Да ли сте знали да сперматозоиди „памте“ догађаје из живота мушкарца, то може утицати на потомство

Студије на сисарима су показале да се „сећања“ на различите утицаје околине – као што су исхрана, тежина и стрес – могу пренети са очева на потомство, упркос томе што ови ефекти нису кодирани у ДНК секвенцама које носе сперматозоиди.

Захваљујући студији из 2021. године, имамо објашњење како је „памћење сперматозоида“ могуће а процес има везе са епигенетиком.

Молекули који се везују за ДНК могу да делују као прекидачи који контролишу који се делови ДНК користе – али до 2021. нисмо знали који од ових молекула може да носи материјал који је забележио животна искуства оца, и да ли је уграђен у ембрион преко таквог сперматозоида.

„Велики напредак у новој студији је то што је идентификовала начин на који се информације преносе, а које нису засноване на ДНК. То су посебни механизми помоћу којих сперматозоиди памте нешто из очевог окружења (на пример исхрану) и преносе те информације ембриону“, рекла је епигенетичар са Универзитета Мекгил Сара Киминс 2021. године.

Користећи мишеве, епигенетичар Аријана Лисмер и њене колеге успеле су да покажу да се ефекти исхране мушкарца са недостатком фолата (фолна киселина позната и као витамин Бе 9) могу пренети променом молекула хистона у сперми.

Једноставно речено, хистони су заиста основни протеини око којих ДНК „вијуга“ за складиштење без запетљавања.

Код сисара, када мушка тела производе сперму, они избацују већину калемова хистона.

Али мали проценат и даље остаје (један проценат код мишева и 15 процената код људи), обезбеђујући „арматуру“ за ДНК у регионима специфичним за стварање и функцију сперме, метаболизам и развој ембриона – како би се омогућило ћелијским механизмима да искористе ова ДНК упутства.

Хемијска модификација ових хистона је оно што дозвољава или спречава да се ДНК „чита“, тако да се може транскрибовати у протеинске производе. Лоша исхрана може проузроковати да ови хистони промене статус.

Због тога се често говори о важности фолата за жене током трудноће. Фолати из исхране мајке помажу у стабилизацији метилације ДНК код младих.

У новој студији, храњењем мужјака мишева исхраном са недостатком фолата од тог тренутка истраживачи су успели да прате промене у хистонима из сперме мужјака и у насталим ембрионима. И заиста, промене у хистонима (протеини који учествују у изградњи хромозома) сперме су такође биле присутне у ембриону у развоју.

„Нико раније није могао да прати како се ти наследни еколошки потписи преносе са сперме на ембрион“, рекао је Лисмер 2021.

Кумулативни ефекти

Тим је такође открио да ови ефекти могу бити кумулативни и довести до повећања јачине урођених мана.

Занимљиво је да су урођене мане уочене код мишева, укључујући неразвијеност при рођењу и абнормалности кичме, добро документоване и у људским популацијама са недостатком фолата.

Истраживачи се надају да ће проширење знања о механизмима наслеђивања открити додатне начине за лечење и превенцију таквих стања. Али има још много тога да се ради пре тога.

„Наши следећи кораци биће да утврдимо да ли се ове штетне промене изазване у протеинима сперме (хистони) могу поправити. Имамо узбудљив нови рад који сугерише да је то заиста случај“, рекао је Киминс.

Ново истраживање је објављено у Developmental Cell.