12.06 - 05:27

Нематоды запомнили патогенных бактерий на четыре поколения


 

Эпигенетическая память позволила круглым червям Caenorhabditis elegans запомнить вред от бактерии Pseudomonas aeruginosa настолько хорошо, что их потомки продолжали обходить их стороной на протяжении четырех поколений. Результаты статьи в Cell продемонстрировали, что это обусловлено активностью некодирующих piРНК и взаимодействующих с ними белков в нейронах червя.

Несмотря на консервативность самой последовательности ДНК, организмы умеют быстро изменять эпигенетические настройки генома, чтобы оперативно подстраиваться под внешние события. Эти настройки могут сохраняться на протяжении разного времени, а в некоторых случаях — даже передаваться по наследству. Например, стресс или диета влияют на внешний вид и предрасположенность потомства к болезням. За последние несколько лет в научной литературе накопилось довольно много таких примеров, однако возможность передачи сложных поведенческих паттернов, связанных с памятью и обучением изучена очень плохо. Новые результаты группы исследователей из Принстона говорят о том, что такое возможно: на примере нематод они разобрали механизм возникновения и наследования такого паттерна.

В природе черви C. elegans часто живут в соседстве с бактериями, некоторые из которых могут служить пищей, а другие, например синегнойные палочки P. aeruginosa, — патогенами. Известно, что если расположить этих бактерий и червей вместе, то поначалу P. aeruginosa привлекают нематод, но затем, в течение нескольких часов, учатся их избегать.

Чтобы понять, как устроен механизм запоминания, Ребекка Мур (Rebecca Moore) и ее коллеги сравнили транскрипционные профили нематод родителей и их потомков, которые взаимодействовали с синегнойной палочкой или с бактерией E. coli (контрольное условие). Основные различия обнаружились в нейронах; в частности, у червей знакомых с P. aeruginosa, и их «злопамятного» потомства оказалась повышена активность daf-7 — лиганда белка TGF-β в нейронах, которые отвечают за избегание патогенных бактерий. Оказалось, что блокировка этого гена у потомства нематод «стирает» их память и синегнойные палочки снова становятся для них привлекательными.
Управление активностью генов, как выяснили ученые, происходит во многом при помощи модификаций гистонов, — белковых комплексов, на которые намотана ДНК. В зависимости от них меняется плотность упаковки ДНК и, соответственно, ее доступность для белков, участвующих в синтезе РНК. В свою очередь, своим появлением гистоновые модификации могут быть обязаны взаимодействию белков аргонавтов и некодирующих piРНК. Именно этот способ регуляции активности генов оказался критичен для формирования эпигенетической памяти нематод: выключение генов этого пути лишало животных способности передавать память о вредных бактериях потомству.

Исследователи, таким образом, подтвердили, что черви способны передавать такую «память» своим детям так, что интерес к этим патогенам появляется вновь только в пятом поколении. При этом нематоды не запоминали других, менее опасных бактерий.

В том же номере Cell опубликована и другая статья по схожей теме. В ней Рейчел Познер (Rachel Posner) и ее коллеги также показали, что изменения предпочтений в хемотаксисе могут передаваться через несколько поколений и регулироваться при помощи малых РНК. Они продемонстрировали, что изменение активности регуляторного гена RDE4 в нейронах вызывает ответ в клетках гонад нематоды: там увеличивается количество ряда малых РНК и пропорционально снижается активность регулируемых ими генов. Среди последних оказался ген saeg2, играющий важную роль в стрессовом хемотаксисе этих животных. Эти изменения наследовались в течение трех поколений: нейронная активность RDE4 у предковых нематод влияла на хемотаксис их правнуков.

