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.
© Fotolia/ Dan Race
«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.
Статья опубликована в журнале Nature Communications
Источник: ИТАР-ТАСС
