Слушать новости
Телеграм: @gazetaru
Мыши сгрызли основы селекции

Обнаружен механизм негенетического наследования

Фото: CI
Аномальный механизм наследования родительских признаков всколыхнул всю научную общественность. Он нарушает законы природы и правила Менделя.

Мыши бросили вызов классическим законам генетики. Как показали эксперименты, поставленные над грызунами в университете Софии Антиполис в Ницце и Национальном институте здравоохранения и медицинских исследований Франции (INSERM) и опубликованные в журнале Nature,

генетически модифицированные мыши умудряются передавать по наследству признак, когда ответственный за него ген отсутствует.

Закон чистоты гамет Грегора Менделя - биологический закон, согласно которому гамета диплоидного гибрида может нести лишь один из двух аллелей данного гена, привнесенных при оплодотворении разными родителями. Согласно закону чистоты гамет ни одна гамета не может быть гибридной, так как она несет аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен гаметой этого родителя в гибридную зиготу.

Опыты проводились над мышами с мутированным геном Kit. Мутация в нем предопределяет появление белых пятен на хвосте и лапках у серых мышей. Животных с нормальным геном скрестили с особями, в геноме которых присутствовали оба варианта гена — обычный и мутировавший.

Через поколение пятнистым оказалось все потомство, в том числе и те экземпляры, которым измененные участки ДНК не достались непосредственно от родителей.

На первом этапе ученые создали мышей, которые несли одну нормальную копию специфического гена и одну мутантную. При дальнейшем скрещивании каждая мышь провела одну из копий к каждому из потомков. Всего у каждого потомка оказалось две копии, по одной от отца и матери. По законам генетики мыши, обладающие на выходе двумя обычными копиями гена, должны были бы обладать нормальным окрасом. Однако на практике у 24 из 27 подобных мышат все еще сохранялись белые пятнышки. Несмотря на стабильное отсутствие гена Kit, удивительное явление, известное как парамутация и ранее не наблюдавшееся у животных, продолжалось в течение еще нескольких поколений.
Всего ученые испробовали три вида генных комбинаций, разводя мышей с нормальными и модифицированными генами совместно: оба родителя с мутантными генами (их потомство умирало вскоре после рождения), один из родителей с мутантным геном и один с нормальным (их потомство должно оказаться пятнистым, как их родители) и оба родителя с нормальными генами (в окрасе их детенышей пятен быть не должно).

В ходе дальнейшего исследования генетики предположили, что неположенный признак передается при помощи РНК — химического кузена ДНК: мутантные РНК при попадании в яйцеклетки и сперматозоиды способны наложить свой отпечаток в проявлении признака вне зависимости от наследуемости нормального генотипа.

То есть РНК при определенных условиях способна брать на себя функции ДНК, считавшейся единственным носителем наследственной информации.

Рибонуклеиновые кислоты - тип нуклеиновых кислот; высокомолекулярные органические соединения, образованные...

Чтобы проверить предположение, в оплодотворенную яйцеклетку нормальных мышей ввели экстракт аномальной РНК, взятой у пятнистых мышей, не имеющих гена Kit. Выросшие из такого эмбриона мыши также имели белые пятна, как и окрашенные мыши с немодифицированной ДНК. Как именно РНК передает потомству черту в отсутствие нужного гена, определяющего появление признака в родителе, пока непонятно.

Исследование породило волну дискуссий в научном мире, так как полученные данные противоречат современным представлениям о наследственности и, возможно, могут быть распространены и на наследуемость в естественных условиях у человека и животных.

Кроме того, если предварительные результаты подтвердятся, придется пересмотреть механизмы возникновения некоторых заболеваний, таких, например, как диабет или бесплодие. А по словам руководителя исследования Мину Рассулзадегана из INSERM, оно «в конечном счете поможет нам понять, почему мы все так сильно отличаемся друг от друга». В то же время Пол Солоуэй из Корнелльского университета, комментируя открытие, заметил, что «наиболее интригующая возможность состоит в том, что такие РНК могут управлять и другими, негенетическими путями наследования вроде метаболизма или поведенческого импринтинга».