שינויים ב RNA זרע מאי צורה דורות עתידיים, מדענים להזהיר

בעוד שאר העולם דן באתיקה של תינוקות מעצבים, צוות של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס (UMass) הראה כי ייתכן שלא נזדקק ל- CRISPR כדי לשנות את הגנים של הדורות הבאים. העיתון שלהם, שפורסם השבוע בכתב העת תא נייד, מראה כי דברים כמו דיאטה ולחץ עלול להשפיע על כמה חיוני גנטי מרכיבים של זרע, וכי שינויים זעירים אלה יש השפעות אמיתיות על איך התינוקות להתפתח.

באותו אופן שבו טילים הכרוכים בחלל החיצון מכילים "מטענים" כמו לוויינים או אסטרונאוטים שנלחמים בכדורי השתן, הזרע הם גם כמו רקטות קטנות המכילות את המטען שלהם: "RNAs קטנים". מחקר זה מצא כי לא רק RNA רצפים לשחק תפקיד מכריע כיצד הגנים מתבטאים בשלב מוקדם בהתפתחות האנושית, אבל הם יכולים גם להיות שונה באופן קיצוני על ידי אורח החיים של אבות. דברים כמו דיאטה, ובמיוחד, מתח יכול לשנות את האיפור של מטען רנ"א זה חיוני להוביל לשינויים נצפים בצאצאים, אומר החוקר קולין קונין, Ph.D., בבית הספר לרפואה של UMass של רנדו.

"מעבדות בכל רחבי העולם הצליחו לקשר שינויים באורח החיים של אבא לשינויים ב- RNA בזרע, ואז זה מוביל לפנוטיפים אצל הצאצאים", מספר קונין הפוך. "המחקר שלנו היה אחד הראשונים להסתכל באמת איך שינויים RNAs קטנים להשפיע על הפיתוח המוקדם. רצינו לשאול, מהם הצעדים הראשונים שמובילים לפנוטיפים האלה בהמשך הדרך?"

לשם כך, החוקרים המציאו ניסוי שבו הם בדקו כיצד זרע מאזורים שונים של אשכים בעכבר השפיעו על ביטוי גנטי בכמה עוברים צלחת פטרי. הזרע מן הקאפוט (לטינית עבור "ראש"), או בחלק העליון של האשך, למעשה יש סוגים שונים של RNA כי זרע שנאסף מן cauda (לטינית עבור "זנב"), או התחתון של האשך, שם הוא ממתין בסבלנות מאגר המיועד לשפיכה. באופן מוזר, זה באמת עובד כדרך טובה לבדוק כיצד שינויים באורח החיים עשויים למעשה לשנות את האינטראקציה של הזרע עם עוברי כי זה אפשר לחוקרים לחקור כיצד ההבדלים RNA (כמו אלה הנובעים דיאטה או מתח) עלולה להשפיע על איך העוברים התפתחו.

הזרקת סוגים שונים אלה של זרע לתוך העוברים הפיק כמה תוצאות מוזרות.כשהזריקו את הזרע הקופטי לעוברים, הם נטו להביע גנים מסוימים, ובסופו של דבר נכשלו, משהו שהמשתתפים כינו "פנוטיפ קטלני". אבל עוד יותר מכך, הם הצליחו להוכיח כי רנ"א בזרע חשוב עבור פיתוח העובר על ידי הצגת אפקט הפוך. קונין אומרת שהם הצליחו לשמור כמה מעוברי אבדון אלה על ידי הזרקת אותם עם RNAs מן החלק של האשך של cauda, ​​אשר מכיל זרע בריא, בוגר.

"זה נראה כמו RNAs קטנים בזרע מסוגלים להסדיר ביטוי גנים בעובר", הוא אומר. "אבל מה די ברור שאנחנו יכולים להציל את השינויים האלה ביטוי גנים על ידי מתן בחזרה RNAs שאנחנו יודעים הם למעשה רכשה בדרך כלל במהלך התבגרות הזרע."

תוצאות אלו מראות סוג של סיבה ותוצאה, למרות שקוניין עדיין לא בטוחה כיצד שרשרת זו של הפיקוד אכן מתגלה בפירוט. היבטים של החיים, כמו מתח או דיאטה, לשנות את רמות של סוגים ספציפיים של RNAs בזרע. RNAs אלה מועברים על ידי זרע לעובר שבו, מחקר זה הוכיח, זה יכול להוביל כמה דפוסי מוזר של ביטוי גנים בעתיד. The Takeaway חשוב הוא כי השינויים של RNA של אבא הם יותר סביר להוביל איזה סוג של שינוי בעובר.

בשלב זה איננו יודעים אם הדפוסים החדשים של ביטוי גנים עשויים להיות בהכרח רעים, אומרת קונין, אבל הם בהחלט יהיו שונים. זה עלול לקחת שנים עד שאנחנו באמת מבינים מה השינויים האמיתיים יהיה בבני אדם שנולדו עוברים עם רצפים RNA מוזר. אבל מחקרים כאלה הם התחלה.