«Не только гены и воспитание»: ученые открыли неожиданный способ передачи черт родителей детям
Познавая человеческий организм, ученые все глубже проникают в тайны наследственности. Фото: Dean Drobot/Shutterstock/Fotodom
Познавая человеческий организм, ученые все глубже проникают в тайны наследственности. Классическое представление о том, что родители передают свои черты и особенности детям через гены, дополняется новыми данными. Последние исследования показывают: на здоровье и образ жизни потомства влияют не только ДНК предков, воспитание и атмосфере в семье. У наследования есть еще один необычный путь. Об удивительных научных открытиях, их значении и возможных последствиях мы поговорили с кандидатом биологических наук, руководителем отдела научных коммуникаций медико-генетического центра Genotek Екатериной Сурковой.
КАКОВ ОТЕЦ, ТАКОВ И СЫН
Недавно авторитетный международный научный журнал Cell Metabolism опубликовал результаты любопытного исследования. Команда китайских ученых из Нанкинского университета выяснила: если самцов мышей нагружать тренировками (бегом) в течение двух недель до зачатия, то мышата мужского пола рождаются с «бонусом». Во-первых, у них повышена выносливость при физнагрузках - в сравнении с сыновьями мышей-отцов, которые вели менее подвижный образ жизни. Во-вторых, у более выносливого потомства выше доля защитных (антиоксидантных) молекул в тканях мышц. И, в-третьих, ниже риски развития ожирения и диабета. Отличный подарок от папы, согласитесь?
- Прорыв в том, что ученые доказали: весь набор преимуществ переходит по мужской линии именно физиологически, в порядке наследования. Но… не через гены. А как?!
- Новое исследование показало, что отцы передают своим сыновьям определенные молекулы в составе спермы - так называемые микро-РНК, - поясняет Екатерина Суркова. - При активных тренировках вырабатывается повышенное количество таких молекул, и это может оказывать заметное влияние на работу генов. В частности - тех самых, которые связаны с выносливостью, повышенной защитой мышц, снижением риска ожирения и диабета.
Иными словами, в наследство сыну вместе с мужской Y-хромосомой отец передает особые регуляторы работы генов. Они накапливаются в сперматозоидах благодаря физнагрузкам.
- По-научному это называется эпигенетикой - то есть влиянием на те или иные черты и способности живого организма не путем изменения самих генов, а за счет внешнего воздействия на ДНК. Оказалось, что некоторые источники такого воздействия можно передать потомству непосредственно в составе половых клеток, - описывает одну из тайн наследования наш эксперт.
ОТ МЫШЕЙ К ЛЮДЯМ
Изначально опыты проводили на мышах. Но затем ученые собрали сперму у восьми мужчин, которые регулярно тренировались, и у 24-х, которые этого не делали. У первых был повышенный уровень большинства тех же молекул микро-РНК, что и у физически активных мышей-отцов в эксперименте. «Мы не можем сразу и напрямую переносить «мышиные» результаты (бонусы для потомства. - Ред.) на человека. Однако научная работа выполнена очень качественно, с прицелом на похожий эффект у людей. Так что с большой вероятностью можно предположить, что у человека тоже будет срабатывать подобный механизм эпигенетического наследования. Хотя, конечно, это так же нужно доказывать исследованиями», - говорит Екатерина Суркова.
- Исследователи заставляли мышей бегать в течение 2-х недель перед зачатием. А в какие сроки, на ваш взгляд, стоило бы налегать на тренировки мужчинам, чтобы повысить шансы своих сыновей на выигрышную наследственность?
- Цикл развития человеческого сперматозоида - от начальной стадии до зрелой клетки - составляет около 3-х месяцев, - поясняет эксперт. - Именно в этот период у будущего отца есть возможность повлиять, в том числе, на уровень микро-РНК в своих половых клетках, активно занимаясь спортом.
А вот если мужчина ранее регулярно тренировался, был в хорошей физической форме, но потом забросил и подходит к зачатию без свежего спортивного опыта, то, по всей видимости, «бонусов» от микро-РНК его сын не получит.
