12.06 - 05:27

Нематоды запомнили патогенных бактерий на четыре поколения


 

Эпигенетическая память позволила круглым червям Caenorhabditis elegans запомнить вред от бактерии Pseudomonas aeruginosa настолько хорошо, что их потомки продолжали обходить их стороной на протяжении четырех поколений. Результаты статьи в Cell продемонстрировали, что это обусловлено активностью некодирующих piРНК и взаимодействующих с ними белков в нейронах червя.

Несмотря на консервативность самой последовательности ДНК, организмы умеют быстро изменять эпигенетические настройки генома, чтобы оперативно подстраиваться под внешние события. Эти настройки могут сохраняться на протяжении разного времени, а в некоторых случаях — даже передаваться по наследству. Например, стресс или диета влияют на внешний вид и предрасположенность потомства к болезням. За последние несколько лет в научной литературе накопилось довольно много таких примеров, однако возможность передачи сложных поведенческих паттернов, связанных с памятью и обучением изучена очень плохо. Новые результаты группы исследователей из Принстона говорят о том, что такое возможно: на примере нематод они разобрали механизм возникновения и наследования такого паттерна.

В природе черви C. elegans часто живут в соседстве с бактериями, некоторые из которых могут служить пищей, а другие, например синегнойные палочки P. aeruginosa, — патогенами. Известно, что если расположить этих бактерий и червей вместе, то поначалу P. aeruginosa привлекают нематод, но затем, в течение нескольких часов, учатся их избегать.

Чтобы понять, как устроен механизм запоминания, Ребекка Мур (Rebecca Moore) и ее коллеги сравнили транскрипционные профили нематод родителей и их потомков, которые взаимодействовали с синегнойной палочкой или с бактерией E. coli (контрольное условие). Основные различия обнаружились в нейронах; в частности, у червей знакомых с P. aeruginosa, и их «злопамятного» потомства оказалась повышена активность daf-7 — лиганда белка TGF-β в нейронах, которые отвечают за избегание патогенных бактерий. Оказалось, что блокировка этого гена у потомства нематод «стирает» их память и синегнойные палочки снова становятся для них привлекательными.
Управление активностью генов, как выяснили ученые, происходит во многом при помощи модификаций гистонов, — белковых комплексов, на которые намотана ДНК. В зависимости от них меняется плотность упаковки ДНК и, соответственно, ее доступность для белков, участвующих в синтезе РНК. В свою очередь, своим появлением гистоновые модификации могут быть обязаны взаимодействию белков аргонавтов и некодирующих piРНК. Именно этот способ регуляции активности генов оказался критичен для формирования эпигенетической памяти нематод: выключение генов этого пути лишало животных способности передавать память о вредных бактериях потомству.

Исследователи, таким образом, подтвердили, что черви способны передавать такую «память» своим детям так, что интерес к этим патогенам появляется вновь только в пятом поколении. При этом нематоды не запоминали других, менее опасных бактерий.

В том же номере Cell опубликована и другая статья по схожей теме. В ней Рейчел Познер (Rachel Posner) и ее коллеги также показали, что изменения предпочтений в хемотаксисе могут передаваться через несколько поколений и регулироваться при помощи малых РНК. Они продемонстрировали, что изменение активности регуляторного гена RDE4 в нейронах вызывает ответ в клетках гонад нематоды: там увеличивается количество ряда малых РНК и пропорционально снижается активность регулируемых ими генов. Среди последних оказался ген saeg2, играющий важную роль в стрессовом хемотаксисе этих животных. Эти изменения наследовались в течение трех поколений: нейронная активность RDE4 у предковых нематод влияла на хемотаксис их правнуков.

