Promjene u spermi RNA mogu oblikovati buduće generacije, upozoravaju znanstvenici

Dok ostatak svijeta raspravlja o etici dizajnerskih beba, tim Medicinskog fakulteta Sveučilišta Massachusetts (UMass) pokazao je da možda nećemo trebati CRISPR da promijenimo gene budućih generacija. Njihov dokument, objavljen ovog tjedna u časopisu Razvojna stanica, pokazuje da stvari poput prehrane i stresa mogu utjecati na neke ključne genetski sastojci sperme i da te male promjene imaju stvarne učinke na razvoj beba.

Isto tako, rakete usmjerene prema svemiru sadrže "korisne količine" poput satelita, ili astronauti koji se bore s divovskim kuglicama mokraće, a sperma je također poput malih raketa koje sadrže vlastiti teret: "male RNA-e". presudnu ulogu u tome kako se geni ispoljavaju rano u ljudskom razvoju, ali i radikalno mijenjaju stil života očeva. Stvari poput prehrane, a posebno stresa, mogu promijeniti sastav ovog ključnog RNA tereta i dovesti do vidljivih promjena u potomstvu, kaže istraživač Colin Conine, doktor znanosti, u laboratoriju Rando Medicinskog fakulteta UMass.

"Laboratoriji diljem svijeta uspjeli su povezati promjene u načinu života tate s promjenama u RNA u spermi, a zatim dovesti do fenotipa u potomstvu", kaže Conine. Inverzan. „Naša je studija bila jedna od prvih koja je stvarno pogledala kako promjene malih RNA utječu na rani razvoj. Htjeli smo pitati, koji su prvi koraci koji vode do ovih fenotipova niz cestu?

Da bi to učinili, istraživači su osmislili pokus u kojem su testirali kako sperma iz različitih područja mišjih testisa utječe na ekspresiju gena u nekim embrijima petrijeve zdjelice. Sperma iz kaputa (latinski za "glavu"), ili vrh testisa, zapravo ima različite vrste RNA koje sperma sakuplja s caude (latinski za "rep") ili dno testisa, gdje strpljivo čeka rezervoar za ejakulaciju. Čudno, ovo je zapravo poslužilo kao dobar način da se ispita kako promjene načina života zapravo mogu promijeniti interakciju spermija s embrijima jer je istraživačima omogućilo da istraže kako razlike u RNA (poput onih koje proizlaze iz prehrane ili stresa) mogu utjecati na razvoj embrija.

Ubrizgavanje ovih različitih vrsta sperme u embrije dalo je neke čudne rezultate.Kada su ubrizgali spermatozoide u embrije, oni su skloni pretjeranoj ekspresiji određenih gena, au nekim, na kraju, neuspješnim, nešto što je tim nazvao "smrtonosnim fenotipom". Ali još je značajnije da su mogli dokazati da su RNA u spermi važno za razvoj embrija pokazujući suprotan učinak. Conine kaže da su uspjeli uštedjeti neke od ovih osuđenih embrija ubrizgavajući ih RNA iz dijela cause koji je sadržavao zdravu, zrelu spermu.

"Čini se da male RNA u spermi mogu regulirati ekspresiju gena u embriju", kaže on. "No, ono što je prilično jasno je da smo u mogućnosti spasiti te promjene u ekspresiji gena vraćajući RNA za koje znamo da se zapravo dobivaju tijekom sazrijevanja sperme."

Ovi rezultati pokazuju vrstu uzroka i posljedice, iako Conine još uvijek nije sigurna kako se ovaj lanac zapovijedanja zapravo odvija u detaljima. Aspekti života, poput stresa ili prehrane, mijenjaju razine specifičnih vrsta RNA u spermi. Te se RNK potom spermija dostavljaju embriju gdje to, pokazalo je ovo istraživanje, može dovesti do nekih čudnih obrazaca ekspresije gena u budućnosti. Važno je da promjene u tatinoj RNA dovedu do neke promjene u embriju.

U ovom trenutku zapravo ne znamo jesu li ti novi obrasci ekspresije gena nužno loši, kaže Conine, ali oni će se definitivno razlikovati. Može potrajati godinama prije nego što stvarno shvatimo što će biti stvarne promjene kod ljudi koji se nose s embrijima sa čudnim RNA sekvencama. Ali ovakve studije su početak.