Впервые продемонстрировано трансгенерационное эпигенетическое наследование у млекопитающего с отредактированным метилированием

Генетические инженеры из Института биологических исследований Солка совместно с коллегой из Университета Католика Сан-Антонио де Мурсия впервые продемонстрировали трансгенерационное эпигенетическое наследование у млекопитающего с отредактированным метилированием. В статье, опубликованной в Cell, группа описала создание эпигенетической мутации у подопытных мышей и отслеживание этого изменения на протяжении четырёх поколений потомства.

В 1990-х годах учёные обнаружили, что изменения в экспрессии генов не всегда связаны с изменениями в последовательности ДНК. Было установлено, что поведенческие и экологические факторы могут влиять на механизмы включения или выключения генов. Наиболее распространённым фактором оказалось метилирование ДНК, при котором молекула метильной группы присоединяется к цепи ДНК и в дальнейшем контролирует активацию связанного с ней гена.

Последующие исследования показали, что метилирование генома — обычное явление. Совсем недавно учёные обнаружили, что метилирование ДНК может передаваться от родителя к потомству без изменений в самой ДНК. Как это возможно, остаётся загадкой. В новой работе команда из Калифорнии выяснила, что такие изменения могут передаваться через несколько поколений у млекопитающих.

Работа заключалась в добавлении специфических метильных групп к двум участкам генома подопытных мышей. Это заблокировало активацию двух генов, связанных с метаболизмом. Затем инженерные клетки ввели в эмбрионы мышей, которые были помещены в матку суррогатной самки. Развитие мышей отслеживали от рождения до 10 месяцев.

Все мыши с модифицированными клетками, как и ожидалось, развили ожирение. Исследовательская группа затем скрестила этих мышей с ожирением с немодифицированными партнёрами и изучила их потомство. Это потомство, в свою очередь, скрещивали с другими мышами, и так на протяжении четырёх поколений. Все четыре поколения имели модифицированный аллель, и у всех развилось ожирение.

Команда провела эксперимент несколько раз: в одних случаях использовали модифицированных самцов с немодифицированными самками, в других — модифицированных самок с немодифицированными самцами. Это не имело значения; ожирение сохранялось. Как передаются такие признаки, остаётся загадкой.