21.04.2017
Редакция Naked Science

Нематоды оказались чемпионами по наследованию информации об окружающей среде

Информация о температуре среды, в которой жили предки, при определенных условиях сохраняется в генетической памяти потомков на протяжении 14 поколений.

1
©Wikipedia

Группа испанских ученых обнаружила, что информация об изменениях среды, в которой жили черви-нематоды Caenorhabditis elegans, сохраняется в генах их потомков на протяжении 14 поколений. На сегодняшний день это самый большой срок, когда-либо зафиксированный у животных. Авторы открытия опубликовали статью с результатами исследования в свежем номере журнала Science.

 

Подопытные нематоды из-за простоты разведения и быстрой смены поколений широко применяются в биологии для различных экспериментов. В их ДНК есть множество участков, транскрипция с которых заблокирована в обычных условиях, — так называемая «мусорная» ДНК. Однако ранее ученые заметили, что, например, при повышении температуры окружающей среды некоторые участки начинают экспрессироваться. Тогда в один из таких участков методами генной инженерии встроили длинную цепочку повторяющихся генов, кодирующих флуоресцентный белок, бесполезный для организма червей, но зато позволяющий легко отличить нематод, в которых он синтезируется, по свечению под ультрафиолетом.

 

Гены не экспрессировались при 20 градусах Цельсия, но перемещение подопытных в 25-градусную температуру значительно увеличивало выработку белка — под ультрафиолетом черви ярко светились. Последующее восстановление условий (понижение температуры) не приводило к возвращению первоначальной низкой активности генов. Более того, уровень активности трансгенного участка передавался потомству по наследству, что прослеживалось в течение, по крайней мере, семи последующих поколений, несмотря на то, что их предки испытали относительно кратковременное повышение температуры. Если же при повышенной температуре жили пять поколений червей, то высокий уровень активности трансгенов потом прослеживался у 14 поколений их потомства.

 

Ранее схожее явление отмечалось у целого ряда видов животных, включая людей, но срок его исчезновения везде был намного меньше.

 

Подопытная нематода светится при большом увеличении под ультрафиолетовым освещением. Действительная длина животного – около 2 мм

 

«Мы случайно обнаружили это явление, которое показывает, что, безусловно, можно передавать информацию об окружающей среде из поколения в поколение», — говорит доктор Бен Ленер (Ben Lehner), один из лидеров команды ученых. «Нематоды короткоживущие животные, поэтому, возможно, они передают потомкам информацию о прошлых условиях, чтобы помочь им приспособиться к окружающей среде в будущем», — добавляет соавтор исследования, доктор Таня Вавури (Tanya Vavouri).

 

Сравнивая участки ДНК, которые были менее активны, с теми, которые активизировались при более высокой температуре, Ленер и его команда обнаружили принципиальные различия в устройстве хроматина. При 20 градусах Цельсия заблокированные участки ДНК были связаны с триметилированными гистонами Н3. Однако при повышении температуры количество таким образом метилированных гистонов резко понижалось, разрешая транскрипцию генов на этих участках.

 

Схема строения особи Caenorhabditis elegans

 

Исследователи выяснили, что все дело в гистонметилтрансферазе SET-25, которая и «навешивает» метильные метки на гистоны. При повышении температуры до 25 градусов синтез фермента блокируется, и гистоны остаются непомеченными. Когда температура окружающей среды снова понижается, SET-25 начинает работать, но ей требуется очень много времени, чтобы вернуть все метки на свои места. Потому эффект экспрессии ранее «молчащих» генов у нематод сохраняется несколько поколений.

 

Эксперимент испанских ученых ясно показал, что у животных существует долговременная эпигенетическая память.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 16:31
Мария Осетрова

Ученые из MIT выяснили, что наш мозг не оптимизирован для того, чтобы искать самый короткий маршрут. Вместо этого он выбирает путь, который точнее всего указывает на конечное направление.

Вчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: