Человеческая мать вынашивает ребенка девять месяцев, долго кормит его и обучает всему, что он должен знать, чтобы выжить в мире самостоятельно. Дрозофилы, напротив, откладывают яйца и больше не заботятся о своем потомстве. Казалось бы, они ведут себя как безответственные родители, однако группа ученых из Института Макса Планка в Германии узнала, что плодовые мушки на самом деле тоже обеспечивают потомство инструкциями по выживанию, закодированными в других генетических факторах.
Мы наследуем генетическую информацию от родителей в виде последовательности ДНК. Однако несмотря на то, что все клетки организма содержат одинаковый набор ДНК, они выполняют разные функции. ДНК, закрученные вокруг белков гистонов, образуют повторяющуюся единицу — нуклеосому. Множество нуклеосом образуют вещество хроматин, расположенное в центре всех клеток.
Эпигенетические изменения приводят к изменениям в хроматине, что запускает либо экспрессию, либо сайленсинг генов. Эпигенетическое наследование представляет дополнительный слой информации, который помогает клеткам определить, какие гены активировать. Поэтому несмотря на то, что геном общий, клетки обладают разным «эпигеномом».
Зародышевые клетки родителей объединяются, чтобы создать новый организм в ходе оплодотворения. Считается, что большинство эпигенетических элементов между поколениями стирается. Однако, как выяснили ученые, одна модификация гистона — H4K16ac — передается от яйцеклетки матери зародышу, пишет Phys.org.
Важность H4K16ac стала очевидна, когда мать не смогла передать эту модификацию потомству. Гены, которые в нормальных условиях маркировались H4K16ac, не могли правильно функционировать, структура хроматина в них была нарушена. Большинство эмбрионов погибло из-за дефектов развития.
«H4K16ac выступает инструкцией в зародышевой линии клеток и необходима для позднейшего эмбрионального развития. Это почти что как если бы мать оставляла ребенку записки с указаниями, где взять еду, кому звонить в экстренных случаях и так далее, когда ребенок впервые остается один дома», — пояснила Мария Самата, ведущий автор исследования.
По мнению американских ученых, скорость старения человека можно вычислить по эпигенетическим меткам на поверхности ДНК. Остатки метила прикрепляются к отдельным нуклеотидам, например, цитозину, и меняют активность генов. С возрастом рисунок метилирования меняется.
