Ученые из Университета Макгрилла совершили прорыв в понимании того, как сперматозоиды отца передают эпигенетическую информацию потомству. Открытие имеет важное значение для предотвращения передачи многих заболеваний от отца детям, которые в настоящее время ребенок может получить через стресс, питание, образ жизни и вредные привычки отца.

Ученые давно выяснили, что ДНК родителей — ключевой определяющий здоровье и болезни ребенка фактор, однако наследование через ДНК не единственный способ передачи информации. Из предыдущих исследований известно, что образ жизни отца, его рацион, вес, уровень стресса и вредные привычки влияют на здоровье его детей и даже внуков. Передача этой информации определяется эпигенетическим наследованием во время оплодотворения, однако точные механизмы данного процесса были неизвестны.

Теперь канадские ученые из Университета Макгрилла сделали важное открытие в этой области, спустя 15 лет упорной работы. Они смогли определить, что информация от отца передается через сперматозоиды не только ДНК-молекулами, но и через белки.

«Большой прорыв этого исследования заключается в том, что оно определило не связанные с ДНК средства, с помощью которых сперматозоиды запоминают факторы (например, диету) от отца и передают информацию эмбриону», — пояснила автор работы Сара Кимминс.

Другими словами, это меняет парадигму в понимании наследственности, которая теперь основана не исключительно на ДНК, но и на белках сперматозоидов.

Выводы основаны на экспериментах с диетой у мышей. Специальный рацион самцов с дефицитом фолиевой кислоты привел к эпигенетическим изменениям у эмбрионов. Так, ученые обнаружили изменения в метильных группах, связанных с гистоновыми белками, которые играют решающую роль в упаковке нитей ДНК. Нарушения передавались при оплодотворении и сохранялись в развивающемся эмбрионе. В результате данные изменения у эмбрионов приводили к врожденным дефектам позвоночника и черепа.

Теперь ученые намерены выяснить, можно ли скорректировать патологии в гистонах, чтобы исключить плохую наследственность у потомства.

«Благодаря новому пониманию о том, что информация наследуется не только через ДНК, появляются многообещающие потенциальные возможности для профилактики заболеваний на самом раннем этапе», — заключила Кимминс.

Более ранние исследования подтверждают открытие канадских авторов. Ученые из других стран также пришли к выводу, что, например, курение обычных сигарет или марихуаны влияет на физическое и психическое здоровье будущих детей. Но есть и хорошие новости: оказалось, что наследование метаболических заболеваний можно скорректировать уже во время беременности за счет физической активности матери.