Природа

Ученые только что обнаружили, как нервные клетки могут передавать информацию в течение нескольких поколений

Как правило, активность вашего мозга не влияет на физиологическое развитие ваших половых клеток. Проще говоря: то, что вы «думаете», не может быть унаследовано. Но теперь, похоже, нам нужно переосмыслить это правило хотя бы для одного вида.

Было показано, что активность нейронов-нематод влияет на фуражирующее поведение следующего поколения червей и может быть вызвана новым путем наследования.

Группа ученых из Тель-Авивского университета в Израиле описывает, как свободно плавающие нити РНК, образующиеся внутри нейронов круглого червя (Caenorhabditis elegans), влияют на то, как последующие поколения нюхают пищу.

«Мы обнаружили, что небольшие РНК передают информацию, полученную от нейронов, потомству и влияют на различные физиологические процессы, включая поведение потомства в поисках пищи», - говорит биолог Одед Рехави.

Команда Рехави признает, что их главная цель - бросить вызов научным догмам, особенно наследственным. Это, безусловно, большая проблема для давно установленного предположения в биологии, поэтому он заслуживает тщательного изучения, прежде чем мы примем его.

Имея это в виду, открытие потенциально огромно: оно может описать совершенно новый механизм, посредством которого одно поколение влияет на физическое состояние следующего.

В течение большей части прошлого века мы полагали, что существует только два способа передачи информации от родителя ребенку - генетически, посредством кодирования их ДНК; и культурно, ведя себя так, что косвенно влияет на развитие их потомства.

За последние десятилетия биологи стали больше узнавать о тонких редакционных изменениях, которые могут изменить способ считывания генов, применяя форму химической блокировки.

Поскольку на эти «эпигенетические» процессы может влиять окружающая среда, теперь считается, что события, происходящие в жизни одного поколения, могут повлиять на развитие не только детей, но и, возможно, нескольких поколений.

Поведение родителей может вызывать эпигенетические изменения из-за привязанности или крайней их нехватки, но считается, что любая непосредственная связь между химией их нейронов и генами внутри их стволовых клеток противоречит правилам.

«Долгое время считалось, что деятельность мозга не может абсолютно повлиять на судьбу потомства», - говорит Рехави.

«Барьер Вейсмана, также известный как Второй закон биологии, утверждает, что унаследованная информация в зародышевой линии должна быть изолирована от воздействий окружающей среды».

Несколько лет назад американские исследователи показали, что мобильные сегменты двухцепочечной РНК, генерируемые нейронами нематод, могут оказаться в их половых клетках и даже заглушить некоторые гены клетки.

Читайте также:  Ученые впервые связали редкие генетические мутации с волчанкой

Удивительно, но исследование не продемонстрировало каких-либо существенных изменений в функциях потомства.

Рехави и его команда продемонстрировали, что наследование этих нейрональных фрагментов РНК может привести к различиям в обучении и поведении не только в следующем поколении, но и на протяжении нескольких последующих поколений.

Они удалили ключевой ген РНК-связывающего белка из трансгенных штаммов C. elegans, чтобы продемонстрировать роль белка в управлении уровнями фрагментов РНК как в нервных, так и в половых клетках.

Присутствие этого связывающего белка имело большое различие в том, обнаружили ли потомки химические вещества в окружающей среде при различных температурах, подразумевая, что РНК, генерируемая нейронами их родителей, влияет на функционирование их собственной нервной системы.

Точные изменения в их нервной системе, ответственные за снижение способности обнюхивать окружающую среду, неизвестны, поэтому предстоит еще много работы.

Но это захватывающий шаг в демонстрации того, как РНК, созданная нейронами родителя, может проскользнуть в клетки их потомства, чтобы стимулировать довольно важную функцию.

Полвека назад противоречивый эксперимент, проведенный психологом из Мичиганского университета Джеймсом Макконнеллом, показал, что воспоминания могут быть переданы через потребление РНК у каннибалистических плоских червей.

Эксперимент сегодня рассматривается как причудливый эпизод в истории науки, который часто называют лженаукой.

В то время как каннибалы Макконнелла стали фольклорными, недавние эксперименты все еще намекают на какое-то взаимодействие между подвижными фрагментами РНК и нейронной активностью. Одно из таких исследований, проведенное в прошлом году, утверждало, что РНК «переносит» шок от одной улитки к другой.

Мы должны быть осторожны, чтобы не переводить эти исследования в человеческий опыт. Существует большая разница в том, как мы представляем воспоминания в нашем мозге по сравнению с условными реакциями в других организмах.

Но если это исследование закончится, улица генетического наследования с односторонним движением будет намного сложнее, чем мы думали.

«Благодаря этому маршруту родители могут потенциально передавать информацию, которая будет полезна для потомства в контексте естественного отбора», - говорит биолог и соавтор исследования Итай А. Токер.

«Это может потенциально повлиять на эволюционный ход организма».

Это исследование было опубликовано в Cell.

Метки

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Back to top button
Close