Таким образом ученые выяснили, что внегенетическое наследование у некоторых видов многоклеточных возможно.
Американские биологи придумали, как отключать гены с помощью так называемых эпигенетических меток – химических модификаций ДНК либо белков, с которыми она связана. Это помогло доказать, что подобные изменения в работе генов могут сохраняться на протяжении как минимум трех сотен поколений. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Communications.
«Ученые давно хотят выяснить, насколько хорошо наследуются эпигенетические метки, но узнать это крайне тяжело. Мы придумали, как можно очень просто отключить одиночный ген в ДНК червей-нематод. Благодаря этому можно изучить, как появляются стабильные формы подобных эпигенетических изменений», – рассказал один из авторов работы, доцент Мэрилендского университета Энтони Хосе.
Биологи давно спорят о том, существуеют ли у животных внегенетические формы наследования, так как практически все эпигенетические метки на оболочке ДНК вычищаются из генома людей и других многоклеточных живых существ при оплодотворении яйцеклеток. Поэтому многие исследователи считают, что эпигенетическое наследование почти не играло роли в эволюции млекопитающих.
Хосе и его коллеги доказали, что это правило соблюдается далеко не для всех генов многоклеточных. Для исследования они встроили в ДНК нематод ген, который заставлял их клетки светиться, и с его помощью проследили за влиянием эпигенетических меток.
Биологи заметили, что в некоторых случаях после спаривания нематод этот участок генома самопроизвольно «отключался». Причем в некоторых случаях он оставался в нерабочем состоянии несколько десятков поколений.
Заинтересовавшись причинами этого явления, биологи вырастили самцов и самок нематод с копией этого гена и скрестили их с обычными червями. Оказалось, что если носителем гена была самка, он всегда оставался «включенным», в обратном случае его работу подавляли эпигенетические метки. Подобное «отключение» гена было практически «вечным» – оно сохранялось на протяжении как минимум 300 поколений червей.
Биологи проверили, можно ли подобным образом «отключать» другие участки ДНК в геноме нематод. Оказалось, что нет: через несколько поколений активность большинства генов червей возвращалась к нормальному уровню.
Хосе и его коллеги надеются, что в дальнейших опытах смогут узнать, почему это происходит, а также понять, какую роль подобный откат эпигенетических изменений играл в эволюции многоклеточной жизни на Земле.
Источник: https://nauka.tass.ru/
