ΟΙ ΜΗΤΕΡΕΣ ΔΙΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ ΑΠΟΓΟΝΩΝ ΤΟΥΣ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΕΠΙΓΕΝΕΤΙΚΗΣ*.

Κωνσταντίνος ΤριανταφυλλίδηςΟΜΟΤΙΜΟΣ ΚΑΘΗΓΗΓΗΣ Α. Π. Θ.

 

ΟΙ ΜΗΤΕΡΕΣ ΔΙΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ ΑΠΟΓΟΝΩΝ ΤΟΥΣ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΕΠΙΓΕΝΕΤΙΚΗΣ*. 

Σύμφωνα με τους νομούς του Μέντελ, οι γονείς κληρονομούν/μεταδίδουν DNA/γονίδια στους απογόνους τους που τα εξοπλίζουν για τη μελλοντική τους ζωή. Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα έδειξε ότι η πραγματικότητα είναι πολύ πιο περίπλοκη και ότι οι γονείς προσδίδουν πολύ περισσότερα από απλά γονίδια. Μια νέα μελέτη** αποκαλύπτει ότι οι ενεργές επιγενετικές τροποποιήσεις μεταδίδονται επίσης από τη μία γενιά στην άλλη. Επιπρόσθετα, οι ενεργές επιγενετικές τροποποιήσεις της μητέρας είναι εκείνες που οδηγούν στη σειρά ενεργοποίησης των γονιδίων στους απογόνους. Με Ελληνική συμμετοχή.
Στον ανατομικά σύγχρονο άνθρωπο, οι μητέρες μεγαλώνουν τα μωρά τους στην κοιλιά τους για εννέα μήνες και, στη συνέχεια, μετά τον τοκετό, για αρκετά χρόνια μεγαλώνουν και ανατρέφουν τα παιδιά τους, διδάσκοντάς τους πώς να εκτελούν τόσο βασικές όσο και σύνθετες εργασίες επιβίωσης. Από την άλλη πλευρά, οι ξυδόμυγες (Drosophila melanogaster) γεννούν αυγά που αφήνονται να αναπτυχθούν σε θρεπτικό υπόστρωμα από μόνα τους. Αυτό τους κάνει να φαίνονται σαν ανεύθυνοι γονείς, απλώς εγκαταλείποντας τους απογόνους τους.

 Ωστόσο, μια νέα μελέτη από το Ινστιτούτο Ανοσοβιολογίας και Επιγενετικής Max Planck στο Freiburg της Γερμανίας υποδεικνύει ότι οι μητέρες των ξυδόμυγων στην πραγματικότητα διασφαλίζουν την επιτυχία των απογόνων τους, παρέχοντάς τους ένα εγχειρίδιο οδηγιών για τη ζωή που κωδικοποιείται στα επιγενώματά τους.
Το γεγονός ότι οι μητέρες της ξυδόμυγας διασφαλίζουν την επιτυχία των απογόνων τους μέσω της επιγενετικής* είναι ένα συναρπαστικό αποτέλεσμα. Αλλά, οι ερευνητές στράφηκαν σε θηλαστικά και διαπίστωσαν ότι τα θηλυκά ποντίκια κληροδοτούν επίσης την τροποποίηση της ιστόνης H4K16ac στους απογόνους τους μέσω των ωαρίων τους. Αυτό αυξάνει την ενδιαφέρουσα πιθανότητα οι άνθρωποι/μητέρες να χρησιμοποιούν επίσης την ιστόνη H4K16ac ως πρότυπο «σχεδιάγραμμα» ή εγχειρίδιο οδηγιών για την επιτυχή μελλοντική ενεργοποίηση γονιδίων και την πετυχημένη ανάπτυξη του εμβρύου.
*Η ΕΠΙΓΕΝΕΤΙΚΗ είναι ένα ακόμα σύστημα κληρονομικό πέραν της κλασικής και μοριακής γενετικής. Μέχρι πρόσφατα, στη γενετική διδάσκαμε ότι οι πληροφορίες κληρονομούνται από τη μία γενιά στην άλλη, και ότι αλλαγές μπορεί να συμβούν στον φαινότυπο ενός ατόμου μόνο αν αλλάξει ο γενότυπος , δηλαδή το DNA του, τα γονίδιά του.

 Με τις μεταλλάξεις (αλλαγές στο DNA) αλλάζουν τα γονίδια και έτσι διαφοροποιείται ο φαινότυπος (τα χαρακτηριστικά) ενός ατόμου από τον φαινότυπο κάποιου άλλου ατόμου. Πριν μερικά χρόνια μάθαμε ότι πέραν αυτού του συστήματος κληρονόμησης, υπάρχουν πληροφορίες κληρονομήσιμες οι οποίες μπορεί να μεταφερθούν από τη μία γενιά στην άλλη, αλλά οι αλλαγές αυτές δεν περιλαμβάνουν αλλαγές (μεταλλάξεις) στο DNA, περιλαμβάνουν επιγενετικές μεταβολές στο DNA.

 Οι επιγενετικές μεταβολές δεν αποτελούν μέρος της αλληλουχίας του DNA, αλλά είναι επάνω (επί) ή προσδεμένες στο DNA και επιπλέον είναι ανατρέψιμες. Ο πιο κοινός τύπος επιγενετικής τροποποίησης είναι η μεθυλίωση της Κυτοσίνης. 

Αυτή η προσθήκη έχει ως αποτέλεσμα τη συμπίεση της χρωματίνης ή την τροποποίηση των ιστονών με αποτέλεσμα την καταστολή της έκφρασης του γονιδίου και την μη παραγωγή πρωτεΐνης από αυτό. Οι επιγενετικές μεταβολές δηλαδή καθορίζουν εάν ένα γονίδιο, θα επηρεάσει την παραγωγή ή όχι πρωτεΐνης. 

Με λίγα λόγια επιγενετική είναι οι αλλαγές που συμβαίνουν στη γονιδιακή έκφραση χωρίς να αλλάζει το ίδιο το DNA του γονιδίου.
**Βιβλιογραφία. Maria Samata, ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΑΛΕΞΙΑΔΗΣ, Gautier Richard, et al. 4/6/2020. Intergenerationally Maintained Histone H4 Lysine 16 Acetylation Is Instructive for Future Gene Activation. Cell, 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.05.026