Транспортные РНК оказались участниками эпигенетического наследования

Структура глициновой транспортной РНК

Изображение: Анна Образцова

Две независимых исследовательских группы показали, что сперма мышей содержит фрагменты транспортных РНК, которые способны влиять на метаболизм потомства. Такой путь эпигенетического наследования ранее не был известен. Эти работы американских и китайских ученых опубликованы в одном выпуске Science.

В последнее время появляется все больше свидетельств того, что нарушения метаболизма потомства могут зависеть от диеты отца. Предполагается, что такие признаки, как, например, ожирение, могут передаваться эпигенетически — независимо от последовательности ДНК, однако точный механизм пока неизвестен.

Первое исследование показало, что сокращение количества белка в пище мышей приводит к повышению у потомства активности генов, вовлеченных в метаболизм жиров и холестерина. Ученые сравнили состав спермы мышей, содержавшихся на различной диете, и обнаружили повышенное содержание некоторых типов РНК у мышей с низкобелковым питанием. Один из них — фрагмент глициновой транспортной РНК (тРНК), который может участвовать в регуляции активности генетических элементов, действующих на ранних стадиях развития зародыша.

Во втором исследовании изучали наследственность мышей на высокожировой диете. Хотя их потомство питалось нормально и не страдало ожирением, у него наблюдались некоторые отклонения, как у отцов — повышенное поглощение глюкозы клетками и пониженная чувствительность к инсулину. 

Ученые смогли определить, какие вещества задействованы в наследовании этих признаков. Они искусственно оплодотворили мышиные яйцеклетки спермой обычных мышей с добавлением фрагментов тРНК из спермы мышей на высокожировой диете. У полученного поколения наблюдались изменения в профиле экспрессии генов и все те же признаки мышей с ожирением. Оба исследования показывают, что фрагменты тРНК, содержащиеся в сперме, способны влиять на экспрессию генов и дальнейшее формирование фенотипа потомства.

Недавнее исследование выявило роль другого типа РНК в эпигенетике. Группа американских исследователей показала, что микроРНК участвуют в наследовании приобретенных реакций на стресс у мышей. Еще одна работа была посвящена связи между метаболизмом отца и его потомства через другой механизм — метилирование ДНК. Датские ученые исследовали образцы спермы нормальных мужчин и страдающих ожирением и выявили различия в паттернах метилирования ДНК. Так как такой паттерн передается потомству, ожирение отца может повышать вероятность развития ожирения у его детей.

Анна Образцова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.