Интересный механизм, лежащий в основе поведения нематод открыли недавно другая группа исследователей. Обычно черви не прочь полакомиться личинками других нематод, но свое потомство не трогают. Оказалось, что они распознают своих благодаря сигнальному белку, расположенному на кутикуле червей.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Адаптация ребенка к саду: сколько длится и что делать родителям

Наберитесь терпения и подарите ребенку свою любовь
Подробнее »»

Новое исследование: в основе любви лежит сострадание

Оказывается, мужчины способны сопереживать, когда испытывают глубокое чувство и заинтересованы в крепком союзе.
Подробнее »»

Популярные лекарства от изжоги могут провоцировать рак

Американские ученые назвали препараты, которые провоцируют рак
Подробнее »»

Ученые воссоздали то, что случилось с динозаврами

Международная группа из более чем двух десятков ученых проанализировала образцы керна из горных пород и холмов, чтобы понять, от чего умерли все динозавры
Подробнее »»

Эксперты рассказали, может ли Луна повлиять на ваше здоровье

Луна удерживает человеческий разум в плену с незапамятных времен.
Подробнее »»

Читайте также:
19.09 - 16:46

Донорские клетки костного мозга помогли мышам забеременеть

Американские медики выяснили, что в начале беременности стволовые клетки из костного мозга отправляются в матку и размножаются там, образуя участок плаценты.
Подробнее »»

19.09 - 15:53

Употребление грибов может снизить риск рака простаты

Национальный институт рака прогнозирует, что в 2019 году в Соединенных Штатах будет зарегистрировано 174 650 новых случаев рака простаты
Подробнее »»

19.09 - 15:20

Не лишний вес и не размер груди: эксперт назвал главную проблему всех женщин

Ицхак Пинтосевич рассказал несколько лайфхаков для самомотивации женщин
Подробнее »»

19.09 - 14:49

Родители скрывают от всех пол ребенка, чтобы ему не навязали «гендерные стереотипы»

Даже ближайшие родственники не знают, кто родился полтора года назад у Хоббит и Джейка.
Подробнее »»

19.09 - 14:45

Список продуктов, которые должны быть в каждом доме

Эти продукты универсальны: с ними без труда можно что-нибудь приготовить
Подробнее »»

19.09 - 13:21

Зубы мудрости: зачем нужны и стоит ли их удалять

Всем известно, что у человека могут образоваться зубы мудрости. Они обычно появляются во взрослом возрасте.
Подробнее »»

19.09 - 13:01

Пять простых упражнений для снятия боли в спине и шее

Многим знакомо состояние, когда мышцы шеи скованы, а плечи напряжены
Подробнее »»

19.09 - 12:44

Роналду ходил в Макдональдс за бесплатной едой

Нападающий Ювентуса и сборной Португалии Криштиану Роналду поделился воспоминаниями из детства
Подробнее »»

19.09 - 12:44

ГМ-лимфоциты вылечили мышам фиброз сердца

Исследователи показали возможность лечения фиброза миокарда у мышей введением CAR-T-лимфоцитов, которые атаковали активированные фибробласты сердца.
Подробнее »»

19.09 - 11:42

Фасолевая диета: худеем без особых затрат

Фасоль - прекрасный источник растительного белка
Подробнее »»

19.09 - 11:19

Как стать привлекательной: пять эффективных способов

Психолог раскрыла очень простой секрет женской привлекательности
Подробнее »»

19.09 - 10:47

Лечение морковью: при язве, простуде, геморрое и веснушках

Морковку уважают и народные лекари, и официальная медицина.
Подробнее »»

19.09 - 10:40

19-летняя украинка проиграла на теннисном турнире в Китае

Украинская спортсменка не сумела удержать преимущество в противостоянии с опытной американкой
Подробнее »»

19.09 - 09:37

Ученые определили виды рака, которые передаются по наследству

5-10% всех опухолей связаны с мутациями генов
Подробнее »»

19.09 - 09:19

Таблетки для контрацепции грозят диабетом

Таблетки с гормональными контрацептивами могут повышать опасность этого метаболического расстройства
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...