И работу своих генов

 

Биологи обнаружили, что метилирование ДНК рабочих пчел меняется в соответствии с изменением специализации насекомых. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience, а ее краткое содержание приводит Nature News.

Приобретение специализации у пчел сопровождается изменением их ДНК. Изменения касаются не последовательности нуклеотидов в цепочке, а присоединением к некоторым из оснований метильных групп. Последние выступают в роли специальных маркеров, которые разграничивают зоны активных и неактивных генов. Такие изменения в ДНК называют эпигенетическими.

Ранее ученые показали, что эпигенетические отличия существуют не только между маткой и рабочими пчелами, но и между рабочими пчелами разной специализации. Обычно по мере взросления рабочие пчелы сначала работают «няньками» в улье, обслуживая матку и личинок, а затем отправляются собирать нектар. При этом изменяется характер метилирования их ДНК.

Авторы решили выяснить причинно-следственные связи между специализацией и метилированием у рабочих пчел. С помощью метода CHARM (всесторонние высокопроизводительные множества для относительного метилирования), который позволяет исследователям анализировать весь геном сразу, ученые проанализировали местоположение ДНК-метилирований в мозге рабочих пчел двух разных профессий. Для этого в то время как одни насекомые отправились добывать пропитание, ученые удалили всех рабочих-«нянек». Это поставило под угрозу существование личинок и всего улья.

Оказалось, что оставшиеся рабочие способны взять на себя обязанности недостающих нянек, несмотря на то, что эпигенетически они существенно отличались от тех, кого им пришлось заменить. У пчел, которым пришлось сменить «профессию», метилирование ДНК вернулось в состояние, соответствующее более раннему периоду в их жизни. Таким образом, в данном случае эпигенетические изменения оказались обратимы.

Эпигенетические изменения зависят от того опыта, с которым сталкивается организм в ходе своей жизни. Они могут передаваться по наследству, и, таким образом, обеспечивать ламарковское наследование приобретенных признаков.

Ученые надеются, что их результаты помогут пролить свет на сложные поведенческие проблемы у людей, такие как познание, память, реакция на стресс и расстройства настроения — все те, что включают взаимодействие между генетическими и эпигенетическими компонентами. Однако основная генетическая последовательность человека работает на эпигенетических метках, которые могут быть затронуты внешними факторами с созданием стабильных, но обратимых поведенческих шаблонов.

 

Источники: lenta.ru, innovanews.ru