Τρίτη, 5 Ιανουαρίου 2016

Μετά το DNA, η κληρονομικότητα RNA

Κάποτε θα ήταν αιρετικό να ισχυριστεί κανείς ότι τα χαρακτηριστικά που κληροδοτούν οι γονείς στους απογόνους κωδικοποιούνται σε κάτι άλλο εκτός από το DNA. Κι όμως, υπάρχουν πλέον πολλά παραδείγματα «επιγενετικών» πληροφοριών. Το τελευταίο αφορά μόρια RNA, των οποίων η λειτουργία αποδεικνύεται μακράν πιο σύνθετη από ό,τι είχαμε φανταστεί.

Το τελευταίο αφορά μόρια RNA, των οποίων η λειτουργία αποδεικνύεται μακράν πιο σύνθετη από ό,τι είχαμε φανταστεί.

Δύο μελέτες που δημοσιεύονται στο κορυφαίο περιοδικό Science αποκαλύπτουν ότι το σπέρμα, τουλάχιστον των τρωκτικών αλλά πιθανότατα και του ανθρώπου, περιέχει μόρια RNA που επηρεάζουν το μεταβολισμό των απογόνων ανεξάρτητα από τα γονίδιά τους.


Το RNA έρχεται έτσι να προστεθεί σε άλλους γνωστούς επιγενετικούς παράγοντες, δηλαδή παράγοντες που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά των απογόνων χωρίς να μεταβάλλουν το ίδιο το γενετικό υλικό τους. Ένας τέτοιος παράγοντας είναι η λεγόμενη μεθυλίωση του DNA, δηλαδή προσθήκη χημικών «διακοπτών» στο DNA που ρυθμίζουν την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων.

Στις δύο νέες μελέτες, ερευνητές στις ΗΠΑ και την Κίνα δείχνουν ότι μόρια RNA, τα οποία παράγονται από τον πατέρα κάτω από συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, λειτουργούν κι αυτά ως επιγενετικοί παράγοντες.

Στην πρώτη μελέτη, η ομάδα του Όλιβερ Ράντο στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης διαπιστώνει ότι  η δίαιτα που ακολουθούσαν αρσενικά ποντίκια επηρέαζε τον μεταβολισμό των απογόνων τους ακόμα κι αν οι απόγονοι ακολουθούσαν διαφορετική δίαιτα. Το φαινόμενο αυτό αποδίδεται σε μόρια RNA που εισέρχονται στα σπερματοζωάρια καθώς αυτά περνούν από την επιδιδυμίδα των όρχεων.

Το συμπέρασμα αυτό ενισχύεται από τη διαπίστωση ότι το μπλοκάρισμα ενός από τα μόρια RNA σε εμβρυακά κύτταρα των ποντικών επηρέασε τη δραστηριότητα περίπου 70 γονιδίων.

Η δεύτερη μελέτη προσφέρει επιπλέον στήριξη στα ευρήματα της πρώτης. Οι ερευνητές της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών διαπιστώνει ότι οι απόγονοι αρσενικών ποντικών που κατανάλωναν πολύ λίπος εμφάνιζαν διαταραχές του μεταβολισμού που σχετίζονται με την παχυσαρκία ακόμα κι αν δεν κατανάλωναν πολύ λίπος.

Και σε αυτή την περίπτωση το φαινόμενο αποδίδεται σε μόρια RNA: όταν αυτά τα μόρια αυτά απομονώθηκαν από τα σπερματοζωάρια και εισήχθησαν σε γονιμοποιημένα ωάρια άλλων ποντικών, τα ποντίκια που προέκυψαν εμφάνιζαν τις ίδιες διαταραχές.

Το εντυπωσιακό είναι ότι και στις δύο μελέτες τα μόρια που αναγνωρίστηκαν είναι μόρια tRNA ή «μεταφορικού RNA».

Τα μόρια αυτά όχι μόνο δεν ήταν άγνωστα στην επιστήμη αλλά αντίθετα μελετώνται εδώ και δεκαετίες. Η κανονική τους λειτουργία μέσα στα κύτταρα είναι να μεταφέρουν πρώτες ύλες στον μηχανισμό που παράγει πρωτεΐνες με βάσει τις οδηγίες του DNA.

Όπως φαίνεται, όμως, η εξέλιξη έχει δώσει σε αυτά τα μόρια κι άλλες, άγνωστες ως σήμερα λειτουργίες.

Επόμενες μελέτες μένει τώρα να ρίξουν φως στο μηχανισμό αυτού του επιγενετικού φαινομένου, και να διευκρινίσουν το εάν η επίδραση των tRNA στους απογόνους είναι αντιστρέψιμη.

Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