Ученые выяснили, что 7% эпигенетических меток у мышей передаются потомству, игнорируя законы Менделя. Рассматриваем парамутацию и неизвестные механизмы наследственности.
На протяжении более ста лет законы генетики, открытые Грегором Менделем, считались основополагающими в биологии. Тем не менее, новое исследование на мышах, проведенное совместно Университетом Джонса Хопкинса и Техасским университетом A&M, показало, что некоторые наследственные признаки не следуют этим традиционным правилам. Исследователи обнаружили, что примерно 7% эпигенетических меток передаются потомству такими способами, которые не могут быть объяснены с точки зрения классической генетики, сообщает ScienceDaily.
Основой исследования стало изучение метилирования ДНК — химической модификации, регулирующей активность генов без изменения самого генетического кода. Ученые проанализировали геномы трех поколений мышей, отслеживая 12 паттернов наследственного метилирования. К своему удивлению, они нашли 522 случая (примерно 7% от общего числа), когда эпигенетические паттерны у потомства не совпадали ни с одним из родителей. В одном из самых загадочных случаев у двух мышей без определенной метки родились детеныши, у которых обе копии гена были помечены.
«Метилирование, казалось бы, возникло из ниоткуда», — утверждает профессор Эндрю Файнберг. По словам специалиста, это открытие подразумевает наличие неизвестных механизмов, способных создавать новые эпигенетические признаки в каждом поколении.
Еще одно редкое явление, впервые зафиксированное у млекопитающих, это парамутация. Данный процесс подразумевает, что метилирование на одном аллеле (варианте гена) «заражает» и заставляет замолчать другой аллель. Необычное явление было зафиксировано в гене Capn11, отвечающем за развитие сперматозоидов. Предполагается, что такие изменения могут быть связаны с воздействием окружающей среды, например, диетой или стрессом.
По словам соавтора исследования Каспера Хансена, полученные результаты подчеркивают необходимость совместного изучения генетики и эпигенетики для полноценного понимания наследственных заболеваний. Команда использовала современную технологию секвенирования с длинными прочтениями для получения более точной картины происходящего.
В дальнейшем ученые планируют исследовать, наблюдаются ли подобные «неменделевские» закономерности у людей. Это может помочь клиническим генетикам лучше понять природу наследственных болезней и влияние образа жизни предков на здоровье будущих поколений.
Фото: hi-tech.mail.ru