Интересный механизм, лежащий в основе поведения нематод открыли недавно другая группа исследователей. Обычно черви не прочь полакомиться личинками других нематод, но свое потомство не трогают. Оказалось, что они распознают своих благодаря сигнальному белку, расположенному на кутикуле червей.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Малина под прицелом: необычные рецепты для здоровья и красоты

Стоит жара, вот-вот на дачах и приусадебных участках начнет созревать малина.
Подробнее »»

Сила рукопожатия указывает на состояние здоровья

Ученые рассказали, что сила рукопожатия указывает на состояние здоровья и наличие серьезных заболеваний.
Подробнее »»

Топологический сверхпроводник обеспечил идеальное туннелирование

Физики экспериментально подтвердили парадокс Клейна — беспрепятственное прохождение частиц сквозь потенциальный барьер. Это явление было изначально теоретически предложено для релятивистских частиц, но его удалось обнаружить на границе между металлом и то
Подробнее »»

Продукты, которые наполняют организм живой водой

Согласно всем известной рекомендации, необходимо выпивать восемь стаканов воды в день (некоторые специалисты советуют даже больше).
Подробнее »»

Доказанные наукой плюсы от употребления рыбы

Когда-то в нашей стране четверг считался рыбным днём, и в столовых многочисленных предприятий было принято подавать рыбные блюда.
Подробнее »»

Читайте также:
26.06 - 22:20

10 вкусных сэндвичей для пикника

Наличие большого количества различных кулинарных рецептов позволяет значительно разнообразить рацион целой семьи.
Подробнее »»

26.06 - 21:29

Третий лишний? Что делать, если мужчина слишком привязан к маме 

жизни слишком много. И кто в этом трио лишний — вы или свекровь, становится уже непонятно.
Подробнее »»

26.06 - 21:06

Миллион лайков: 5 приложений, которые сделают твой Instagram самым стильным

Раньше, чтобы сказать что-то о человеке, спрашивали, кто его друг – помнишь поговорку?.
Подробнее »»

26.06 - 20:04

Чрезмерное потоотделение: натуральные средства помощи

Потение является естественным процессом, позволяющим организму регулировать температуру тела.
Подробнее »»

26.06 - 19:49

Сосудистая сетка на лице – как помочь ребенку?

Купероз в младенческом возрасте
Подробнее »»

26.06 - 19:44

Физики разобрались в замерзании мыльных пузырей

Физики из США экспериментально исследовали замерзание мыльных пузырей, выделили два основных сценария замерзания и объяснили их теоретически.
Подробнее »»

26.06 - 19:44

Физики разобрались в замерзании мыльных пузырей

Физики из США экспериментально исследовали замерзание мыльных пузырей, выделили два основных сценария замерзания и объяснили их теоретически.
Подробнее »»

26.06 - 19:07

Украинцев предупредили о схеме мошенников с арендой квартир

Как не попасть в ловушку.
Подробнее »»

26.06 - 18:31

При каких болезнях нельзя есть определенные виды зелени?

Зелень принято считать частью здорового рациона, - причем едва ли не самой полезной.
Подробнее »»

26.06 - 18:01

Десерт из детства: топ-3 рецепта вареников с вишней

Вареники с вишней — традиционное блюдо, распространенное в украинской кухне.
Подробнее »»

26.06 - 17:35

Медики предупреждают об опасности частого мыться головы

Чистые волосы, это важная составляющая женского образа и ее красоты.
Подробнее »»

26.06 - 17:07

Сигналы организма о нехватке витаминов

Большинство из нас знает, что здоровое питание и физические упражнения способствуют долголетию.
Подробнее »»

26.06 - 16:52

Показатели нормы пульса у детей разного возраста, причины ее нарушения

Контролировать пульс ребенка, как и взрослого, можно дома самостоятельно, но при этом важно знать, какие показатели относятся к норме, и по каким причинам они могут колебаться.
Подробнее »»

26.06 - 16:05

Медики рассказали, кому нельзя есть вишню

Вишня — очень вкусная ягода, которую любят не только взрослые, но и дети
Подробнее »»

26.06 - 15:42

Физики научились готовить идеальные блинчики

Физики из Новой Зеландии и Франции разработали оптимальную стратегию поджаривания блинчика, при которой его поверхность получается наиболее плоской.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...