Ученые обнаружили новый механизм, который позволяет родителям передавать потомкам признаки долголетия без изменения ДНК. Речь идет об эпигенетической передаче информации через гистоны — особые белки, участвующие в упаковке и регуляции генетического материала, пишет ScienceDaily.
Исследования проводились на круглых червях Caenorhabditis elegans — популярной модельной системе в молекулярной биологии. Ученые уже знали, что увеличение активности определенного фермента в лизосомах — органеллах, отвечающих за переработку веществ в клетке, — способно продлить жизнь червей примерно на 60%. Однако неожиданным открытием стало то, что потомки этих «долгоживущих» червей — даже те, у которых не было генетической модификации, — также жили дольше нормы. Этот эффект сохранялся на протяжении четырех поколений.
Чтобы понять причину, ученые детально исследовали работу лизосом и эпигенетических маркеров. Они установили, что изменения в лизосомах передаются от соматических (телесных) клеток к репродуктивным клеткам через гистоны. В половых клетках эти гистоны модифицируются, а затем «переносят» информацию в эпигеном — систему химических меток, которая регулирует работу генов. Таким образом, преимущества, связанные с долголетием, передаются потомкам без каких-либо изменений в самой ДНК.
«Обычно мы думаем, что наследственность хранится только в ядре клетки, — объясняет руководитель исследования Мэн Ван. — Но теперь мы показали, что гистон может перемещаться из одной клетки в другую, неся с собой эпигенетическую информацию. Это дает понимание механизма трансгенерационных эффектов».
Ученые выявили, что определенный вариант гистона повышается в организме долгоживущих червей и может транспортироваться из соматических тканей в зародышевые клетки через белковые переносчики питательных веществ. Особенно активно этот процесс запускается во время голодания, что указывает на связь между физиологическими изменениями и эпигенетической передачей информации.
Результаты исследования добавляют важный элемент к пониманию того, что лизосомы — это не просто «мусорные контейнеры» клетки, а сигнальные центры, способные влиять на процессы, происходящие в последующих поколениях.
Этот механизм передачи информации может объяснить и другие наблюдавшиеся ранее трансгенерационные эффекты: например, как стресс, голод или загрязнение окружающей среды, пережитые родителями, отражаются на здоровье их детей и внуков.
«Мы теперь знаем, что соматические и зародышевые клетки могут быть связаны через гистон, который переносит наследственную информацию между поколениями», — подчеркнула Мэн Ван.