Dacă am putea moșteni mai mult decât genele părinților noștri? Ce se întâmplă dacă am moșteni capacitatea de a activa și dezactiva genele?
Aceste posibilități au ieșit la iveală după noastre studiu recent, publicat în Nature Communications. Am descoperit că informațiile, pe lângă genele noastre, au fost transmise de la mamă la urmași pentru a afecta modul în care se dezvoltă scheletul lor. Acestea sunt informațiile „epigenetice” care se resetează în mod normal între generații.
Cercetările noastre au fost la șoareci, primul caz de acest fel la mamifere în care un efect epigenetic de lungă durată de la ovulul mamei este transmis la următoarea generație. Acest lucru are consecințe pe tot parcursul vieții pentru sănătatea acelei generații.
Cu toate acestea, nu putem fi siguri că modificările epigenetice echivalente sunt moștenite și la oameni, inclusiv implicațiile asupra modului în care se dezvoltă scheletul nostru și impactul potențial asupra bolilor.
Stai, ce este epigenetica din nou?
Genele noastre (pachetele de ADN) spun corpului nostru să producă anumite proteine. Dar celulele noastre au nevoie și de instrucțiuni pentru a ști dacă o genă trebuie utilizată (pornită) sau nu (dezactivată).
Aceste instrucțiuni vin sub formă de etichete chimice sau „epigenetice” (molecule mici) care stau deasupra ADN-ului. Acumulezi aceste etichete de-a lungul vieții tale.
Gândiți-vă la modul în care semnele de punctuație ajută un cititor să înțeleagă o propoziție. Etichetele epigenetice permit celulei să înțeleagă o secvență de ADN.
Fără aceste etichete epigenetice, celula ar putea produce o proteină la momentul nepotrivit sau deloc.
Timpul este crucial în modul în care se dezvoltă embrionii. Dacă anumite gene sunt exprimate (pornite pentru a produce o proteină) prea devreme sau prea târziu, un embrion nu se va dezvolta corespunzător.
Ce este epigenetica?
Ce am găsit?
Am fost interesați să înțelegem funcția unei proteine din ouăle de șoarece (ovule) numită SMCHD1.
Prin eliminarea SMCHD1 din ouăle de șoarece, am descoperit că șoarecii care s-au dezvoltat din ouă lipsite de SMCHD1 aveau un schelet modificat, cu unele vertebre din coloana vertebrală fiind perturbate.
Acest lucru ar putea fi explicat doar printr-o modificare epigenetică datorată pierderii SMCHD1 în ou.
În special, ne-am uitat la un set de gene cunoscut ca HOX genele. Acestea codifică o serie de proteine cunoscute pentru a controla modul în care se dezvoltă scheletele mamiferelor.
HOX genele se găsesc la toate animalele, de la muște la oameni, și sunt cruciale pentru configurarea coloanei vertebrale. Evoluția a reglat fin momentul exprimării lui HOX gene în timpul dezvoltării embrionare pentru a se asigura că scheletul este asamblat corect.
Studiul nostru a arătat că etichetele epigenetice stabilite de SMCHD1 al mamei în ovul ei pot influența modul în care acestea HOX genele sunt exprimate în descendenții ei.
Descoperirile sunt o mare surpriză, deoarece aproape toate etichetele epigenetice din ou sunt șterse la scurt timp după concepție. Gândiți-vă la asta un pic ca la o resetare din fabrică.
Aceasta înseamnă că este neobișnuit ca informațiile epigenetice de la oul mamei să fie transmise descendenților ei pentru a modela modul în care cresc.
Ce înseamnă asta pentru noi?
Descoperirile noastre sugerează că chiar și genele pe care nu le moștenești de la mama ta pot influența în continuare dezvoltarea ta.
Acest lucru poate avea implicații pentru copiii femeilor cu variante ale genei SMCHD1. Variațiile în SMCHD1 provoacă boli umane, cum ar fi o formă de distrofie musculara.
În viitor, SMCHD1 ar putea fi o țintă pentru noile medicamente pentru a modifica modul în care funcționează proteina și pentru a ajuta pacienții cu boli cauzate de variațiile în SMCHD1. Prin urmare, este important să înțelegem ce consecințe ar putea avea asupra generațiilor viitoare perturbarea SMCHD1 din ou.
Ce zici de alte boli?
Oamenii de știință încep acum să înțeleagă că etichetele epigenetice adăugate genelor noastre sunt sensibile la schimbările din mediu. Acest lucru poate însemna că variațiile de mediu, cum ar fi dieta noastră sau nivelul de activitate fizică, pot afecta modul în care genele noastre sunt exprimate. Cu toate acestea, aceste modificări nu modifică ADN-ul în sine.
Starea epigenetică suferă cele mai multe modificări atunci când ovulul se dezvoltă și în timpul dezvoltării embrionare foarte timpurii, datorită „resetării din fabrică” între generații. Aceasta înseamnă că embrionul este mai vulnerabil la schimbările epigenetice, inclusiv de mediu, în timpul acestei ferestre de dezvoltare.
Pe măsură ce descoperim mai multe cazuri în care informațiile epigenetice sunt moștenite de la mamă, pot exista cazuri în care dieta sau alte schimbări de mediu pe care le experimentează mama ar putea avea un impact asupra următoarei generații.
Având în vedere că oamenii de știință pot studia acum ce se întâmplă într-un singur ou, suntem bine plasați pentru a determina cum s-ar putea întâmpla asta și pentru a afla ce anume am putea moșteni.
Despre autor
Marnie Blewitt, șef, laborator de medicină moleculară, Institutul Walter și Eliza Hall și Natalia Benetti, Doctorand, Divizia Epigenetică și Dezvoltare, Institutul Walter și Eliza Hall
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Cărți asemănătoare:
Obiceiuri atomice: o modalitate ușoară și dovedită de a construi obiceiuri bune și de a sparge rău
de James Clear
Atomic Habits oferă sfaturi practice pentru dezvoltarea obiceiurilor bune și a le distruge pe cele rele, bazate pe cercetări științifice privind schimbarea comportamentului.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Cele patru tendințe: profilurile de personalitate indispensabile care dezvăluie cum să-ți faci viața mai bună (și viața celorlalți, mai bine)
de Gretchen Rubin
Cele patru tendințe identifică patru tipuri de personalitate și explică modul în care înțelegerea propriilor tendințe vă poate ajuta să vă îmbunătățiți relațiile, obiceiurile de lucru și fericirea generală.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Gândește-te din nou: Puterea de a ști ceea ce nu știi
de Adam Grant
Think Again explorează modul în care oamenii își pot schimba mintea și atitudinea și oferă strategii pentru îmbunătățirea gândirii critice și luarea deciziilor.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Corpul păstrează punctajul: creierul, mintea și corpul în vindecarea traumei
de Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score discută legătura dintre traumă și sănătatea fizică și oferă perspective asupra modului în care trauma poate fi tratată și vindecată.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Psihologia banilor: lecții atemporale despre bogăție, lăcomie și fericire
de Morgan Housel
Psihologia banilor examinează modalitățile în care atitudinile și comportamentele noastre în jurul banilor ne pot modela succesul financiar și bunăstarea generală.
