На протяжении длительного времени считалось, что здоровье ребенка с точки зрения наследственности опосредовано только ДНК его родителей. Но передача признаков через ДНК – это только часть большой истории. Как оказалось, в этом процессе играет роль и образ жизни отца (например, диета, ожирение и уровень стресса могут быть связаны с определенными последствиями для развития ребенка). Механизмы, которыми это обусловлено, связаны с эпигенетикой – наследуемыми биохимическими изменениями ДНК и белков, связанных с этой молекулой. Но каким именно образом передается такая информация, до сих пор остается недостаточно изученным.
В работе, опубликованной в журнале Developmental Cell, было получено новое понимание того, как информация окружающей среды передается сперматозоидами через молекулы, происхождение которых не связано с ДНК. Авторы статьи смогли предоставить научное обоснование влиянию образа жизни отца на наследственность, а также открыли новые горизонты в изучении передачи и профилактики наследственных заболеваний.
Чтобы определить, как именно экзогенные факторы влияют на развитие эмбриона, исследователи изменяли эпигеном сперматозоидов при помощи создания искусственного дефицита фолиевой кислоты. В дальнейшем отслеживались любые изменения различных групп молекул в белках, ассоциированных с ДНК.
Согласно результатам исследования, изменения, индуцированные этим режимом питания, влияли на метильные группы. Эти молекулы связаны с гистоновыми белками – важным дополнительным компонентом ДНК, нарушения в структуре которых приводили к патологическим изменениям генов и формированию врожденных дефектов позвоночника и черепа. Эти изменения гистоновых белков передавались сперматозоидами и оставались на протяжении всего развития эмбриона.
В дальнейшем коллектив авторов намерен определить возможности по восстановлению нормальной структуры гистоновых белков.
