親の遺伝子よりも多くの遺伝子を受け継ぐことができたら? 遺伝子のオンとオフを切り替える能力を継承できるとしたら?
これらの可能性は、私たちの後に明らかになりました 最近の研究、Nature Communications に掲載されました。 私たちの遺伝子に加えて、母親から子孫へと受け継がれる情報が、彼らの骨格の発達に影響を与えることを発見しました。 これは、通常、世代間でリセットされる「エピジェネティック」な情報です。
私たちの研究はマウスで行われました。これは、母親の卵子からの長期にわたるエピジェネティックな効果が次の世代に引き継がれる、哺乳類におけるこの種の最初のケースです。 これは、その世代の健康に生涯にわたる影響を及ぼします。
しかし、同等のエピジェネティックな変化が人間にも受け継がれているとは断言できません。これには、骨格の発達や病気への潜在的な影響が含まれます。
ちょっと待って、エピジェネティクスって何？
私たちの遺伝子 (DNA のパッケージ) は、私たちの体に特定のタンパク質を作るように指示します。 しかし、私たちの細胞には、遺伝子を使用するか (スイッチをオンにするか) 使用しないか (スイッチをオフにするか) を知るための指示も必要です。
これらの指示は、DNA の上にある化学タグまたは「エピジェネティック」タグ (小分子) の形で提供されます。 これらのタグは生涯を通じて蓄積されます。
句読点が読者の文の理解にどのように役立つかを考えてみてください。 エピジェネティック タグにより、細胞は DNA 配列を理解できるようになります。
これらのエピジェネティックなタグがなければ、細胞は間違ったタイミングでタンパク質を作るか、まったく作らないかもしれません.
胚の発生にはタイミングが重要です。 特定の遺伝子が発現する (タンパク質を生成するスイッチがオンになる) 時期が早すぎたり遅すぎたりすると、胚は適切に発育しません。
エピジェネティクスとは何ですか？
何を見つけましたか？
私たちは、SMCHD1 と呼ばれるマウス卵子 (卵子) のタンパク質の機能を理解することに興味を持っていました。
マウスの卵からSMCHD1を除去することにより、SMCHD1を欠く卵から発生したマウスは骨格が変化し、脊椎の一部の椎骨が破壊されていることがわかりました。
これは、卵の SMCHD1 の損失によるエピジェネティックな変化によってのみ説明できます。
特に、私たちは、 ホックス 遺伝子。 これらは、哺乳類の骨格がどのように発達するかを制御することが知られている一連のタンパク質をコードしています。
ホックス 遺伝子は、ハエから人間まで、すべての動物に見られ、私たちの背骨を設定するために重要です. Evolutionは、の表現のタイミングを微調整しました ホックス 骨格が正しく組み立てられるように、胚発生中に遺伝子を使用します。
私たちの研究は、母親のSMCHD1によって卵子に確立されたエピジェネティックタグが、これらの方法に影響を与える可能性があることを示しました ホックス 遺伝子は彼女の子孫に発現しています。
受胎直後に卵子のほとんどすべてのエピジェネティック タグが消去されるため、この発見は大きな驚きです。 これは工場出荷時設定へのリセットに少し似ていると考えてください。
これは、母親の卵子からのエピジェネティックな情報が子孫に引き継がれ、その成長方法が形成されることは珍しいことを意味します。
これは私たちにとってどういう意味ですか？
私たちの調査結果は、母親から受け継いでいない遺伝子でさえ、あなたの発達に影響を与える可能性があることを示唆しています.
これは、SMCHD1 遺伝子にバリアントを持つ女性の子供に影響を与える可能性があります。 SMCHD1 の変異は、次のようなヒトの病気を引き起こします。 筋ジストロフィー.
将来、SMCHD1 は、タンパク質の機能を変更し、SMCHD1 の変異によって引き起こされる疾患の患者を助ける新薬の標的となる可能性があります。 したがって、卵子における SMCHD1 の破壊が将来の世代にどのような影響を与えるかを理解することが重要です。
他の病気はどうですか？
科学者たちは、遺伝子に追加されたエピジェネティック タグが環境の変化に敏感であることを理解し始めています。 これは、食事や身体活動のレベルなどの環境の変化が、遺伝子の発現方法に影響を与える可能性があることを意味します. ただし、これらの変更は DNA 自体を変更しません。
エピジェネティックな状態は、世代間の「工場出荷時設定へのリセット」により、卵子の発育中および胚発生の非常に初期の段階で最も大きく変化します。 これは、胚がこの発達期間中の環境を含むエピジェネティックな変化に対してより脆弱であることを意味します。
エピジェネティックな情報が母親から受け継がれるケースが増えるにつれて、母親が経験する食事やその他の環境の変化が次世代に影響を与える可能性がある場合があります。
科学者が単一の卵で何が起こるかを研究できるようになったことを考えると、私たちはそれがどのように起こるかを判断し、正確に何を受け継いでいるかを解明するのに適した立場にあります.
著者について
マーニー・ブレウィット, 分子医学研究室, 室長, ウォルターとエリザホール研究所 & ナタリア・ベネッティ、博士課程学生、エピジェネティクスおよび開発部門、 ウォルターとエリザホール研究所
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
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