Spremembe v spermah RNA lahko oblikujejo prihodnje generacije, opozarjajo znanstveniki

Medtem ko preostali svet razpravlja o etiki oblikovalskih dojenčkov, je ekipa na Medicinski fakulteti Univerze v Massachusettsu (UMass) pokazala, da morda ne bomo potrebovali CRISPR za spremembo genov prihodnjih generacij. Njihov dokument, objavljen ta teden v reviji Razvojna celica, kaže, da lahko stvari, kot so prehrana in stres, vplivajo na nekatere ključne genetsko sestavine sperme in da te drobne spremembe resnično vplivajo na razvoj otrok.

Na enak način, kot so rakete, namenjene za vesolje, vsebujejo "koristne tokove", kot so sateliti, ali astronavti, ki se borijo z velikanskimi žarki, sperme so prav tako kot majhne rakete, ki vsebujejo svoj tovor: "majhne RNA". ključno vlogo pri zgodnjem izražanju genov v človekovem razvoju, lahko pa jih radikalno spremenijo tudi življenjski slog očetov. Stvari, kot je prehrana, zlasti stres, lahko spremenijo sestavo tega ključnega tovora RNA in povzročijo opazne spremembe v potomcih, pravi raziskovalec Colin Conine, doktor znanosti, v laboratoriju Rando Medical School.

"Laboratoriji po vsem svetu so lahko povezali spremembe v načinu življenja očeta s spremembami v RNA v spermi, nato pa to vodi do fenotipov v potomcih," pravi Conine. Inverse. »Naša študija je bila ena prvih, ki je resnično pogledala, kako spremembe majhnih RNA vplivajo na zgodnji razvoj. Želeli smo vprašati, kateri so prvi koraki, ki vodijo do teh fenotipov po cesti?"

Da bi to naredili, so raziskovalci pripravili poskus, kjer so testirali, kako je sperma iz različnih področij mišjih testisov vplivala na izražanje genov v nekaterih zarodkih petrijeve jedi. Sperma iz kaputa (lat. Za glavo) ali vrh moda ima dejansko različne vrste RNK, ki jih je sperma zbrala s caude (lat. Za rep) ali dno moda, kjer potrpežljivo čaka rezervoar za ejakulacijo. Nenavadno je to dejansko služilo kot dober način za preverjanje, kako lahko spremembe življenjskega sloga dejansko spremenijo interakcijo sperme z zarodki, ker je raziskovalcem omogočilo, da raziščejo, kako lahko razlike v RNA (kot tiste, ki so posledica prehrane ali stresa) vplivajo na razvoj zarodkov.

Injiciranje teh različnih vrst semenčic v zarodke je prineslo nekaj čudnih rezultatov.Ko so v zarodke vbrizgali spermo, so bili nagnjeni k prekomerni ekspresiji določenih genov in v nekaterih sčasoma neuspešnih, kar je skupina imenovala »smrtonosni fenotip«. Še bolj pa so dokazali, da so RNA v spermi pomemben za razvoj zarodkov s povratnim učinkom. Conine pravi, da so lahko shranite zaprtih zarodkov, tako da jih injicirajo z RNA iz dela moda, ki je vsebovalo zdravo, zrelo semenčico.

"Zdi se, da majhne RNA v spermi lahko uravnavajo izražanje genov v zarodku," pravi. "Ampak kar je zelo jasno je, da smo sposobni rešiti te spremembe v izražanju genov tako, da vrnemo RNA, za katere vemo, da se običajno pridobijo med dozorevanjem sperme."

Ti rezultati kažejo vrsto vzroka in posledice, čeprav Conine še vedno ni prepričana, kako se ta ukazna veriga dejansko podrobno razvija. Življenjski vidiki, kot so stres ali prehrana, spreminjajo raven specifičnih vrst RNA v spermi. Te RNK se nato prenesejo v spermo zarodku, kjer lahko ta študija v prihodnosti privede do nekaterih nenavadnih vzorcev izražanja genov. Pomembno je, da spremembe v očetovi RNA povzročijo več sprememb v zarodku.

Na tej točki pravzaprav ne vemo, ali bi bili ti novi vzorci genskega izražanja nujno slabi, pravi Conine, vendar bodo vsekakor drugačni. Morda bodo potrebovali leta, preden bomo resnično razumeli, kakšne bodo resnične spremembe pri ljudeh, ki jih nosijo zarodki s čudnimi RNA sekvencami. Toda študije, kot je ta, so začetek.