Промени в спермата РНК могат да формират бъдещите поколения, предупреждават учените

Докато останалата част от света дебатира етиката на дизайнерските бебета, екип от Медицинския университет в Масачузетс (UMass) показа, че може да нямаме нужда от CRISPR за промяна на гените на бъдещите поколения. Техният доклад, публикуван тази седмица в списанието Клетка за развитие, показва, че неща като диета и стрес могат да повлияят на някои решаващи генетичен компонентите на спермата и че тези малки промени имат реално въздействие върху развитието на бебетата.

По същия начин ракетите, насочени към космическото пространство, съдържат "полезни товари" като спътници, или астронавти, които се борят с гигантски топки урина, сперматозоидите са също като малки ракети, съдържащи свои товари: "малки RNAs". решаваща роля за това как гените се изразяват рано в човешкото развитие, но те също могат да бъдат радикално променени от начина на живот на бащите. Неща като диетата, и по-специално стресът, могат да променят състава на този важен РНК товар и да доведат до забележими промени в потомството, казва изследователят Колин Конине, доктор на науките, в лабораторията Rando Medical School на UMass.

„Лабораториите по целия свят успяха да свържат промените в начина на живот на татко с промените в РНК в спермата и след това да доведат до фенотипове в потомството“, казва Конине. Inverse. „Нашето проучване беше едно от първите, които наистина погледнаха как промените в малките РНК влияят на ранното развитие. Искахме да попитаме: какви са първите стъпки, които водят до тези фенотипове по пътя?

За да направят това, изследователите са разработили експеримент, в който тестват как сперматозоидите от различни зони на тестисите от мишки повлияват генната експресия в някои ембриони на петриевата чиния. Спермата от капутата (латински за главата) или горната част на тестиса, всъщност има различни видове РНК, които спермата, събрана от cauda (латински за „опашка“), или дъното на тестиса, където чака търпеливо резервоар за еякулация. Странно, но това всъщност е добър начин да се провери как промените в начина на живот могат действително да променят взаимодействието на сперматозоидите с ембрионите, тъй като позволява на изследователите да проучат как различията в РНК (като тези, произтичащи от диета или стрес) могат да повлияят как се развиват ембрионите.

Инжектирането на тези различни видове сперматозоиди в ембрионите доведе до някои странни резултати.Когато инжектират сперматозоидите в ембрионите, те проявяват склонност към прекомерна експресия на определени гени и в някои, в крайна сметка, на неуспех, нещо, което екипът нарича „смъртоносен фенотип”. Но още повече, те са в състояние да докажат, че RNA в сперматозоидите са важно за развитието на ембриона, като показва обратен ефект. Конина казва, че са успели спасяване някои от тези обречени ембриони, като им инжектират РНК от частта на тестето, която съдържа здрава, зряла сперма.

"Изглежда, че малките РНК в сперматозоидите могат да регулират генната експресия в ембриона", казва той. "Но това, което е доста ясно, е, че можем да спасим тези промени в генната експресия, като връщаме РНК, за които знаем, че всъщност обикновено се получават по време на узряването на сперматозоидите."

Тези резултати показват вид причина и следствие, въпреки че Конине все още не е сигурна как тази верига на командване действително се развива в детайли. Аспекти на живота, като стрес или диета, променят нивата на специфични видове РНК в спермата. Тези РНК след това се доставят от сперматозоиди до ембриона, където, показва това изследване, то може да доведе до някои странни модели на генна експресия в бъдеще. Важното е, че промените в татковата РНК са повече от вероятно да доведат до някаква промяна в ембриона.

В този момент ние всъщност не знаем дали тези нови модели на генно изразяване може непременно да са лоши, казва Конин, но те определено ще се различават. Може да отнеме години, преди наистина да разберем какви ще бъдат реалните промени в хората, пренесени от ембриони със странни РНК последователности. Но изследвания като това са начало.