Нематоды оказались чемпионами по наследованию информации об окружающей среде — Naked Science
Редакция

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, 05:40
6 минут
Мария Азарова

Американские ученые проверили, есть ли взаимосвязь между возрастом и титрами нейтрализующих антител к классическому штамму коронавируса и бразильскому варианту у привитых людей.

22 июля
5 минут
Сергей Васильев

Уникальный пример межвидовой конкуренции человекообразных, окончившейся гибелью более крупного животного, наблюдали в национальном парке на западе Африки.

Позавчера, 14:07
11 минут
Александр Березин

Археологи нашли листовидный наконечник чистых форм, который крепился к сложному копью с помощью эффективного органического связующего.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

22 июля
4 минуты
Сергей Васильев

Потеряв в схватке с крупным хищником почти всю заднюю часть тела и глаз, трилобиту удалось выжить и даже частично восстановиться.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: