плацента - виключно жіночий орган, який є в організмі у всіх самок ссавців, а також деяких риб. Він служить засобом повідомлення організмів матері і її плоду, коли останній ще знаходиться на стадії внутрішньоутробного розвитку. Дивно, але плацента будується завдяки генам батька. До цього висновку прийшли дослідники з університету Корнелла ( Cornell University ).
Як правило, гени працюють в парах: дитині дістається по одній хромосомі від кожного з батьків. Але 1% генів ссавців може "вибирати сторону". Цей феномен називається геномних імпрінтінг - експресія таких генів здійснюється в залежності від статі батька, від якого він надійшов. Імпрінтінговие гени використовують спеціальні молекули, які кріпляться до ДНК і пригнічують експресію одних генів, дозволяючи працювати іншим.
Наприклад, у мишей біологи виявили тільки 100 генів з імпрінтінговой експресією. Щоб розібратися в тому, як цей феномен проявляється у інших видів тварин, професор молекулярної біології Сюй Ван ( Xu Wang ) І його колеги вирішили провести експеримент на Лошак і мулах . Перші є гібридами жеребця і ослиці, а другі - гібриди осла і кобили.
"Це перша робота, яка спрямована на вивчення імпрінтінгових генів ссавців, відмінних від мишей", - говорить Ван.
Оскільки геноми коня і осла відрізняються приблизно раз в 200 пар основ (ці відмінності називаються однонуклеотидний поліморфізм , Вклади матері і батька обчислити нескладно. Дослідники виділили сім тисяч батьківських генів, з яких імпрінтінговимі виявилися 93. У людини таких генів сорок, і 15 з них експресуються схожим з кіньми чином.
"Решта 78 генів були імпринтовані лише частково, не на 100%", - додав Ван.
Найцікавішим відкриттям в цьому дослідженні було те, що переважна більшість частково імпринтованих генів експресуватися як батьківські, але після того, як вчені проаналізували транскриптом зародкових тканин, ця експресія зникла.
Проте, і у мишей, і у коней батьківські імпрінтінговие гени виконували найбільшу частину роботи в формуванні плаценти в організмі матері. Генетики вважають, що геномної імпрінтінг в плаценті матері є допоміжним механізмом адаптації організму плода до зовнішніх умов в період внутрішньоутробного розвитку.
"Ще експерименти на мишах показали, що навіть якби вся ДНК передавалася тільки від матері, то плід розвивався б добре, але плацента б не формувалася. Це своєрідний розподіл праці двох батьків: батьківські гени будують плаценту, а материнські - зародка", - пояснює Ван.
Колега Вана і співавтор дослідження Дуглас Антцзак ( Douglas Antczak ) Вважає, що це дослідження пояснює так званий "ефект прародителя по материнській лінії".
"Деякі гени передаються тільки через покоління, від бабусь і дідусів до онуків. Наприклад," гени швидкості "у скакових коней. До того ж, вони передаються онукам в залежності від того, якої вони статі. Тому часто діти дуже швидких коней скачуть досить посередньо , а внуки успадковують цей "дар", а точніше імпрінтінговие гени ", - пояснює Антцзак.
Дослідження таких генів ссавців допоможуть також в розумінні різних людських захворювань, таких як гігантизм, карликовість, деякі неврологічні розлади і неповноцінне статевий розвиток, виною яким і є цей генетичний феномен.
Про результати роботи вчених з Корнелла можна почитати в їх статті , Опублікованій в журналі PNAS.
Також по темі:
За виробництво сперми відповідальні гени жіночої хромосоми
У мозку жінок знайшли чоловічу ДНК
Розшифровано хромосома, яка відповідає за чоловічу стать дитини
Біологи з'ясували, що плід лікує серце вагітної матері
Уточнений вік загального предка всіх чоловіків Землі
