Согласно основным генетическим принципам, родители передают определенные гены своему потомству, если они могут помочь ему выжить и размножиться. Некоторые недавние исследования показали, что на самом деле ситуация гораздо сложнее: гены могут выключаться или замолкать в ответ на воздействие окружающей среды или других факторов, и эти изменения иногда могут передаваться из поколения в поколение. Это явление называется эпигенетическим наследованием, и оно еще не до конца изучено. Генетики из Университета Мэриленда впервые предложили конкретный механизм, с помощью которого родители могут передавать молчащие гены своим потомкам, и это молчание может сохраняться более 25 поколений, сообщает PhysOrg.com 3 февраля (BST). Это открытие может изменить понимание эволюции животных и помочь в разработке широкого спектра терапии генетических заболеваний в будущем. Соответствующая статья опубликована онлайн в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 2 февраля. «Биологи давно задавались вопросом, как информация из окружающей среды передается следующему поколению, и данный механизм впервые показывает, как это происходит на уровне тканей животных». говорит Энтони Хосе, доцент кафедры клеточной биологии и молекулярной генетики Мэрилендского университета. Они изучили круглого червя Cryptobacterium hidradenum и заставили его нервные клетки производить двухцепочечные молекулы РНК (дсРНК), которые соответствуют определенным генам. Молекулы дсРНК могут перемещаться между соматическими клетками и глушить ген, когда их последовательность совпадает с соответствующей клеточной ДНК. Теперь они обнаружили, что дсРНК также могут проникать в зародышевые клетки и заглушать гены внутри них. Еще более удивительно то, что это «молчание» может сохраняться на протяжении более 25 поколений. Если этот механизм присутствует и у других животных (включая человека), это говорит о том, что существует совершенно иной способ эволюции видов в ответ на окружающую среду. «Этот механизм дает животным инструмент, позволяющий эволюционировать гораздо быстрее». Хосе говорит, что нам все еще нужны дальнейшие подтверждения, и если животные используют эту передачу РНК для адаптации к окружающей среде, это означает, что мы должны понять механизм эволюции заново. Долгосрочные устойчивые эффекты глушения имеют решающее значение для разработки терапии генетических заболеваний. Уже более десяти лет исследователи рассматривают процесс под названием «РНК-интерференция» (часто называемый RNAi) в качестве потенциальной генной терапии, которая может быть направлена на любой ген заболевания с помощью парных дсРНК. Самым большим препятствием является достижение стабильного глушения, чтобы пациентам не приходилось постоянно использовать высокие дозы дсРНК. «РНКи многообещающе подходит для лечения, но эффективность снижается со временем и по мере деления клеток». Хосе сказал, что специфические дсРНК в нейронных клетках Ascaris могут иметь определенные химические модификации, которые делают глушение генов стабильным на протяжении многих поколений. Дальнейшее изучение таких молекул может помочь в решении проблемы эффективности RNAi терапии. Жозе также отмечает, что между круглыми червями и людьми существуют огромные различия. В отличие от простых животных, млекопитающие генетически способны перепрограммировать заглушенные гены в каждом поколении. На первый взгляд, это препятствует эпигенетическому наследованию, тогда как предыдущие данные свидетельствуют о том, что окружающая среда также может вызывать некоторое межпоколенное наследование у млекопитающих. Их исследование помогает раскрыть причины такого межпоколенного наследования. Некоторые гены могут быть действительно безвкусными и молчать на протяжении более чем 25 поколений. Поэтому, похоже, что мега-красивых родителей, которые производят на свет детей, выглядящих менее чем достойно своей аудитории, не всегда стоит подозревать в том, что они сделали пластическую операцию. Новое исследование американских ученых важно не только потому, что оно дает новые идеи для лечения генетических заболеваний, но и дает нам объяснение мощной адаптивности живых существ. Чтобы справиться с непредсказуемым, биологическая преемственность не может полагаться только на ДНК. Для этого необходимо иметь несколько рук на палубе. Гены пережили миллиарды лет и имеют больше «дыр», чем мы думаем.