Устойчивость к голоду передаётся от матери к потомству у червей

Исследование на круглых червях C. elegans показало, что потомство матерей, получавших меньше калорий во время беременности, лучше восстанавливается после голодания в раннем возрасте. Этот защитный эффект передаётся через изменения в сигнальном пути инсулина, которые мать передаёт своему потомству через яйцеклетки.

Эксперимент и результаты

Исследователи из Университета Дьюка под руководством профессора Райана Бо и аспиранта Джеймса Джордана изучили два поколения червей:

  • Одна группа матерей получала обычное питание, другая — ограниченный рацион.
  • Их потомство полностью лишали пищи в первые восемь дней жизни, а затем возвращали к нормальному питанию.

Оказалось, что голодание в раннем возрасте приводило к репродуктивным аномалиям у взрослых червей. Однако эти проблемы с большей вероятностью удавалось избежать, если их матери во время беременности сами недоедали.

Механизм передачи устойчивости

Ограничение питания у матери подавляет сигнальный путь инсулина — биохимический каскад, регулирующий метаболизм углеводов. Это влияет на формирование яиц:

  • Мать снабжает яйца более высокой концентрацией желточного белка, чтобы личинки могли на него опереться при нехватке пищи.
  • Повышенное содержание желтка, в свою очередь, изменяет инсулиновую сигнализацию у потомства, защищая его от долгосрочных последствий раннего голодания для фертильности.

Эволюционный смысл

Как пояснил Райан Бо, уровень пищи, который испытывает мать-червь во время беременности (длящейся 12–16 часов), является достаточно надёжным индикатором условий для её потомства. Снижение доступности пищи может предвещать «коллапс пищевых ресурсов и голод популяции».

Таким образом, черви сохраняют физиологическую «память» об опыте матери, которая помогает им предвидеть и адаптироваться к будущим трудным временам — и всё это без изменения последовательности ДНК.

«Оказывается, существует множество механизмов наследственности помимо ДНК», — отметил Бо.

Исследование опубликовано 4 июля в журнале Current Biology.