Πώς μπορεί να απενεργοποιηθεί ένα γονίδιο επ' αόριστον

Πρώτη καταχώρηση: Δευτέρα, 12 Ιουλίου 2021, 11:28
Πώς μπορεί να απενεργοποιηθεί ένα γονίδιο επ' αόριστον

Ζήσης Ψάλλας

Μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ παρέχει ένα πιθανό εργαλείο για την αποκάλυψη του πώς οι εμπειρίες μπορούν να προκαλέσουν κληρονομικές αλλαγές στη βιολογία ενός ζώου. Με το ζευγάρωμα των νηματοειδών σκουληκιών, παρήγαγαν μόνιμες επιγενετικές αλλαγές που διήρκεσαν πάνω από 300 γενιές. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.

Στη νέα μελέτη, ο Antony Jose, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας κυττάρων και η ομάδα του διαπίστωσαν κατά την αναπαραγωγή των νηματωδών σκουληκιών ότι ορισμένα ζευγάρια οδήγησαν σε επιγενετικές αλλαγές στους απογόνους που συνέχισαν να μεταδίδονται για πολλές γενιές.

Οι ερευνητές ξεκίνησαν αυτή τη δουλειά το 2013, ενώ ασχολήθηκαν με τα σκουλήκια Caenorhabditis elegans (C. elegans), ένα είδος που χρησιμοποιείται συχνά ως μοντέλο για την κατανόηση της βιολογίας των ζώων. Παρατήρησαν ότι τα σκουλήκια αναπαράγονται για να φέρουν ένα γονίδιο που ονομάζεται Τ, το οποίο παράγει φθορίζουσες πρωτεΐνες, μερικές φορές λάμπει και μερικές φορές όχι. Αυτό ήταν αινιγματικό γιατί είτε έλαμπαν είτε όχι, υπήρχε πανομοιότυπο DNA.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν πειράματα αναπαραγωγής στα οποία μόνο η μητέρα ή ο πατέρας έφεραν το γονίδιο φθορισμού. Διαπίστωσαν πως όταν η μητέρα έφερε το γονίδιο φθορισμού, ο απόγονος πάντα έλαμπε, που σημαίνει ότι το γονίδιο ήταν πάντα ενεργοποιημένο. Αλλά όταν ο πατέρας έφερε το γονίδιο, ο απόγονος συνήθως έλαμπε ασθενώς ή δεν έλαμπε καθόλου.

«Υπάρχουν σήματα που βασίζονται σε RNA που ελέγχουν την έκφραση των γονιδίων», δήλωσε ο Jose. «Μερικά από αυτά τα σήματα σιωπούν ένα γονίδιο και άλλα είναι προστατευτικά σήματα που αποτρέπουν τη σιωπή. Αυτά τα σήματα παίζουν ρόλο και στην ανάπτυξη του απογόνου. Όταν το γονίδιο προέρχεται από τη μητέρα, το προστατευτικό σήμα κερδίζει πάντα, αλλά όταν το γονίδιο προέρχεται από τον πατέρα, το σήμα της σιωπής κερδίζει σχεδόν πάντα». 

Τα προηγούμενα παραδείγματα επιγενετικών αλλαγών ήταν πιο περίπλοκα ή δεν κράτησαν περισσότερο από μερικές γενιές. Αυτό το νέο εύρημα φέρνει τους επιστήμονες σε πολύ καλύτερη θέση για να διερευνήσουν τις λεπτομέρειες της επιγενετικής κληρονομιάς. Ενώ έχει βρεθεί ένα σύνολο γονιδίων που μπορούν να σιωπηθούν σχεδόν μόνιμα, άλλα γονίδια δεν επηρεάζονται με τον ίδιο τρόπο.

Οι ερευνητές αναμένουν ότι μελλοντικές μελέτες θα εντοπίσουν κάποια στιγμή ποια ανθρώπινα γονίδια που είναι ευάλωτα σε μακροχρόνιες επιγενετικές αλλαγές.

Τελευταία ενημέρωση: Δευτέρα, 12 Ιουλίου 2021, 11:28