- Вести активный образ жизни, конечно же, полезно всем и всегда. Возможный выигрыш для потомства благодаря эпигенетическому наследованию - дополнительный плюс. Однако не стоит преувеличивать его роль, - уточняет Екатерина Суркова. - В любом случае по наследству - через гены и иными путями - передается именно склонность, предрасположенность к лучшему восприятию физнагрузок и другим способностям. Но дальше огромную роль играет воспитание и поведение самого человека. Если он будет лежать на диване и есть килограммы конфет, то на хорошую физическую форму рассчитывать, конечно, не стоит. Другое дело, что одним она может даваться чуть легче, чем другим. В том числе - за счет благоприятной наследственности.
В ТЕМУ
У женщин вся жизнь с рождения «отпечатывается» на яйцеклетках
- В недавнем эксперименте речь идет об отцах и сыновьях. А что насчет особых путей наследования (не через гены) от мам?
- Более ранние исследования показали: женщины, которые в своей жизни прошли через сверхсильные стрессы, передают детям повышенную склонность к психическим заболеваниям и психологическим проблемам. Эта особенность может достаться по наследству, но не быть «записана» непосредственно в генах. Как и в опыте с мышами, тут «рулят» особые типы молекул, которые накапливаются в яйцеклетках и влияют на ДНК, - рассказывает Екатерина Суркова.
Кроме того, ученые выяснили: если будущие родители увлекаются высококалорийной, богатой жирами едой, то у них рождаются дети с повышенным риском развития ожирения и диабета. Причем, опять же, эта предрасположенность передается путем эпигенетического наследования. То есть ребенок получает ее вместе с молекулами микро-РНК в сперматозоидах и яйцеклетках или другим способом эпигенетической регуляции.
«Мужчинам несколько «проще» - поскольку каждые 3-4 месяца образуются новые сперматозоиды. Если до зачатия похудеть, перейти на здоровое питание, есть шанс передать ребенку менее «отягощенное» биологическое наследство. А вот девочка рождается сразу со всеми яйцеклетками, которые потом созревают в течение жизни. Поэтому многое из того, что происходит с женщиной с ее детства и до рождения ребенка (стрессы, набор веса и т.д.), может оставлять «отпечаток» на яйцеклетках. И влиять на черты, особенности и склонности детей», - отмечает эксперт.
ВАЖНО
Не путать с телегонией - это миф
В интернете и соцсетях можно встретить обсуждения телегонии. Это явление, когда генетический материал предыдущих партнеров неким образом сохраняется в организме самки и потом передается детям от последующих партнеров. Сторонники такой теории заявляют: мол, любые половые контакты в жизни женщины влияют на ее детей, рожденных впоследствии.
- Не стоит путать доказанное влияние стрессов и питания на яйцеклетки с выдумками о воздействии сперматозоидов, - говорит биолог Екатерина Суркова. - В первом случае накладывается отпечаток на половые клетки женщины, которые сохраняются в организме и впоследствии могут дать начало зародышу. Сперматозоиды же могут лишь соединиться с созревшими яйцеклетками, вышедшими в маточные трубы. Дальше эти яйцеклетки либо удаляются в процессе менструации, либо оплодотворяются, и возникает эмбрион.
Словом, «сохранение генетического материала» предыдущих партнеров с влиянием на оставшиеся яйцеклетки попросту невозможно.
ВМЕСТО ВЫВОДА
Наука получает все больше доказательств: многое из того, что происходит в нашей жизни в самые разные периоды, может влиять на наследственность у детей. И это лишний раз доказывает важность здорового питания, регулярных разумных физнагрузок, управления стрессами (в том числе, с помощью налаживания режима дня, сна и т.д.). С другой стороны, даже если родители передают в наследству ребенку не слишком «хороший» багаж, многие риски можно свести к минимуму - если приучать детей к ЗОЖу с малых лет.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
«От задержки развития речи до тревожных расстройств»: как гаджеты влияют на мозг современных детей