За първи път наблюдаваха „презареждане“ на ДНК в гоноцитите
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:25
Учените от Кеймбриджкия университет (Великоритания) за първи път наблюдаваха „презареждането“ на ДНК в гоноцитите – първичните полови клетки на ембриона.
Този процес е необходим, за са започне впоследствие развитието на новия организъм „от чиста страница“, без привързаност към процесите, протичащи в организма на родителите. Статията на учените е публикувана в сп. Cell.
Нашата ДНК не се явява статична структура. Обратно – тя постоянно е в движение – едни гени се активират, за да повлияят на едни или други протичащи в организма процеси, други – напротив, „изключват се“, изпълнили своята роля. Това се случва с помощта на химичния процес метилиране. Състоянието на генома с всичките му активни и неактивни гени се изучава от дисциплината епигенетика.
Епигенетичната информация, за разлика от генетичната, не се предава по наследство, тъй като това би означавало, че детето ще получи генетична „памет“ за всичко, което се е случило с неговите родители през целия им живот. Например продължителното гладуване води до метилирането на някои гени, което може да има негативни последствия за здравето.
Детето на изпитващ глад човек също би получило тези негативни последствия „в наследство“. Подобна вредна информация би се натрупвала от поколение в поколение, ставайки все по-опасна за здравето. За да не се случва това, в половите клетки (яйцеклетки и сперматозоиди) епигенетичната информация се занулява.
Учените от Кеймбридж успели да разберат как се случва това. На „презареждане“ се подлагат гоноцитите – първичните полови клетки на ембриона. Именно от тях впоследствие се развиват или яйцеклетки, или сперматозоиди, в зависимост от пола на детето. Оказва се, че „презареждането“ на ДНК на гоноцитите протича от втората до деветата седмица от развитието на човешкия зародиш.
Също така било установено, че това „презареждане“ се явява непълно. Около 5% от ДНК го избягват. Според предварителния анализ сред тях има гени, отговорни за развитието на шизофрения, метаболитни разстройства и затлъстяване. Това откритие съществено прояснява механизма на предаване на тези болести по наследство.
„Нашето изследване ни дава добра база от потенциални кандидати за ролята на генетичните региони, в които епигенетичната информация се предава не само на следващото поколение, но потенциално и на всички, които ще дойдат след него – казва Уолфред Танг (Walfred Tang), един от водещите автори. – Ние знаем, че някои от тези региони са аналогични на такива при мишките, което може да ни позволи да изучим механизма детайлно.“
Откритието на кеймбриджките учени може да има последствия и за изучаването на т.нар. тъмна материя на генома – гени, които някога в процеса на еволюция сме получили от проникналите в нашия организъм бактерии. Към тях се отнасят някои гени, отговарящи за развитието на плацентата у човека. Тяхното отношение към „презареждането“ на ДНК още не е ясно. Но сред тези гени има и потенциално вредни и метилирането позволява на организма да блокира тяхното действие.
