Eduscience

Eduscience

O dziedziczeniu cech nabytych…

Wyobraź sobie, że idziesz do szkoły swoją codzienną trasą, nagle odczuwasz niepokój, którego źródło jest Ci nieznane. Po przemyśleniu sprawy, może się okazać, że po drodze napotkałeś coś, co u Twojego taty, mamy, może dziadka, wywołało bardzo silny lęk, choć Ty nigdy nie miałeś żadnego traumatycznego doświadczenia związanego z tą sytuacją. Niech to będzie na przykład głośno pracująca koparka. Mimo że nie masz żadnych negatywnych wspomnień dotyczących koparki, może być tak, że ktoś z Twojej rodziny miał nieprzyjemne zdarzenie, które utrwaliło się znacznie dłużej niż można by się spodziewać.

Do niezwykle ciekawych wniosków doszli naukowcy z Duke University. Badali możliwość dziedziczenia nabytych w trakcie życia cech przez potomstwo. Jak to robili? W eksperymencie wykorzystali myszy, u których wyrabiano odruch strachu przed…zapachem wiśni. Każdorazowo, kiedy myszom podawano wiśnie, rażono je prądem. Doświadczenie to dla myszy było na tyle nieprzyjemne, że wkrótce zaczęły kojarzyć zapach wiśni z zagrożeniem. Równocześnie uwidaczniały się u nich objawy niepokoju i stresu, kiedy wyczuwały woń wiśni. Naukowcy ustalili, powyższe cechy nie mogą być dziedziczone, ponieważ przez naukę nie może zmienić się DNA, które będzie przekazywane potomstwu. Na tej samej zasadzie, zwierzę, które utraciło na przykład jedną kończynę w wyniku wypadku, nadal będzie mogło mieć potomstwo z normalną liczbą kończyn.

Okazało się jednak, że badania zespołu Dias i Ressler’a dowiodły, że nawet cechy nabyte mogą być odziedziczone i widoczne u potomstwa. Dzieci myszy, które zostały nauczone, by kojarzyć wiśnie z niebezpieczeństwem, również  niepokoiły się i były widocznie zdenerwowane, kiedy wyczuwały zapach wiśni, mimo, że żyły bez rodziców, a więc nie mogły się nauczyć tego bezpośrednio od nich.

Eksperyment wzbogacił naszą wiedzę z zakresu biologii ewolucyjnej. Cenny wydaje się fakt, że nie tylko czynniki środowiskowe działające na samicę w trakcie ciąży będą miały wpływ na przyszłe życie nowego osobnika, ale także czynniki środowiskowe działające zarówno na przyszłego ojca, jak i matkę przed poczęciem nowego osobnika.

W jaki sposób doszło do utrwalenia tego zachowania, dokładnie nie wiadomo, ale możliwe jest, że różnego rodzaju czynniki zewnętrzne, rodzaj pokarmu, a także hormony stresu mogą wpływać na strukturę DNA, modyfikując działanie niektórych genów. Takim włącznikiem i wyłącznikiem genów jest grupa metylowa (-CH3), która przyczepia się do DNA w miejscu występowania konkretnego genu i może doprowadzić do odziedziczenia nabytej cechy, jak to miało miejsce w przypadku opisanych wyżej myszy.

Eksperyment z myszami może dać nam wiele odpowiedzi na temat cech, które wydają się być „wyssane z mlekiem matki”. Wciąż pozostaje wiele pytań bez odpowiedzi, na przykład, na ile trwała będzie ta cecha u potomstwa, czy można ją odwrócić i przez ile pokoleń będzie się ona utrzymywać? 

LKN



Źródło:

Brian G Dias & Kerry J Ressler, 2013, Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.3594


Fot. Jessica Paterson, źródło: https://www.flickr.com/photos/modernrelics/181853950/in/album-72057594093596813/, dostęp: 10.11.2016