Текст уведомления здесь

Питание матерей повлияло на «влиятельность» их гена

Материнская копия гена nc886 в ДНК гамбийских детей чаще подавляла активность отцовской копии, если ребенок был зачат в сезон дождей, когда еды больше

Международная группа ученых исследовала расположение эпигенетических меток на ДНК нескольких тысяч человек. У большинства генов человека в клетке работают обе родительские копии, но есть т.н. импринтированные гены, которые работают в одиночку: только материнские или только отцовские. Сейчас выяснилось, что есть как минимум один «промежуточный» ген: у некоторых людей он импринтирован, а у других нет. И то, каким именно окажется ген у ребенка, зависит от условий, при которых мать его вынашивает.
Добавить в закладки
Комментарии

Каждый человек несет два набора генов (кроме половых хромосом) — материнский и отцовский. В большинстве случаев обе копии генов активны. Но для некоторых генов это не так: иногда на одну из копий нанесены эпигенетические метки и тогда активна только она, а ген другого родителя «молчит».

То есть некоторые гены у нас работают только в материнском или отцовском варианте. Их называют импринтированными, а механизм такого наследования — генным импринтингом.

Если такой ген по какой-то причине ломается или теряется, то человек остается без гена совсем, и с этим связаны некоторые генетические болезни (например, синдром Прадера — Вилли или синдром Ангельмана). Кстати, по этой же причине так сложно получить детеныша млекопитающего от двух отцов или матерей — некоторые жизненно важные гены в нем будут «молчать».

За последние годы было проведено несколько масштабных исследований эпигенетического профиля ДНК, то есть расположения эпигенетических меток на отдельных генах. Однако ученые продолжали полагать, что одни гены импринтированы, а другие нет. В новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале PNAS, международная группа исследователей рассказывает о гене, который наследуется еще хитрее: у некоторых людей он импринтирован и работает только материнская копия, а у других — нет, и активны обе копии. Это ген nc866: он кодирует не белок, а молекулу РНК, которая как-то — пока неизвестно, как именно, — участвует в превращении клетки в опухолевую.

Оказалось, что тип наследования гена nc866 зависит от целого ряда факторов.

Во-первых, от последовательности нуклеотидов в нем: некоторые варианты чаще импринтируются, чем другие. Во-вторых, от возраста матерей: чем они старше, тем выше процент импринтинга у детей. В-третьих, от сезона зачатия ребенка.

Что наука знает о связи между сезоном рождения ребенка и некоторыми его особенностями?

Чтобы оценить последний параметр, исследователи взяли выборку детей из Гамбии, где летом и зимой питание матерей сильно отличается. По их подсчетам, в сезон дождей, когда питание более обильное, импринтинг nc866 встречается чаще, чем в засушливое время года, то есть чем лучше питалась мать, тем с большей вероятностью материнская копия nc866 у их детей заставляла «молчать» отцовскую.

Кроме того, эпигенетические метки сохраняются на ДНК детей как минимум в течение первых пяти лет жизни и, вероятно, влияют на их развитие. По крайней мере, дети без импринтинга nc866 к пяти годам имели более высокий индекс массы тела, чем их сверстники с импринтированным геном.

Ученым предстоит выяснить, как именно устроены механизмы такого «мигающего импринтинга» и как они влияют на потомство. Однако это еще один пример того, как изменения окружающей среды могут сказываться на работе генов в следующих поколениях.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы
3D-иллюстрациятого, как Т-лимфоциты атакуют клетку ракаMeletios Verras / Фотодом / Shutterstock

Первая в мире генная терапия рака вылечила 37 больных за этот год

И не привела ни к одному летальному исходу

30 августа 2017 года в США была впервые одобрена генная терапия рака на основе химерных антигенных рецепторов — CAR-T. Сейчас появились результаты ее применения в клиниках. Коротко: методика работает (но не всегда), побочные эффекты не смертельны.
Добавить в закладки
Комментарии

Генная терапия CAR-T разработана специально для борьбы с В-клеточной лимфомой — раком крови, вызванным размножением В-лимфоцитов. Устроена она следующим образом: у пациента забирают собственные Т-лимфоциты и вводят в них новый ген. Этот ген кодирует рецептор, узнающий молекулу, характерную для всех В-лимфоцитов. Затем Т-лимфоциты размножают, возвращают пациенту, и они отправляются убивать опухолевые В-клетки.

