Változások a spermium RNS-ben a jövő generációit, a tudósok figyelmeztetnek

Míg a világ többi része vitatja a designer babák etikáját, a Massachusettsi Orvostudományi Egyetem (UMass) csapata megmutatta, hogy nem lesz szükségünk a CRISPR-re a jövő nemzedékének gének megváltoztatására. A héten megjelent papíruk a folyóiratban Fejlődési sejt, azt mutatja, hogy az olyan dolgok, mint a táplálkozás és a stressz, befolyásolhatják néhány fontos tényezőt genetikai a sperma összetevői, és hogy ezek a apró változások valódi hatást gyakorolnak a csecsemők fejlődésére.

Ugyanúgy, mint a világűrben lévő rakéták tartalmazzák a „hasznos terheléseket”, mint a műholdak, vagy az űrhajósok, akik harcolnak a hatalmas vizeletgolyókkal, a spermiumok olyanok, mint a saját rakományt tartalmazó kis rakéták: „kis RNS-ek”. kulcsfontosságú szerepet játszanak abban, hogy a gének hogyan fejezhetők ki az emberi fejlődés korai szakaszában, de az apák életmódja is radikálisan megváltozhat. Olyan dolgok, mint a diéta, és különösen a stressz, megváltoztathatják ennek a döntő RNS-rakománynak a sminkjét, és megfigyelhető változásokhoz vezethetnek az utódokban, mondja Colin Conine kutató, Ph.D., az UMass Medical School Rando Lab-ban.

„A világ minden tájáról származó laborok képesek voltak összekapcsolni az apa életmódjának változásait a sperma RNS változásaira, majd az utódokban fenotípusokhoz vezet” - mondja Conine Inverz. „Tanulmányunk az egyik első, amely valóban megnézte, hogy a kis RNS-ek változásai hogyan befolyásolják a korai fejlődést. Azt akartuk megkérdezni, hogy melyek az első lépések, amelyek ezekhez a fenotípusokhoz vezetnek?

Ehhez a kutatók egy olyan kísérletet dolgoztak ki, ahol tesztelték, hogy az egér herék különböző területein lévő spermiumok milyen hatással voltak a génexpresszióra néhány petri-csészében. A kaput (spanyol „fej”) spermája vagy a herék teteje valójában különböző típusú RNS-ekkel rendelkezik, amelyeket a cauda (latin „farok”) vagy a herék alja gyűjtött össze, ahol türelmesen vár egy tartályt, amelyet ejakulálni kell. Furcsa módon ez valóban jó módja annak, hogy teszteljük, hogyan változtathatják meg az életmódváltozások a spermiumok kölcsönhatását az embriókkal, mert lehetővé tette a kutatók számára, hogy megvizsgálják, hogy az RNS-ek (például az étrendből vagy a stresszből eredő) különbségei hogyan befolyásolhatják az embriók fejlődését.

E különböző spermiumok fecskendezése az embriókba furcsa eredményeket hozott.Amikor a kaput spermákat az embriókba injektálták, bizonyos gének túlzott mértékű kifejeződését keltették, és néhány esetben végül kudarcot vallott, amit a csapat „halálos fenotípusnak” nevezett. De még pontosabban bizonyították, hogy a spermiumokban lévő RNS-ek az embrionális fejlődés szempontjából fontos a fordított hatás bemutatásával. Conine azt mondja, képesek voltak mentés ezek közül néhány elvesztett embrió közül azáltal, hogy a herék cauda részéből származó RNS-eket injektálnak, amelyek egészséges, érett spermát tartalmaztak.

„Úgy tűnik, hogy a spermában lévő kis RNS-ek képesek szabályozni a génexpressziót az embrióban” - mondja. „De mi világos, hogy képesek vagyunk megmenteni azokat a változásokat a génexpresszióban, hogy visszaadjuk azokat a RNS-eket, amelyekről tudjuk, hogy a spermium érése során valóban megszerezhető.”

Ezek az eredmények egyfajta okot és hatást mutatnak, bár Conine még mindig nem tudja biztosan, hogy a parancsnoki lánc milyen részleteket mutat. Az élet aspektusai, mint a stressz vagy az étrend, megváltoztatják a sperma specifikus RNS típusainak szintjét. Ezeket az RNS-eket a sperma továbbítja az embrióba, ahol ez a tanulmány kimutatta, hogy a jövőben bizonyos gén expressziós mintákat idézhet elő. A fontos elvitel az, hogy az apa RNS-ben bekövetkező változások több, mint valószínű, hogy az embrióban valamilyen változást okoznak.

Ezen a ponton nem igazán tudjuk, hogy ezek a génexpressziós új minták szükségszerűen rosszak lennének - mondja Conine, de biztosan különböznek. Előfordulhat, hogy évekbe telik, mielőtt megérthetjük, milyen változások következnek be az emberben az idegen RNS-szekvenciákkal rendelkező embriókon. Az ilyen tanulmányok azonban kezdet.