Izmaiņas spermas RNS var veidot nākotnes paaudzes, zinātnieki brīdina

Lai gan pārējā pasaule diskutē par dizaineru bērnu ētiku, Masačūsetsas Universitātes Medicīnas skolas (UMass) komanda ir parādījusi, ka mums, iespējams, nebūs nepieciešams CRISPR, lai mainītu nākamo paaudžu gēnus. Viņu papīrs, kas šonedēļ izlaists žurnālā Attīstības šūna, rāda, ka tādas lietas kā uzturs un stress var ietekmēt dažas būtiskas ģenētisko spermas sastāvdaļas un ka šīm nelielajām izmaiņām ir reāla ietekme uz to, kā bērni attīstās.

Tādā pašā veidā raķetes, kas piesaistītas kosmosam, satur „lietderīgās slodzes”, piemēram, satelītus, vai astronauti, kas cīnās ar milzu urīna bumbiņām, spermas ir arī tādas, kā mazas raķetes, kurās ir sava krava: “mazas RNS”. būtiska loma gēnu izpausmē cilvēka attīstībā jau agrīnā posmā, taču tos var būtiski mainīt arī tēvu dzīvesveids. Lietas, piemēram, uzturs, un jo īpaši stress, var mainīt šī svarīgās RNS kravas sastāvu un novest pie novērojamām pārmaiņām pēcnācējiem, saka pētnieks Colin Conine, Ph.D., UMass Medical School Rando Lab.

„Labs visā pasaulē ir spējis sasaistīt tēva dzīvesveida izmaiņas ar spermas RNS izmaiņām, un tad tas noved pie fenotipiem pēcnācējiem,” Conine stāsta Apgrieztā. „Mūsu pētījums bija viens no pirmajiem, kas tiešām aplūkoja, kā mazo RNS izmaiņas ietekmē agrīnu attīstību. Mēs vēlējāmies jautāt, kādi ir pirmie soļi, kas noved pie šiem fenotipiem ceļā?

Lai to izdarītu, pētnieki izstrādāja eksperimentu, kurā viņi pārbaudīja, kā spermas no dažādām peles sēklinieku vietām ietekmēja gēnu ekspresiju dažos petriju ēdienu embrios. Spermas no kaputām (latīņu valodā „galvas”) vai sēklinieka augšdaļā faktiski ir dažādi RNS veidi, ko spermas savāc no cauda (latīņu valodā „astes”), vai sēklinieka apakšā, kur tas pacietīgi gaida rezervuārs, kas ir ejakulēts. Dīvaini, tas faktiski strādāja kā labs veids, kā pārbaudīt, kā dzīvesveida izmaiņas var faktiski mainīt spermas mijiedarbību ar embrijiem, jo ​​tas ļāva pētniekiem izpētīt, kā RNS atšķirības (piemēram, tādas, kas rodas uztura vai stresa dēļ) varētu ietekmēt embriju attīstību.

Šo dažādu spermas veidu injicēšana embrijos radīja dīvainus rezultātus.Kad viņi injicēja spermas spermu uz embrijiem, viņi mēdza pārmērīgi izpaust dažus gēnus, un dažos gadījumos galu galā tas neizdodas, ko komanda dēvē par „letālu fenotipu”. Bet vēl jo vairāk viņi spēja pierādīt, ka spermas RNS ir ir svarīgi embriju attīstībai, parādot pretēju efektu. Conine saka, ka viņi varēja saglabāt daži no šiem izlēmušajiem embrijiem, injicējot tos ar RNS no sēklinieka cauda porcijas, kas satur veselus, nobriedušus spermu.

“Šķiet, ka spermas mazās RNS spēj regulēt gēnu ekspresiju embrijā,” viņš saka. "Bet tas, kas ir diezgan skaidrs, ir tas, ka mēs varam glābt šīs izmaiņas gēnu ekspresijā, atdodot atpakaļ RNS, kuras mēs zinām, ka tās parasti iegūst spermas nobriešanas laikā."

Šie rezultāti parāda cēloņu un seku veidu, lai gan Conine joprojām nav pārliecināts par to, kā šī komandķēde sīki izvēršas. Dzīves aspekti, piemēram, stress vai uzturs, maina spermas specifisko RNS tipu līmeni. Pēc tam šie RNS tiek nogādāti ar spermu uz embriju, kur šis pētījums ir parādījis, ka tas var novest pie dažiem dīvainiem gēnu ekspresijas modeļiem nākotnē. Svarīgi ir tas, ka tēva RNS izmaiņas ir vairāk nekā tikai tādas, kas varētu izraisīt embriona izmaiņas.

Šajā brīdī mēs faktiski nezinām, vai šie jaunie gēnu ekspresijas modeļi var būt slikti, Conine saka, bet tie noteikti atšķiras. Var paiet vairāki gadi, pirms mēs patiešām saprotam, kādas būs reālas pārmaiņas cilvēkiem, kas radīsies embrijiem ar dīvainām RNS sekvencēm. Taču šādi pētījumi ir sākums.