molpit
Login:
Password:
remember
PIT00352 Не только генетическое наследование родословной

Продолжая рассмотрение родословной в рамках CellBook PIT00351, обратим внимание на наследование эпигенетики стволовых клеток, особенно не генетическое наследование и трансгенерационную эпигенетику. Понимание этой логики возможно лишь в допущении существования эпигенома на равных правах с геномом. В модели CellBook допускается более изящные варианты наследования родословной, независимые от генотипа, и дополняющие генетическое наследование.

{Szyf2015} M. Szyf. Nongenetic inheritance and transgenerational epigenetics // Trends Mol. Med., 21, 134–144 (2015). doi 10.1016/j.molmed.2014.12.004

Аннотация. Идея, что наследственные генотипы определяют фенотипы имеет первостепенное значение в современной биологии. Остается открытым вопрос, могут ли стабильные фенотипы также унаследованы от родителей независимо от генетической последовательности. Последние данные свидетельствуют о том, что родительские переживания могут быть переданы поведенчески, через внутриутробное воздействие развивающегося плода в материнской среде, или через любой мужской или женской зародыш. Задача состоит в том, чтобы очертить вероятный механизм. За последнее десятилетие было предложено, что эпигенетические механизмы участвуют в передаче во многих поколениях фенотипов и в трансгенерационном наследования. Перспектива того, что переживания в родословной написаны в нашем эпигенома имеет огромные последствия для нашего понимания человеческого поведения, здоровья и болезни.

Краткое изложение анализа статьи [Szyf2015] рассмотрено в статье

{Sharma2015b} Abhay Sharma. Transgenerational epigenetic inheritance requires a much deeper analysis // Trends in molecular medicine 21 (5), 269-270 (2015). DOI 10.1016/j.molmed.2015.02.010

из которой мы приведём один рисунок.

f1Sharma2015bRus (54Кб)
Рис. 1. Концептуальный, в рамках системной биологии трансгенерационная эпигенетическая наследственность. Экологический фактор индуцирует эпигенетические изменения в соматических клетках → циркулирующие микроРНК передают эту информацию в зародышевые клетки → эпигенетическая модификация устанавливается в зародышевых клетках → гаметы вкладывают эпигенетический фактор в ооцит → фактор распространяется через зиготическое и зародышевое перепрограммирование → фенотипический признак наследуется от неэкспонированного потомства. Модель подтверждается появлением новых фактических данных [Szyf2015b].

Подробный анализ статьи [Szyf2015] сделан в работе

{Sharma2015} Abhay Sharma. Transgenerational epigenetic inheritance: resolving uncertainty and evolving biology // Biomolecular concepts 6 (2), 87-103 (2015). DOI 10.1515/bmc-2015-0005

Ниже приведены аннотация м выводы статьи [Sharma2015]

Аннотация. О трансгенерационном эпигенетическом наследовании у животных все чаще сообщалось в последние годы. Однако, есть спорные вопросы вокруг этого нетрадиционного способа наследования, особенно у млекопитающих, по нескольким причинам. Во-первых, само существование его было поставлено под сомнение в связи с предполагаемой недостаточностью имеющихся доказательств. Во-вторых, оно потенциально предполагает передачу наследственной информации от сомальной клетки к зародышевой, что противоречит установленному принципу в биологии. В-третьих, по своей природе оно требует выживания через перепрограммирование эпигенетической памяти, что создает еще одну фундаментальную проблему в биологии. В-четвертых, эволюционное значение эпигенетической наследственности также является предметом споров. В данной статье рассматриваются последовательно все эти проблемы на основе последних эмпирических, теоретических и концептуальных достижений. 1) Подробно описываются приведенные основные экспериментальные данные, демонстрирующие возникновение зародышевой эпигенетической наследственности у млекопитающих. 2) Приводятся вновь возникающие доказательства, подтверждающие связи сомальных и зародышевых клеток в трансгенерационном наследования у млекопитающих, и подробно обсуждается роль экзосомы и внеклеточной микроРНК в этой передаче. 3) Выделяется достоверность распространения эпигенетической информации через перепрограммирование. 4) Анализы, поддерживающие эволюционную значимость эпигенетической наследственности, лишь кратко упоминаются. И, наконец, интегративной моделью «эволюционной трансгенерационной системной биологии» предлагается обеспечить основу для будущих достижений в эпигенетической наследственности.

Вывод. Все чаще разрушается скептицизм, окружающий существование эпигенетической зародышевой наследования у млекопитающих. Предоставлены убедительные доказательства для возникновения трансгенерационной эпигенетической наследственности у крыс и мышей, которыми проведенные исследования установили возможные последствия и устранили искажающие доводы. Что касается, казалось бы, неправдоподобной коммуникации сомальной и зародышевой клеток, новые данные подтверждают идею, что экзосома и циркулирующие микроРНК могут опосредовать межклеточные связи в эпигенетической наследственности у млекопитающих. Что касается эпигенетической памяти, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что информация, содержащаяся в форме метилирования ДНК, модификации гистонов и РНК может передаваться через поколения у животных, включая млекопитающих. Кроме того, накапливается доказательства в пользу роли эпигенетической наследственности в эволюции. Вместе новые достижения в области эпигенетической наследственности расширяют границы современной биологии.

Сделанный анализ позволяет вполне аргументированно предполагать, что книга каждой клетки (CellBook) находится не только в этой одной клетке. Это очень важный для модели CellBook для родословной клетки. Время покажет, насколько мы правы.

Peter Belobrov 13 Nov 2016 03:16
© International Open Laboratory for Advanced Science and Technology — MOLPIT, 2009–2021