věda

Překvapivý způsob, jak rodiče přenášejí dlouhověkost na potomky

Výzkum v C. elegans ukazuje, že změny v lysozomech souvisejících s dlouhověkostí mohou být předávány z rodičů na potomky. Studie spojuje lysosomy s epigenomem a odhaluje nový způsob, jak je zděděna epigenetická informace, což umožňuje organismům přenášet adaptace napětí bez změny DNA. Kredit: Shutterstock

Nový výzkum ukazuje, že kruhové červory mohou přenášet rysy prodlužující životnost napříč generacemi prostřednictvím epigenetické dědičnosti založené na histonu, což přetváří naše chápání toho, jak jsou předávány negenetické informace.

V laboratoři Wang není neobvyklé, že červi žijí po dlouhou dobu.

Hhmi Janelia Research Campus Senior Group Vedoucí skupiny Meng Wang a její týmová studie dlouhověkosti. Ukázali, že nadměrně exprimováním enzymu v lysozomech kulatého roubu C. elegansMohou prodloužit život červa až o 60 procent.

Překvapivě však tým zjistil, že potomstvo červů bez této genetické modifikace stále žijí déle než obvykle. Když překročili své červy s dlouhou životností s červy „divokého typu“, které nadměrně exprimují enzym-rutinní laboratorní postup používaný k otírání čištění jakýchkoli genetických manipulací-viděli, že potomci také žili déle než normální červy. Nějak byly markery dlouhověkosti přenášeny z generace na generaci, dokonce o čtyři generace později.

V novém výzkumu Wang a její tým odhalují, jak se změny v lysozomech červů, které podporují dlouhověkost, přenášeny z buněk v jejím těle do jeho reprodukčních buněk prostřednictvím histonů – proteiny, které hrají klíčovou roli při organizaci a regulaci DNA. V reprodukčních buňkách způsobují tyto histonové posly modifikace v epigenomu červa – shromažďování chemických značek, které regulují genovou expresi – což umožňuje, aby lysozomální změny byly předávány z generace na generaci bez změny základní DNA.

Obrázek ve tvaru tulipánu červa
Obrázek červa ve tvaru tulipánu ukazuje střevo vlevo a zárodečnou linii vpravo. Zelená zdůrazňuje dimetylaci histonu H3 lysin 79, zatímco purpurová označuje buněčná jádra obarvená DAPI. Kredit: Meng Wang

Zjištění mají důsledky daleko nad dlouhověkost. Epigenetické modifikace mohou pomoci organismům vypořádat se s mnoha různými typy environmentálních stresorů – od změn stravy po expozici znečišťující látky psychologickému stresu – a nová práce ukazuje, jak by tyto výhody mohly být od rodičů uděleny svým potomkům.

„Vždy si myslíte, že vaše dědičnost je v jádru, v buňce, ale nyní ukazujeme, že histon může přejít z jednoho místa na jiné místo, a pokud tento histon nese jakoukoli úpravu, znamená to, že přenesete epigenetické informace z jedné buňky do druhé,“ říká Wang. „Opravdu poskytuje mechanismus pro pochopení transgeneračního účinku.“

Odhalení dědictví

Vědci zjistili, že jeden typ modifikace histonu-typ epigenetické změny-byl u červů s dlouhou životností zvýšen ve srovnání s lidmi s normální životností. Chtěli vidět, jak se tato modifikace týkala lysozomálních změn, které podporují dlouhověkost.

Pomocí kombinace genetických nástrojů, transkriptomiky a zobrazování zjistili, že změny v lysozomálním metabolismu ovlivňující dlouhověkost červů aktivují řadu procesů uvnitř buňky. Tyto účinky vyvolávají zvýšení specifické varianty histonu, která je transportována ze somatických nebo tělesných tkání červa do zárodečné linie nebo reprodukčních buněk prostřednictvím proteinů, které dodávají živiny do vývoje vejců. V zárodečné linii je histon modifikován, což umožňuje, aby informace z lysozomu vstoupily do zárodečné linie a byly předávány z rodiče na dítě.

Vědci ukazují, že tato cesta je aktivována během půstu, což způsobuje změnu lysozomálního metabolismu – poskytuje spojení z fyziologického jevu ke změnám v zárodečné linii.

Nová práce přispívá k rostoucímu množství důkazů, že lysozomy, kdysi se domnívají, že působí pouze jako recyklační centra buňky, také fungují jako signální centrum pro kontrolu různých procesů v buňce a nyní se ukázalo, že ovlivňují generace.

Nový výzkum také odhaluje nový mechanismus pro přepravu informací ze somatických do zárodečných buněk prostřednictvím histonů, což by mohlo pomoci vysvětlit, jak jsou jiné typy zděděných informací předávány od rodiče na potomky.

Poskytnutím mechanismu pro pochopení toho, jak se změny environmentálních změn somatických buněk procházejí zárodečným linií, může nová práce pomoci vědcům lépe porozumět transgeneračním účinkům, které byly dříve pozorovány, jako podvýživa rodiče ovlivňujícího jeho potomky.

„Nyní ukazujeme, že SOMA a zárodečná linie mohou být spojeny histonem a mohou přenášet nezapomenutelné genetické informace po generace,“ říká Wang.

Reference: „Lysozomy signalizují epigenom, aby reguloval dlouhověkost napříč generacemi“ Qinghao Zhang, Weiwei Dang a Meng C. Wang, 25. září 2025, Věda.
Doi: 10.1126/science.adn8754

Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.

Zdrojový odkaz

Related Articles

Back to top button