W przełomowym odkryciu naukowcy pokazali, że pewien gatunek robaka aż do czterech pokoleń dziedziczy wiedzę zdobytą przez przodka, a dziedziczona może zostać wiedza zgromadzona w układzie nerwowym.
Zespół z Princeton University odkrył, że wyuczone w czasie życia zachowania robaka Caenorhabditis elegans są przekazywane potomstwu przez komórki rozrodcze.
Co więcej, komórki te otrzymują informacje od układu nerwowego.
Jak od dawna wiadomo, dziedziczne cechy przekazywane są kolejnym pokoleniom w genach. Kolejne badania pokazały też, że potomstwu mogą być przekazywane pewne cechy poprzez dziedziczone modyfikacje aktywności genów. Sam gen pozostaje bez zmian, tylko jest bardziej lub mniej aktywny. Ten drugi mechanizm nosi nazwę epigenetyki i reaguje on na środowisko, np. temperaturę czy dostęp do pożywienia. Teraz jednak okazało się, że odziedziczona może zostać wiedza zgromadzona w układzie nerwowym.
Robaki C. elegans (organizm często wykorzystywany w badaniach biologicznych) uczą się na przykład unikać pewnych groźnych dla nich bakterii a poszukiwać innych, którymi się żywią. Od urodzenia przyciągają je np. bakterie Pseudomonas aeruginosa, które jednak mogą wywołać u nich infekcję. Kiedy do tego dojdzie, robak zaczyna tych bakterii unikać. Badacze pokazali, że kiedy robak-matka zdobędzie tę wiedzę, jej potomstwo także unika groźnych bakterii.
Wiedza ta utrzymuje się przez cztery pokolenia, po czym znika. To również jest korzystne dla robaka, ponieważ bakteria szkodzi tylko w wysokich temperaturach i utrzymujący się w całym gatunku instynkt jej unikania stanowiłby dla niego przeszkodę.
Dokładniejsze badania pokazały natomiast, że odruch unikania bakterii przekazywały komórkom rozrodczym komórki nerwowe, wydzielając cząsteczki chemiczne (piRNA), które mogą zmieniać aktywność genów.
W odkryciu uczestniczyli także badacze z Izraela.
„Wyniki te są sprzeczne z jednym z najbardziej podstawowych dogmatów nowoczesnej biologii. Dotąd myślano, że aktywność mózgu absolutnie nie może mieć wpływu na los potomstwa” – mówi prof. Oded Rechavi z Uniwersytetu Telawiwskiego.
„Ważne jest aby podkreślić, iż nie wiadomo, czy podobne zjawisko zachodzi u ludzi. Jeśli tak, może mieć ono praktyczne znaczenie dla medycyny. Wiele chorób ma podłoże dziedziczno-epigenetyczne. Ich lepsze zrozumienie może być kluczem do poznania tych schorzeń i opracowania lepszych sposobów diagnostyki oraz leczenia” – dodaje specjalista.
Więcej informacji na stronach:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/pu-dac060519.php
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php
/Nauka w Polsce – PAP/
