Калифорнийские учёные сделали важное открытие в области генетики

Мы можем наследовать те или иные генетические признаки от своих родителей. Но, оказывается, некоторые биологические черты способны передаваться нам и от бабушек с дедушками, и от более далёких предков. И ДНК тут ни при чём.

Недавно этот механизм передачи наследственной информации изучили специалисты из Калифорнийского университета в Санта-Круз (США). Результаты иследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Законы Менделя

Генетика своим зарождением обязана исследователю, жившему ещё в XIX столетии — монаху-августинцу Грегору Иоганну Менделю.

С 1856 года Грегор изучал изменения признаков растений, проводя эксперименты на горохе, который рос в монастырском саду. Это помогло ему сформулировать законы, объясняющие механизм наследования.

Тогда считалось, что те или иные характеристики могут передаваться от родителей, но случайным образом, и что по мере смены поколений любой гибрид должен возвращаться к своей первоначальной форме. То есть, новые формы в результате гибридизации не могут быть созданы. Но такие заключения делались, так как все исследования на эту тему до Менделя длились слишком короткий период времени.

Мендель же проводил эксперименты аж целых восемь лет — с 1856 по 1864 год. В них "участвовали" десятки тысяч отдельных растений гороха, принадлежавших к самым различным сортам. Учёный скрещивал виды, имевшие явно противоположные характеристики — например,

• высокие — с короткими,
• гладкие — с морщинистыми,
• растения с зелёными семенами — с теми, у которых семена были жёлтого цвета, и т. д.

В итоге исследователь пришёл к выводу, что существует так называемый закон сегрегации: то есть, имеются доминирующие признаки, которые передаются потомству от родительских особей с высокой вероятностью, а также признаки рецессивные, которые передаются случайно или вообще не передаются.

Не только генетика!

Долгое время в научном мире считалось, что наследственная информация передаётся только через генетический код. Однако, к концу прошлого столетия биологи открыли ещё и так называемый эпигенетический канал передачи признаков.

Оказалось, что различные факторы (скажем, сильный стресс) могут влиять на уровень активации тех или иных участков ДНК и РНК, так что у родителей и детей могут развиваться разные признаки.

Исследователи из Калифорнии получили подтверждение этому, проведя серию опытов с почвенными червями-нематодами (Caenorhabditis elegans).

Активация на стадии зародыша

В естественном состоянии эпигенетическая метка H3K27me3 делает ряд генов у этих особей труднодоступными для активации. После удаления данного маркера из хромосом сперматозоидов самцов и оплодотворения этими сперматозоидами яйцеклеток самок нематод у их потомства активировались гены, которые обычно неактивны. Это дало разнообразные эффекты, вплоть до бесплодия.

Самое любопытное — некоторые гены активировались ещё на стадии зародыша, и затем этот генетический шаблон стал передаваться последующим потомкам.

Как утверждает один из соавторов исследования, Сьюзан Строум, любые эпигенетические изменения в зародышевой линии потенциально способны сохраняться на протяжении многих поколений. И, скорее всего, это характерно не только для нематод, но и для всех живых организмов вообще, включая людей. Правда, подобные эксперименты на людях вряд ли удастся провести.