Стрес у спадок. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Стрес у спадок

30.10.2015

Останнім часом все частіше говорять про те, що спосіб життя батьків, їхній життєвий досвід впливає на те, якими будуть їхні нащадки. Наприклад, голод або психологічний стрес, які довелося пережити попередньому поколінню, позначиться на психології та обміні речовин у наступного покоління.

Два роки тому дослідники з Університету Еморі опублікували в Nature Neuroscience статтю, в якій розповідали, що у переляканих мишей з'являлися дитинчата, які боялися того самого, що й батьки. Інший відомий приклад - підвищена схильність до діабету та ожиріння дітей та онуків голландських жінок, які пережили знаменитий голод узимку 1944 року. (Тут, як ми розуміємо, справа не в специфічних особливостях голландського голоду, а в тому, що біологи та медики звернули увагу на цю історичну ситуацію і спробували її дослідити.) Таких спостережень зараз накопичилося, повторимо, вже достатньо, проте тут є одна проблема : ні голод, ні психологічний стрес, ні інші подібні до них впливи ззовні не створюють мутацій, не змінюють генетичний код, виражений в послідовності нуклеотидів в ДНК. Постає питання, як тоді все це передається у спадок.

Вважається, що подібні ефекти завдячують своїм існуванням епігенетичним механізмам, які управляють активністю генів. Їх існує кілька видів, основні з яких - метилювання азотистих основ ДНК, модифікації гістонів (білків-упакувальників ДНК) і дія регуляторних РНК. І метильні групи, і модифіковані гістони, і регуляторні РНК можуть надовго, чи не все життя, змінювати функціонування тих чи інших генів, причому включаються подібні механізми часто саме під впливом зовнішніх чинників. Понад те, за деякими даними, характер епігенетичних змін може передаватися у спадок. Однак про те, як саме це відбувається - і чи відбувається - досі точаться спекотні суперечки.

Щоб перейти в наступне покоління, модифікації повинні зберігатися в статевих клітинах, однак до певного часу всі експерименти вказували на те, що у тварин при дозріванні статевих клітин всі епігенетичні мітки стираються. Але два роки тому в Science вийшла стаття, в якій говорилося, що в деяких ділянках ДНК статевих клітин такі мітки все ж таки зберігаються (у тій статті йшлося про метилювання ДНК). А минулого року фахівці з Цюріхського університету повідомили про те, що деякі регуляторні РНК можуть служити переносниками стресового досвіду від батьків до нащадків: після того, як мишей зазнавали стресу, регуляторні молекули з'являлися як у гіпокампі та сироватці крові, так і в сперматозоїдах. І дитинчата, які виходили після запліднення такими сперматозоїдами, демонстрували в поведінці та метаболізмі ті ж самі післястресові особливості, які були у їхніх батьків.

Все вказувало на те, що принаймні епігенетичні налаштування, пов'язані з регуляторними РНК, можуть передаватися з покоління до покоління. Залишалося лише безпосередньо підтвердити причинно-наслідковий зв'язок між такими РНК та переданим ефектом. Це зробили Трейсі Бейл (Tracy Bale) та її колеги з Пенсільванського університету. До теперішнього часу у них накопичилися дані про те, що потомство самців, яких піддавали стресу (чи то постійний білий шум, чи запах хижака, чи регулярне обмеження рухливості), реагує на подібні обставини вже слабше, що, зокрема, помітно за меншим рівнем стресового гормону кортикостерону З іншого боку, вдалося виявити, що в сперматозоїдах стресованих мишей-батьків накопичуються кілька видів регуляторних РНК (точніше, вони називаються мікрорегуляторними, мікроРНК через свої невеликі, порівняно з іншими класами РНК, розміри).

У нових своїх дослідах, описаних у статті в PNAS, дослідники брали мікроРНК і вводили їх у запліднені яйцеклітини нормальних мишей, після чого їх імплантували самкам і чекали, коли з'являться мишенята. Згодом у них виявлялася така ж ослаблена реакція на стрес, що й у тих, хто народився безпосередньо від наляканих самців. Було очевидно, що вся справа саме у чужих мікроРНК, бо весь генетичний матеріал прийшов від звичайних батьків, яких нічим не лякали.

Зазвичай мікроРНК пригнічують активність генів. Як і очікувалося, деякі гени у яйцеклітинах після введення регуляторних РНК не працювали. Автори роботи також спробували проаналізувати стан гіпоталамуса, мозкової залози, що контролює величезну кількість фізіологічних та поведінкових реакцій (від сну та їжі до розмноження). Від гіпоталамуса, серед іншого, залежить рівень кортикостерону. Дійсно, у мишей, які виросли з оброблених мікроРНК запліднених яйцеклітин, деякі гени в ньому працювали інакше; цікаво, що вони мали відношення до колагену та білків міжклітинного матриксу. Як це пов'язано із реакцією на стрес, не цілком зрозуміло. Можливо, зміни у синтезі сполучнотканинного колагену та матриксних білків впливають на проникність гематоенцефалічного бар'єру, що стоїть між кров'ю та мозком – що, у свою чергу, впливає на чутливість гіпоталамуса до стресових сигналів.

Взагалі ж ще треба буде з'ясувати, як зміни в генетичній активності на ранніх етапах розвитку призводять до змін у реакції на стрес. Мікрорегуляторні РНК тут діють, очевидно, опосередковано: їхній рівень не відновлюється щоразу після клітинного поділу, і в мозку у дорослих мишей їхня кількість стає вже цілком звичайною. З іншого боку, цікаво було б дізнатися, через які молекулярні механізми стрес може впливати на мікроРНК у сперматозоїдах, і що відбувається у такому випадку зі сперматозоїдами наступних поколінь. Нарешті, стресовий відповідь досить складний структурою, і його аспекти цілком можуть бути пов'язані з різними РНК.

Отримані дані цілком узгоджуються з результатами цюріхської групи, про які ми говорили вище: там теж йшлося про вплив стресу, мікроРНК та чоловічих статевих клітин. До речі, по чоловічій лінії може передаватися не тільки стрес, а й ожиріння, причому передається воно начебто тільки синам - про це кілька років тому повідомляли дослідники з Університету Огайо (хоча ті експерименти ставили знову ж таки на мишах). Зауважимо, однак, що до якихось медично-клінічних висновків тут ще досить далеко: ми поки що не знаємо, за яких умов спрацьовує епігенетична спадковість, і як у звичайних, нелабораторних умовах відокремити "генетику" від "епігенетики".

<< Назад: Смартфон LeTV Le 1s 1080р 30.10.2015

>> Вперед: SN65HVD82 - інтерфейс RS-485 c покращеним захистом від перешкод та ESD 29.10.2015

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Кров акул проти онкології 14.08.2016

Ізраїльські вчені проводять унікальні дослідження щодо використання акул крові для лікування онкологічних захворювань. Аналіз крові цієї риби показав великий набір різних антитіл, здатних локалізувати і знищити різні віруси, бактерії, а також ракові клітини.

Анонсуючи нову епоху боротьби з онкологічними недугами, вчені оголосили, перший етап досліджень вже пройдено, і матеріал - кров великих глибоководних акул - підтвердив результативність на злоякісні новоутворення.

На даний момент проводяться клінічні досліди. Згоду спробувати на собі дію нового засобу дали добровольці, які страждають на середній і тяжкий ступінь раку. Медики проводять з ними просту маніпуляцію: вводять невелику кількість акул крові безпосередньо у вену пацієнта, після чого ретельно спостерігають протягом хвороби та самопочуттям хворого.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт