Нематоды оказались чемпионами по наследованию информации об окружающей среде — Naked Science
7 минут
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.
11 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Черная звезда Уникорн находится в 1500 световых годах и имеет массу около трех масс Солнца.

Вчера, 16:44
7 минут
Василий Парфенов

Глава государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос» поделился с журналистами некоторыми деталями о проекте национальной космической орбитальной станции. Кроме того, Дмитрий Рогозин сообщил, что с партнерами по Международной космической станции (МКС) начались переговоры о судьбе российского сегмента.

7 часов назад
14 минут
Василий Парфенов

Огневые испытания уже 15-го номерного прототипа многоразовой космической системы Starship изначально были запланированы на прошлые выходные, а полет на высоту в 10 километров — на 20 апреля. Но ни то, ни другое мероприятие так и не состоялось, несмотря на многократно анонсированные перекрытия дорог около деревеньки Бока-Чика (с недавних пор также известной как Starbase) и разрешение регуляторных органов (FAA). Задержка составляет уже около недели, новая дата прожига двигателей назначена на пятницу. А пока разбираемся, что там в Техасе у SpaceX с этим проектом происходит и стоит ли переживать (или злорадствовать, кому что ближе) из-за очередных переносов.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

18 апреля
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: