Jesteś tym, co jesz… I tym, co jadł twój tata!

Jedzenie spożywane przez ojca miałoby także mieć wpływ na metabolizm tłuszczów jego dzieci. Mechanizm ten, wykazany u myszy, wskazuje, że adaptacja do środowiska może być także przekazywana potomstwu. Po deszyfrowaniu informacji genetycznych, deszyfrowanie mechanizmów epigentycznych jest być może najważniejszą sprawą. Epigenetyka oznacza całość procesów, które regulują ekspresję genów.

Ponieważ nie wystarczy posiadać dobre geny, trzeba jeszcze, aby mogły one być aktywne, w celu syntezowania dobrych protein w dobrym momencie, albo na odwrót – w celu wygaszania w pożądanym momencie ekspresji protein.

Te mechanizmy, ekstremalnie ważne, są regulowane poprzez modyfikacje odwracalne DNA albo przez degradację lub inhibicję translacji RNA przekaźnikowych. Są to właśnie mechanizmy, które determinują, na przykład, specjalizację komórek jednego i tego samego organizmu, które noszą jednak wszystkie ten sam genom.

Dziedziczność jest bardziej złożona niż sądzono?

Modyfikacje epigenetyczne mogą się przenosić z pokolenia na pokolenie, na obraz genów, czy istnieje rodzaj resetowania, jak w komputerach, u potomstwa? Jedna pasjonująca hipoteza chciałaby, żeby, poza darem czysto genetycznym, rodzice mogli przekazywać swoim dzieciom część swojego przystosowania do swojego środowiska. Rodzaj mieszanki teorii Darwinowskiej i lamarkizmu.

I to właśnie odpowiedzi na to pytanie zdecydowali się poszukać naukowcy z uniwesytetu z Massachusetts Medical School, interesując się ulubionym modelem laboratoryjnym: myszą.

Wychodząc z dobrze znanej zasady, która mówi, iż „jesteśmy tym, co jemy”, badacze użyli samców myszy poddanych ściśle kontrolowanym różnym rodzajom diet, od chwili „odłączenia od piersi”, aż do dojrzałości seksualnej, i z uwagą obserwowali ich potomstwo.

A mówiąc bardziej dokładnie – naukowcy pobrali wątroby małych myszy w wieku 3 tygodni, aby pobrać z nich RNA. Przy pomocy chipu DNA pozwalającego na szybkie i precyzyjne porównanie ekspresji dużej liczby genów, naukowcy poszukiwali ewentualnych różnic między myszkami, które były potomstwem ojców na diecie (odżywianie ubogie w proteiny) oraz myszkami, które były potomstwem ojców odżywianych normalnie.

W ten sposób badaczom amerykańskim udało się naświetlić wpływ odżywiania u ojców na ekspresję 445 genów potomstwa. Oznacza to, że odkryto nadmierną ekspresję genów biorących udział w biosyntezie cholesterolu i tłuszczów, co prowadzi do znaczących różnic w poziomie niektórych tłuszczów.

Rezultaty te przypominają wyniki, które zostały otrzymane wcześniej u myszy, których rodzice byli poddani postowi, u których stwierdzono bez wątpliwości zwiększenie poziomu glukozy.

Transmisja jest jeszcze tajemnicą

Inne odnalezione markery zmian epigentycznych także interesowały naukowców. Niektóre mikroRNA, znane z tego, iż regulują ekspresję niektórych genów, także zostały zaobserwowane ze zmianami, jak również DNA genomowy, który posiadał szczególne metylacje na poziomie sekwencji promotorów niektórych genów.

W szczególności, metylacje zaobserwowane na poziomie promotora genu PPARA zmniejszają ekspresję proteiny powiązanej, czynnika transkrypcji regulującego biosyntezę tłuszczów. Brak pożywienia u ojca sprawia więc, że jego potomstwo będzie gromadzić kalorie dzięki szczególnemu epigenomowi (całość modyfikacji epigentycznych).

Ale jak przekazuje on tę wiadomość? Obserwując modyfikacje epigentyczne na poziomie plemników ojców, naukowcy nie odnaleźli takich samych zmian, jak te, które zostały zaobserwowane u mysząt. Transmisja więc jest jeszcze tajemnicą. Jednakże, ten zwierzęcy model pozwoli, według autorów badania, na kontynuację badań nad mechanizmami biorącymi udział w tych międzypokoleniowych transmisjach epigenetycznych.