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Lo studio identifica come l'informazione ambientale è trasmessa dalle molecole non DNA nello sperma

Lungamente è stato capito che il DNA di un genitore fosse il determinante del direttore di salubrità e della malattia in prole. Eppure l'eredità via DNA fa parte soltanto della storia; lo stile di vita di un padre quale la dieta, essendo livelli di sforzo e di peso eccessivo è stato collegato alle conseguenze di salubrità per la sua prole. Ciò si presenta attraverso il epigenome - segni biochimici ereditabili connessi con il DNA e le proteine che lo legano. Ma come le informazioni sono trasmesse a fertilizzazione con i meccanismi e le molecole esatti in sperma che sono comprese in questo trattamento è stato poco chiaro finora.

Un nuovo studio da McGill, pubblicato recentemente in cella inerente allo sviluppo, ha fatto un avanzamento significativo nel campo identificando come l'informazione ambientale è trasmessa dalle molecole non DNA nello sperma. È una scoperta che la conoscenza scientifica in anticipo dell'eredità di vita paterna sperimenta e potenzialmente apre i nuovi viali per lo studio la trasmissione e della prevenzione di malattia.

Una variazione di paradigma nella comprensione dell'eredità

La grande innovazione con questo studio è che ha identificato i mezzi basati un non DNA da cui lo sperma ricorda l'ambiente di un padre (dieta) e trasmette quelle informazioni all'embrione.„

Sara Kimmins, PhD, l'autore senior dello studio e Canada ricerca la presidenza in Epigenetics, nella riproduzione e nello sviluppo

Le configurazioni del documento su 15 anni di ricerca dal suo gruppo. “È notevole, poichè presenta uno spostamento importante da che cosa è conosciuto circa ereditarietà e la malattia da essere solamente basato a DNA, ad una che ora include le proteine dello sperma. Questo studio apre la porta alla possibilità che il tasto alla comprensione e ad impedire di determinate malattie potrebbe comprendere le proteine in sperma.„

“Quando in primo luogo abbiamo cominciato vedere i risultati, era emozionante, perché nessuno ha potuto tenere la carreggiata di come quelle impronte ambientali ereditabili sono trasmesse dallo sperma all'embrione prima,„ aggiunge il candidato Ariane Lismer, il primo autore di PhD sul documento. “Era particolarmente rewarding perché era molto provocatorio lavorare al livello molecolare dell'embrione, solo perché voi ha così poche celle disponibili per l'analisi epigenomic. È soltanto grazie a nuova tecnologia ed agli strumenti epigenetici che potevamo arrivare a questi risultati.„

I cambiamenti in proteine dello sperma pregiudicano la prole

Per determinare come le informazioni che pregiudicano lo sviluppo ottengono passate sopra agli embrioni, i ricercatori hanno manipolato il epigenome dello sperma alimentando di topo maschio una dieta carente folica e poi rintracciando gli effetti sui gruppi particolari di molecole in proteine connesse con DNA.

Hanno trovato che da cambiamenti indotti da dieta ad un determinato gruppo di molecole (gruppi metilici), connesso con le proteine dell'istone, (che sono critiche nell'imballaggio del DNA nelle celle), piombo alle alterazioni nell'espressione genica in embrioni e nei difetti di nascita della spina dorsale e del cranio. Che cosa era notevole era che i cambiamenti ai gruppi metilici sugli istoni in sperma sono stati trasmessi a fertilizzazione e sono stati rimanere nell'embrione di sviluppo.

“I nostri punti seguenti saranno di determinare se questi cambiamenti nocivi indotti nelle proteine dello sperma (istoni) possono essere riparati. Abbiamo lavoro recente emozionante che suggeriscono che questo sia effettivamente il caso,„ aggiungono Kimmins. “La speranza offerta tramite questo lavoro è quella ampliando la nostra comprensione di che cosa è ereditata oltre appena il DNA, là è ora viali potenzialmente nuovi per prevenzione delle malattie che piombo ai bambini ed agli adulti più sani.„

Source:
Journal reference:

Lismer, A., et al. (2021) Histone H3 lysine 4 trimethylation in sperm is transmitted to the embryo and associated with diet-induced phenotypes in the offspring. Developmental Cell. doi.org/10.1016/j.devcel.2021.01.014.