CAR-T была официально одобрена больше года назад, но используют ее пока нечасто. Как правило, сначала против В-клеточной лимфомы применяют классическую химиотерапию, и это работает примерно у двух третей пациентов. Тем, кому химиотерапия не помогла, предлагают пересадить собственные предварительно размноженные стволовые клетки крови. Но этот метод подходит только половине кандидатов, а помогает лишь в 20% случаев. Для остальных же CAR-T становится единственной надеждой.

30 ноября ученые подвели итоги первого года применения генной терапии на практике — этого потребовало от них FDA, когда давало свое разрешение на применение CAR-T. Полные результаты опубликованы в журнале New England Journal of Medicine. Всего за этот год терапию прошли 93 пациента.

Из них 37 удалось вылечить полностью, а еще 11 «частично» (это означает, что на момент подведения итогов им стало лучше, но полная победа над раком еще не была одержана). Таким образом, учитывая эти 11 «частичных» излечений, технология cработала более чем в 50% случаев. [ ... ]

Читать полностью

Младенцы пинаются в материнской утробе, чтобы научиться чувствовать свое тело

А подобные непроизвольные движения рук и ног помогают их мозгу правильно развиваться

Ученые из Университетского колледжа Лондона выяснили, что пинки и тычки руками в утробе матери позволяют еще не родившемуся ребенку составлять «карту» собственного тела и, таким образом, определять его положение в пространстве.
Добавить в закладки
Комментарии

В исследовании участвовали 19 новорожденных младенцев с гестационным возрастом (то есть временем, проведенным в материнской утробе) 31—42 недели. Это значит, что среди них были и младенцы, родившиеся в срок, и недоношенные, так как недоношенным в США считается ребенок, родившийся до 39-й недели (в России этот критерий чуть ниже — 37 недель).

С помощью электроэнцефалограммы исследователи измерили то, как меняется синхронная активность альфа- и бета-ритмов в мозге новорожденных, когда те двигают руками и ногами во время фазы быстрого сна.

Выяснилось, что движения конечностей вызывают электрическое возбуждение в нейронах соответствующего полушария. Конечно, сами движения не возникают из ниоткуда — их, по-видимому, провоцирует мозговой ствол — образование, находящееся у самого основания черепа и представляющее собой часть спинного мозга. Именно этот отдел провоцирует необходимые для формирования головного мозга микросудороги у новорожденных крыс. Возникает замкнутая цепочка: спинной мозг — конечности — головной мозг.

Во время наблюдения движение правой руки ребенка немедленно повышало интенсивность синхронных колебаний альфа- и бета-ритмов в области левого полушария, которое отвечает за движения правой рукой. Интенсивность этих колебаний наибольшая у недоношенных детей, которые обычно в этом возрасте еще находятся в утробе матери, а когда младенцы достигают возраста в несколько недель, подобные синхронизированные колебания полностью исчезают. [ ... ]

Читать полностью

Новый алгоритм прольет свет на туннельную ионизацию

С его помощью можно будет рассчитать поведение даже сложных молекул
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из МФТИ и Орхусского университета (Дания) предложили способ предсказания влияния лазера на состояние сложных молекул. С помощью их алгоритма можно рассчитать скорость туннельной ионизации таких молекул, то есть скорость процесса потери электронов. В перспективе подобные решения позволят не только лучше понимать процессы внутри многоатомных молекул, но и управлять им. Соответствующая статья опубликована в The Journal of Chemical Physics.

Две внешние (а и b) орбитали молекулы нафталина — районы расположения двух внешних электронов молекулы, которые в присутствии сильного электрического поля ионизируются им в первую очередь. Рисунок авторов работы, предоставлен пресс-службой МФТИ

Туннельная ионизация молекулы — это процесс высвобождения электрона через потенциальный барьер, который удерживает его в молекуле, находящейся в нормальном состоянии. Такая ионизация — первый шаг для очень широкого спектра химических реакций, объединяемых перемещением электронов и «дырок» (вакантного места, оставленного «беглым» электроном) в молекулах. Ионизация при нагреве или действии внешнего электромагнитного поля может заканчиваться очень по-разному.

Например, если поместить молекулу в поле сильного лазерного излучения, то при ионизации электрон может не только оторваться от молекулы, но и, с определенной вероятностью, вернуться к «родительскому» молекулярному иону (своей же бывшей молекуле, но испытывающей дефицит утерянного электрона). Результатом такого возвращения может быть и перерассеяние (электрон снова уйдет вовне), и рекомбинация электрона (возвращение в молекулу, при котором та нередко испускает фотон света), и диссоциация молекулы (ее распад). Каждый из этих сценариев означает совершенно разный практический результат: при реализации второго вещество может быть люминофором, при осуществлении третьего — важным элементом в цепочке фотокаталитических реакций. [ ... ]

Читать полностью