Стресс матери может оказать влияние на биологию будущих поколений.

Биологи обнаружили, что самки нематоды могут передавать сигналы стресса будущим поколениям. Биологи утверждают, что самка нематоды, подвергшаяся стрессу, может, даже при нормализации условий в своем окружении, передать воспоминание о стрессе внукам.

Это перевод интервью команды ученых из университета Айовы с журналом Sciencedaily. Оригинал https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211013114108.htm

Биологи в университете Айовы обнаружили, что самки нематоды, которых подвергли влиянию стресса от повышения температуры, передают при определенных условиях через модификацию генов память об этом стрессе не только своим детям, но и внукам.

Исследователи под управлением Веены Пралад, профессора департамента биологии и инициативы «стареющий разум и мозг», посмотрели, как самка нематоды реагирует, когда ощущает опасность, такую как изменения температуры. Изменение температуры быть фатальным для этого животного. В исследовании, опубликованном в прошлом году, биологи обнаружили, что самка нематоды выпускает серотонин, когда она чувствует опасность. Серотонин движется от ее центральной нервной системы к ее неоплодотворенным яйцам, чтобы «предупредить» и их, где затем «сигнал о предупреждении» так и остается, дабы затем передаться их детям.

Примеров таких генетических каскадов немало, даже и у людей. Исследования показали, что беременные женщины под воздействием голода, который был в Нидерландах в 44-45 годах известный, как «голландская голодная зима», рожали детей, которые были под влиянием этого эпизода стресса и когда они вырастали – среди них было больше людей с ожирением, диабетом и шизофренией.

В этом исследовании биологи хотели выяснить, как память о стрессовом событии хранится в клетках яиц.

«Гены имеют память прошлых условий окружающей среды, которые в свою очередь влияют на жизнь организма даже после того, как эти условия изменились» — объясняет Пралад. «Как эта «память» устанавливается и как сохраняется уже после оплодотворения, развития эмбриона, превращения во взрослую особь не вполне понятно. Все дело в том, что во время развития эмбриона большинство организмов обычно «перезагружают» любые изменения, которые были произведены в генах из-за предыдущей генной активности».

Пралад и ее команда обратились к нематоде, существу которое регулярно исследуется учеными. Они подвергли самок нематод неожиданным стрессам и обнаружили, что память о стрессе сохранилась в яйцах самки из-за активности протеина, который называется «фактор переноса тепла» или HSF 1. Протеин HSF 1 присутствует во всех растениях и животных и активируется изменениями в температуре, изменений содержания соли и прочие стрессовые факторы.

Команда обнаружила, что HSF-1 воздействует на другой протеин под название H3K9 метилтрансфераза. Обычно он воздействует на развитие эмбриона путем заглушения генов и удаления памяти из них о предыдущей генной активности.

Однако, команда Прахалда увидело совершенно другую картину.

«Мы обнаружили, что HSF-1 взаимодействует с механизмами, которые в норме позволяют перезагрузить память генов во время развития эмбриона, но вместо этого он наоборот закрепляет память о стрессе» — говорит Пралад.

Один из этих заглушенных генов определяет активность рецептора инсулина, который критичен для метаболических изменений с диабетом в людях, и когда этот ген заглушен, он изменяет физиологический метаболизм и устойчивость к стрессу. Из-за того, что это подавление сохраняется в потомстве, их стратегия реакции на стресс отличалась от той, что состояла в способности противостоять стрессу или избегать его на те, что позволяют очень долго находится в стрессовой окружающей среде без каких-либо изменений.

То что мы обнаружили было удивительно —  если мать, испытала стресс в течении короткого периода своей жизни — то только потомство развывшиеся из ее эмбрионов имели генетическую память о стрессе» — утверждает Праглад. «Потомство потомства (т.е внуки) теряли эту память. Но если мать была подвержена стрессу дольше, то и внуки получали память о стрессе. Каким-то образом доза материнского стресса записывалась в популяции».

Исследователи планирует изучать эти процессы дальше. HSF-1 не только нужен для противостоянию стрессу, он также повышает уровень и количество заглушенных маркеров рака и метастаз. Из-за того, что HSF-1 присутствует во многих организмах, вновь открытая взаимосвязь с H3K9 метилтрансферазой, ведущей к заглушению генов, скорее всего, значит много больше.

Исследование «Гены ответственные за передачу жары и шока влияют на пути сигналов инсулина» была опубликована 14 октября в журнале «Молекулярная клетка».

К соавторам  работы также относятся ученые из института Айовы  Стиржит дас и Сахи Мин из департамента биологии и инициативы «старение разума и мозга».

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *