Keď ľudstvo dospelo k objavu molekuly DNA, kód nukleovej kyseliny sa všeobecne považoval za začiatok a koniec genetickej dedičnosti. Ako však píše portál ScienceAlert, dnes je zrejmé, že chemické značky naviazané na kľúčové časti genetickej sekvencie nielen ovplyvňujú spôsob čítania génov, ale môžu sa meniť v reakcii na vystavenie sa prostrediu.
V skutočnosti sa dokonca môžu prenášať z jednej generácie na druhú. Nazýva sa to transgeneračná epigenetická dedičnosť a môže to byť cesta, ktorou zdravie, životný štýl alebo dokonca prostredie rodičov ovplyvňuje zdravie a vývoj potomstva v rodokmeni po celé generácie. Mechanizmy jej fungovania však dodnes ešte nie sú úplne pochopené.
Nové zistenia
Štúdia publikovaná v PNAS ukázala, ako sa bežná epigenetická modifikácia môže prenášať cez tri generácie prostredníctvom spermií, čo ovplyvňuje aktivitu génov a vývoj u „vnukov“. Výskum bol robení na háďatkach obyčajných a prináša nové vedomosti o trvalej epigenetickej pamäti.
„Tieto výsledky vytvárajú vzťah príčiny a účinku medzi histónovými značkami prenášanými spermiami a génovou expresiou a vývojom u potomkov a vnukov,“ hovorí Susan Strome, molekulárna a bunková biológka z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz. Epigenetické zmeny sú molekulárne ozdoby pridané do DNA, ktoré prichádzajú v niekoľkých formách a riadia, kedy a ako sa budú dodržiavať genetické pokyny.
Ak mašinéria bunky, ktorá číta jej genóm, nemôže získať prístup k určitým génom, pretože im v ceste stoja objemné molekuly, potom tieto gény nebudú dešifrované na proteíny. Navinutie dlhých reťazcov DNA okolo hlavných proteínových komplexov dostatočne tesným spôsobom môže mať podobný tlmiaci účinok.
Vplyv na dve generácie
Znie to zložito, no v podstate ide o to, že väčšina z týchto epigenetických modifikácií sa po oplodnení považovala za vymazané a „resetované“. Pohlavné bunky sú totiž preprogramované, aby sa zabezpečil normálny vývoj. Ale ako ukazujú štúdie na zvieratách, zdá sa, že niektoré môžu uniknúť preprogramovaniu a môžu sa preniesť z generácie na generáciu.
Bez zbytočného zahlcovania odbornými informáciámi ti prezradíme, že niekoľko štúdií na ľuďoch odhalilo dôkazy o tom, že prístup starých rodičov k jedlu ovplyvňuje zdravotné výsledky potomkov ich detí, a to až o dve generácie ďalej.
Iný výskum sa zase zaoberal súvislosťami medzi zdravím matiek vrátane fajčenia a detskou astmou, alebo ukázal, ako udalosti v ranom detstve môžu naleptať chemické úpravy do DNA človeka, ktoré ovplyvňujú jeho zdravie v neskoršom živote.
Štúdie na ľuďoch, ktoré vytvárajú priamu súvislosť medzi zdravím rodičov, epigenetickými zmenami v pohlavných bunkách a výsledkami potomstva, „prakticky neexistujú“, čiastočne kvôli obmedzeniam epidemiologických štúdií, ktoré môžu poskytnúť iba asociácie a nie kauzálne vzťahy.
Potrebujeme vedieť viac
Veľkou výzvou je aj oddelenie vplyvu epigenetických markerov od genetických, kultúrnych a behaviorálnych vplyvov. Nie je totiž jasné, ako začať oddeľovať genetiku od sociálnych okolností alebo podmienok prostredia, ktoré pretrvávajú celé generácie. To je dôvod, prečo štúdie na zvieratách, ako je táto, sú užitočné pri „objasnení toho, ako môže epigenetická dedičnosť formovať vývoj a zdravie budúcich generácií,“ píšu Strome a kolegovia vo svojom publikovanom článku.
Tím tvrdí, že ich zistenia odzrkadľujú zistenia z laboratórnych buniek cicavcov a že ďalšie nedávne štúdie naznačujú, že histónové markery zdedené spermiami sú aj u myší. Tieto paralely môžu znamenať, že mechanizmus sa môže rozšíriť aj na ľudí. Stále však veľa nevieme o tom, ako funguje epigenetická dedičnosť počas viacerých generácií, alebo či skutočne funguje.