NAKON otkrića molekule DNA mnogi su smatrali da jedino kod nukleinske kiseline može utjecati na genetsko nasljeđe. No, danas znamo da kemijski markeri povezani s ključnim dijelovima genetske sekvence mogu utjecati na ekspresiju gena. Ti markeri se mogu promijeniti pod utjecajem okoliša i prenijeti na sljedeću generaciju.
Novo istraživanje na oblićima pokazalo je kako se uobičajena epigenetska modifikacija može prenijeti kroz tri generacije putem sperme, utječući na aktivnost gena, piše Science Alert.
"Ovi rezultati pokazuju uzročno-posljedičnu vezu između markera na histonima koji se prenose spermom i ekspresije gena te razvoja kod potomaka i prapotomaka", rekla je molekularna biologinja Susan Strome sa Sveučilišta Kalifornija u Santa Cruzu.
Što je epigenetika?
Epigenetske promjene su molekularni dodaci na DNA koji daju upute genima, a epigenetika se može definirati kao grana znanosti koja izučava sve potencijalno stabilne nasljedne promjene u ekspresiji gena koje se događaju bez promjena u rasporedu DNA.
Ako stanični mehanizmi koji čitaju genom ne mogu pristupiti određenim genima jer im na putu stoje glomazne molekule, tada ti geni neće biti dešifrirani u proteine. Namatanje dugih niti DNA oko glavnih proteinskih kompleksa histona može imati sličan učinak.
Smatralo se da se većina ovih epigenetskih modifikacija briše nakon oplodnje. No studije na životinjama, među kojima su bili i sisavci, pokazuju da se neke epigenetske promjene mogu prenijeti s generacije na generaciju.
Utjecaj na buduće generacije
Znanstvenici su u novom istraživanju kromosomima sperme oblića selektivno uklonili markere na histonima, a zatim tom spermom oplodili jajnu stanicu koja je imala markere. Zatim su analizirali razine ekspresije gena u potomstvu i otkrili da na kromosomima sperme nisu više bili isključeni geni.
Nekoliko rijetkih studija na ljudima otkrilo je dokaze da način prehrane djedova i baka utječe na zdravstveno stanje potomaka njihove djece. Druga su istraživanja proučavala veze između zdravlja majki, uključujući naviku pušenja, i astme kod djece te su pokazala kako događaji u ranom djetinjstvu mogu "urezati" kemijske promjene u DNA koje mogu kasnije u životu utjecati na zdravlje.
Ali studije na ljudima koje analiziraju izravnu vezu između zdravlja roditelja, epigenetskih promjena u spolnim stanicama i zdravstvenog stanja potomstva praktično ne postoje. Naime, jako je teško odvojiti utjecaj epigenetskih od genetskih markera te utjecaj kulture ili društva.
"Zato su studije na životinjama korisne u rasvjetljavanju pitanja na koji način epigenetsko nasljeđe može oblikovati razvoj i zdravlje budućih generacija", navode Strome i njeni kolege u istraživanju.
Istraživanje naziva Sperm-inherited H3K27me3 epialleles are transmitted transgenerationally in cis objavljeno je u časopisu PNAS.