Otec s nadváhou ako syn Max Planck Society
Ovocné mušky prechádzajú zmenami v metabolizme z otca na syna
Hostina bohatá na cukor pred sexom môže mať následky na ovocnú mušku a jej potomkov: Muchy sú náchylnejšie na nadváhu. Vedci z Inštitútu Maxa Plancka pre imunobiológiu a epigenetiku vo Freiburgu zistili spolu s vedcami zo Španielska a Švédska, že stačí krátka zmena stravovania. Medzinárodný výskumný tím tiež identifikoval prvú génovú sieť pre medzigeneračnú zmenu metabolizmu. Strava otcov aktivuje gény, ktoré môžu epigeneticky meniť genetický materiál. Tieto zmeny sú zdedené a riadia aktivitu génov pre metabolizmus lipidov v nasledujúcej generácii. Vedci tiež našli podobnú génovú sieť u ľudí a myší, ktorá zvyšuje náchylnosť k obezite.
Vedci môžu mušky s nadváhou rozoznať podľa červených očí: obzvlášť sladká strava otcov znamená, že u synov možno čítať gény pre červený pigment v očiach a ďalšie metabolické faktory.
Genom do veľkej miery určuje našu váhu. Preto je nadváha vo veľkej miere v našich génoch. Zároveň však majú vplyv na životné prostredie aj vplyvy z prostredia prostredníctvom takzvaných epigenetických zmien. Tieto modifikácie sú dedičné, hoci nemenia genetický kód.
Vedci z Freiburgu teraz zistili, že strava mužských ovocných mušiek môže týmto spôsobom ovplyvňovať telesnú hmotnosť ich potomkov. Vedci kŕmili dospelú mušku dva dni pred párením jedlom s rôznym obsahom cukru. Z vajíčok sa vyliahli muchy, ktoré potom dostali buď normálne, alebo sladké jedlo. Z technických dôvodov vedci skúmali iba mušky, ale výsledky sú pravdepodobne porovnateľné u samíc.
Strava ich otcov nemala žiadny vplyv na synov, ktorí jedli iba vyvážené jedlo. Telesná hmotnosť sa správala úplne inak, ak mladé mušky jedli jedlo, ktoré bolo obzvlášť bohaté na cukor: Mladé zvieratá, ktorých otcovia konzumovali jedlo s veľmi malým alebo veľkým množstvom cukru, mali tendenciu k nadváhe. Mali vyššie percento telesného tuku a tiež jedli viac ako synovia otcov pri vyváženej strave. „Výsledkom je efekt v tvare písmena U: Extrémna hladina cukru v strave otcov - či už vysoká alebo nízka - má najväčšie následky pre ďalšiu generáciu,“ vysvetľuje Anita Öst z Inštitútu Maxa Plancka pre imunobiológiu a epigenetiku. teraz robí výskum na Linkoepingskej univerzite vo Švédsku. Vplyv na telesnú hmotnosť sa neprenáša ani ďalej, pretože vedci už tento vplyv u generácie vnukov nepozorovali.
Dedičstvo výživového stavu otcov zrejme závisí od metylačného vzoru obalu ich genómu. Tieto prílohy, malé chemické skupiny, riadia, ako kompaktne je zabalená DNA. Závisí to od toho, ako silno sa číta gén. Geneticky modifikované mušky, v ktorých sú čiastočne blokované rôzne metylačné enzýmy, neprenášajú výživový stav na svojich synov. „Testovali sme rôzne muchy mutantov a identifikovali sme sedem génov, ktoré riadia obal DNA,“ hovorí Adelheid Lempradl z Max Planck Institute vo Freiburgu. Ak je v strave otcov vysoký obsah cukru, uvoľní sa obal DNA u synov, aby bolo možné prečítať viac génov pre lipidový metabolizmus. Efekt, ktorý vydrží celý život mušky.
Existujú tiež dôkazy o podobnom mechanizme u ľudí. Vedci vyhodnotili údaje zo štúdií o indiánoch Pima - kmeňoch pôvodných obyvateľov Severnej Ameriky, ktorí majú často nadváhu - a identických dvojčatách. Dve štúdie z rokov 2005 a 2008 porovnávajú ľudí s nadváhou a normálnou hmotnosťou a ich genetickú výbavu. "Údaje ukazujú, že ľudia s nadváhou majú rovnaký génový podpis ako ovocné mušky." Náchylnosť na vysokú telesnú hmotnosť sa tiež zvyšuje u ľudí, keď sú určité metyltransferázy neaktívne, “vysvetľuje J. Andrew Pospisilik, vedúci skupiny v Inštitúte Maxa Plancka pre imunobiológiu a epigenetiku. Podľa vedcov rovnaké gény regulujú hmotnosť u myší.