У отцов нашли генетическую передачу памяти детям
Фото: Umit Bektas / ReutersБиологи из США подтвердили, что полученный отцами травматический опыт может быть передан детям и даже внукам. Эксперименты на мышах помогли объяснить, как это происходит. Подробности со ссылкой на статью ученых в журнале Nature Neuroscience приводит Medical Express.
Ученые взяли лабораторных мышей и посадили их в клетку, где пахло ацетофеноном: веществом, которое является основным компонентом запаха черемухи. Потом на решетчатый пол подавался электрический разряд, и пережившие такой опыт мыши в дальнейшем замирали на месте при любом столкновении с аналогичным запахом. У животных, условно названных нулевым поколением, сформировался условный рефлекс на запах и удар током. Мышата, зачатые этими самцами, демонстрировали схожую реакцию, хотя и никогда не сталкивались с ацетофеноном, а также не подвергались ударам тока. Более того, рожденные от сыновей внуки тоже настороженно замирали, почуяв запах черемухи.
Ключевую роль в процессе передачи приобретенного опыта играют эпигенетические изменения, то есть блокирование (или, напротив, усиление активности) ряда генов. В 2004 году генетикам удалось показать, что материнский уход за крысятами влияет на характер метилирования ДНК и это, в свою очередь, меняет их собственное поведение при уходе за своим потомством. Позже аналогичные явления наблюдали у человека, однако речь при этом шла только о передаче эпигенетических маркеров по материнской линии.
В новом исследовании биологи не только подтвердили наследование отцовского опыта, но и выяснили его механизм. Анализ ДНК из спермы самцов нулевого поколения показал недостаток метильных групп на так называемых CpG-островков, фрагментов ДНК с идущими подряд цитозиновыми и гуаниновыми основаниями. Добавление к GpC-островкам метильных радикалов блокирует экспрессию гена, а дефицит, напротив, увеличивает синтез кодируемого геном белка. Ученые выяснили, что формирование условного рефлекса на запах черемухи и удар током приводит к уменьшению метилирования CpG-островков на гене Olfr151, который кодирует белок ответственного за восприятие ацетофенона обонятельного рецептора.
Исследователи также повторили эксперимент с использованием экстракорпорального оплодотворения и суррогатного материнства. Эти опыты показали, что наблюдаемый эффект связан действительно с изменением метилирования ДНК, а не с какими-то еще процессами: например, с влиянием на эмбрионы организма матери (которая, впрочем, в любом случае не сталкивалась ни с запахом, ни с полом под напряжением).
Эффект наследственной передачи травматического опыта активно исследуется в контексте психиатрии и психотерапии. Полученные за последние десять лет данные свидетельствуют о том, что ряд факторов, ранее рассматривавшихся как сугубо психологические (например, недостаток родительского внимания), влияет на физиологические процессы, причем это влияние обусловлено именно эпигенетическими механизмами. По словам не участвовавшего в исследовании британского генетика Маркуса Пембри, новая информация может помочь в понимании природы фобий, тревожных расстройств и посттравматического стрессового расстройства.
