Ученые Мэрилендского университета предложили объяснение загадочному механизму преемственности, в котором не участвуют гены. Впервые они наблюдали молекулы РНК, которые передавались напрямую от родителя к потомку, вместе с эффектом подавления активности гена.

Основы генетического наследования хорошо изучены: каждый из родителей передает половину своей ДНК будущему ребенку во время оплодотворения. Однако у некоторых видов передаваться потомству может и жизненный опыт предков — например, некоторые болезни или особенности организма, связанные с частым голоданием. Это называется негенетической преемственностью и не имело до сих пор объяснения в науке.

В своей работе ученые университета Мэриленда описали, как они впервые наблюдали передачу от поколения к поколению молекулы двунитевой РНК.

«Существовало предположение, что двунитевая РНК меняет генетический материал родителя, а это трансформирует генетический материал, который передается следующему поколению. Но наш эксперимент говорит, что РНК действует, минуя посредников», — говорит Энтони Хосе, главный автор статьи.

Введя флуоресцентный маркер в РНК круглого червя, команда Хосе наблюдала, как светящаяся молекула РНК передвигается из системы кровообращения родителя к яйцеклетке, ожидающей оплодотворения. С удивлением ученые обнаружили, что некоторые молекулы двунитевой РНК не могут подавить активность гена у родителя, потому что цепочка РНК не совпадает ни с одним из генов родителя. Но молекулы РНК оказываются способны подавить активность генов в потомстве, когда новый червь получает копию совпадающих генов от другого своего родителя. Это указывает на то, что, в некоторых случаях, подавление активности гена при помощи РНК может пропускать целые поколения.

«Есть намеки на то, что схожие вещи могут происходить и у людей. Мы знаем, что РНК существует в кровеносной системе человека. Но мы не знаем, откуда появляются молекулы РНК, куда они направляются и что именно там делают, — говорит Хосе. —

Кроме того, новейшие открытия в генетике позволяют использовать ДНК для записи информации при помощи системы генной инженерии CRISPR. При помощи этой технологии можно узнать прошлое клетки, события, которые с ней происходили, и изменения, которым она подвергалась.