Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.11.2017
Редакция Naked Science
1 363

Ученые выяснили, как стресс, пережитый отцом, влияет на здоровье потомства

Американские генетики описали механизм передачи эпигенетических изменений, вызванных перенесенным отцом стрессом, через модификацию РНК спермы.

lab_mouse_mg_3263
©Wikipedia

На здоровье потомства влияет не только здоровье матери, но и состояние отцовского организма. Пережитый отцом стресс, недоедание, употребление токсичных веществ, ионизирующее излучение приводят как к изменениям структуры ДНК, так и к эпигенетическим изменениям (модификациям экспрессии генов без изменения структуры ДНК) у потомства.

 

Исследования последних лет доказывают, что изменения, вызванные внешними факторами, наследуются от отцов через метилирование ДНК сперматозоидов, модификацию белков, участвующих в упаковке ДНК, а также через эпигенетические модификации, вызванные изменением состава и структуры РНК, содержащейся в сперме. Механизмы влияния стресса на эпигенетику до сих пор не до конца изучены.

Ученым из Пенсильвании под руководством Дженнифер Чан (Jennifer Chan), ранее доказавшим, что за передачу потомству реакции на стресс отвечают девять видов микроРНК, которые накапливаются в сперме, впервые удалось определить, где и когда в процессе развития сперматозоидов закладываются изменения, обусловленные перенесенным отцом стрессом. Чтобы сделать это, ученые сравнили выработку микроРНК тканями репродуктивного тракта самцов мыши под действием гормона стресса и в его отсутствие. Существенные различия обнаружились в работе клеток эпидидимиса (придатка яичка) – длинной извилистой трубки, компактно уложенной позади яичка, где происходит созревание сперматозоидов. Ученые предположили, что именно клетки эпидидимиса способны перепрограммировать сперматозоиды.

 

Цветом показан эпидидимис человека. Wikimedia Commons

 

Известно, что клетки эпидидимиса вырабатывают и выпускают во внеклеточное пространство везикулы (пузырьки) с фрагментами РНК. Во время созревания сперматозоидов везикулы проникают сквозь их мембрану и в дальнейшем контролируют порядок экспрессии генов. В предыдущей работе ученые из группы Чан анализировали состав спермы самцов, подвергавшихся хроническому стрессу: он показал повышенное содержание в ней микроРНК девяти типов. Введя эти микроРНК в искусственно оплодотворенные мышиные яйцеклетки, ученые получили потомство с выраженно замедленной реакцией на стресс. Мышата, зачатые спустя 3 месяца после прекращения действия стрессовых факторов на отцов, также проявляли измененную реакцию на стресс.

Новое исследование связало выработку микроРНК с работой рецепторов гормона стресса кортикостерона, который вырабатывается у мышей, когда они чувствуют запах хищника. Клетки эпидидимиса, подвергавшиеся длительному воздействию гормона стресса, в больших количествах вырабатывали рецептор этого гормона, перепроизводство этого белка сохранялось в течение нескольких месяцев после возвращения концентрации кортикостерона к норме.

 

Деактивация рецепторов этого гормона остановила передачу нетипичных стрессовых реакций из поколения в поколение. У мышат, зачатых от отцов, переживших хронический стресс, запах хищников вызывал перепроизводство гормона стресса кортикостерона. Но у потомства подвергнутых хроническому стрессу самцов, лишенных рецепторов этого гормона в клетках репродуктивного тракта, концентрация кортикостерона в стрессовой ситуации оставалась в рамках нормы.

 

Эксперименты in vitro с клетками мышиного эпидидимиса подтвердили правильность обоих предположений: при постоянном воздействии кортикостерона клетки давали больше везикул с микроРНК тех самых девяти видов и вырабатывали больше глюкокортикоидных рецепторов как во время, так и в течение нескольких месяцев после пережитого стресса.

Везикулы с РНК содержатся и в человеческой сперме, поэтому  Чан и ее коллеги предполагают, что у людей механизм наследственной передачи эпигенетических изменений, вызванных хроническим стрессом, может быть аналогичен мышиному. Сейчас генетики под руководством Чан повторяют свои эксперименты с образцами спермы, полученными у студентов. Стрессовым фактором служит сессия, поясняет ученый.

 

Результаты исследования ученые представили на на ежегодном собрании нейробиологического общества США. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

25 ноября
Александр Березин

Также это повышает шансы на вовлечение волка в другие виды рискованной деятельности. Работа может иметь прикладное значение и для человеческих обществ, поскольку сходное влияние известно и для людей.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: