«Эпигенетический мусор» яйцеклетки повлиял на поведение взрослых мышей

Американские исследователи обнаружили, что нехватка фермента, «вычищающего» эпигенетическую информацию на самых ранних стадиях развития мышиных эмбрионов, приводит к поведенческим расстройствам у взрослых животных. Выводы ученых опубликованы в журнале eLife.

После оплодотворения в образовавшейся одноклеточной зиготе резко изменяется метилирование ДНК и связанных с ней белков-гистонов. Благодаря этому на стадии одной-двух клеток подавляется активность генов, присущая неоплодотворенной яйцеклетке, и включаются гены зиготы. За процесс изменения этой эпигенетической информации отвечают унаследованные от матери ферменты яйцеклетки. Эксперименты на круглом черве Caenorhabditis elegans показали, что одним из таких ферментов является KDM1A (лизин-специфическая деметилаза 1А).

Сотрудники Университета Эмори в Атланте и Национального института детского здоровья и развития человека США (NIHCD) решили выяснить роль этого фермента в развитии млекопитающих. Они вывели мышей, яйцеклетки которых не содержали, или содержали небольшое количество KDM1A. Выяснилось, что при полном отсутствии фермента развитие эмбриона останавливается на стадии двух клеток — незаглушенные гены яйцеклетки и сперматозоида препятствовали экспрессии генов эмбриона.

В случае нехватки KDM1A развитие большинства эмбрионов останавливалось на поздних стадиях, но некоторые выживали и внешне не отличались от здоровых мышей (после рождения у них нормально функционировал KDM1A, унаследованный от отца). Однако их поведение при общении с сородичами было весьма странным.

Такие мыши измельчали большую часть пищи и включали ее в материал свитой подстилки. Они также проводили значительную часть времени, выскребывая клетку. В стандартном тесте (закапывании стеклянных шариков) на навязчивое поведение признаки обсессивно-компульсивного расстройства у этих мышей были более выраженными, чем в любой из существующих животных моделей этого состояния.

По словам исследователя Дэвида Катца (David Katz), хотя у мышей нарушение эпигенетического перепрограммирования зиготы было вызвано искусственно, аналогичные изменения могут возникнуть под влиянием естественных факторов, таких как гормональный фон или возраст матери.

Обсессивно-компульсивное расстройство характеризуется появлением навязчивых мыслей, движений и действий. Оно может быть временным или стойким, и проявляться как самостоятельно, так и в качестве симптома психического заболевания.

Олег Лищук