Исследователи из Принстонского университета обнаружили, что избегание патогенной бактерии Pseudomonas aeruginosa может передаваться из поколения в поколение у круглых червей. Формирование реакции сопровождается синтезом белка daf-7 и регуляторными piРНК. Результаты исследования были опубликованы на страницах Cell.

Известно, что признаки организма закодированы в ядерном генетическом материале. Последовательность нуклеотидов, складывающих молекулу ДНК, программирует процесс создания белка и передается от родителей потомству. Каждый организм, рожденный половым размножением, содержит материнскую и отцовскую половинки набора одних и тех же генов. Один ген превалирует над другим, и потому можно говорить о доминантных и рецессивных аллелях. Мозаика из доминирующих и подчиняющихся генов создает неповторимый набор признаков каждого существа.

Способность наследовать от родителей информацию о стрессовых ситуациях может быть эволюционно полезной. Исследования показали, что голод и тепловой шок активируют у маленьких круглых червей Caenorhabditis elegans синтез белков приспособления. В самих генах изменений не происходит, однако меняются сигнальные метки, структура и расположение упорядочивающих геном белков. В результате одни гены «пакуются» и прекращают синтез, а другие — «распаковываются». Если изменения затрагивают и половые клетки червей, то потомство вместе с набором хромосом получит эти специфические метки — память о сложных для родителей временах.

«В естественной среде черви вступают в контакт со многими видами бактерий. Некоторые из них — источники еды, другие — источники болезней. Червей изначально привлекает Pseudomonas aeruginosa, но после заражения они учатся избегать его. В противном случае они умрут в течение нескольких дней», — отметил один из соавторов, профессор кафедры молекулярной биологии Принстонского университета Колин Мерфи.

Исследователи обнаружили, что после того, как матери-черви научились избегать патогенного Pseudomonas aeruginosa, их потомство тоже избегало бактерий. Наследственное отвращение к патогену сохранялось на протяжении четырех поколений, черви же пятого поколения опять принимали бактерию за еду. Избегающее поведение как у матерей, так и у потомства было связано с повышенным синтезом белков нервной системы. Повышенная экспрессия daf -7 и регуляторных piРНК у матерей был необходим для того, чтобы потомство унаследовало отвращение к патогену. Связанный с piРНК белок PRG-1 не был необходим для обучения матерей, но требовался для увеличения экспрессии daf-7 в потомстве.

https://indicator.ru/news/2019/06/10/potomstvo-kruglych-chervei-nasledovat-izbeganiya/