"

Учёные выявили конкуренцию РНК-сигналов в развивающемся потомстве:

• Сигналы глушения — выключают ген.
• Защитные сигналы — предотвращают глушение.

Исход зависит от родительского происхождения гена: защитные сигналы почти всегда побеждают, когда ген от матери, а сигналы глушения — когда ген от отца.

Долговременный эффект

Когда побеждает сигнал глушения, ген выключается навсегда — этот эффект наблюдали на протяжении более 300 поколений в лаборатории. Это резко контрастирует с предыдущими примерами эпигенетических изменений, которые были сложнее или длились всего несколько поколений.

Значение исследования

• Новый инструмент: Простой метод (спаривание) для индукции стабильных эпигенетических изменений на уровне одного гена.
• Основа для изучения: Позволяет исследовать, какие характеристики делают ген уязвимым или устойчивым к наследуемым эпигенетическим изменениям.
• Общий механизм: Хотя исследования проводились на червях, процессы, вероятно, в какой-то степени общие для всех животных, включая человека.

Как отметил старший автор работы Антони Хосе: "Теперь мы можем манипулировать этим геном... чтобы определить, что делает ген восприимчивым к наследуемым эпигенетическим изменениям".

Исследование "Mating can initiate stable RNA silencing that overcomes epigenetic recovery" опубликовано 9 июля 2021 года в журнале Nature Communications.