Im Winter des Jahres 1944 , blockiert die Nazis Nahrungsmittelversorgung in den westlichen Niederlanden , die Schaffung eines Zeitraums von Hungersnöten und Verwüstung . Die Auswirkungen der Hunger auf werdende Mütter produziert eine der ersten bekannten epigenetische "Experimente" - Änderungen von externen resultierende und nicht genetische Einflüsse - , die vorgeschlagen, dass der Körper die physiologischen Reaktionen auf Not vererbt werden könnte . Der zugrunde liegende Mechanismus ist jedoch blieb ein Rätsel .
In einem Papier vor kurzem in der Fachzeitschrift Cell, Dr. Oded Rechavi , Dr. Leah Houri - Ze'ev und Dr. Sarit Anava der Tel Aviv Universität Fakultät für Lebenswissenschaften und Sagol School of Neuroscience , Prof. Oliver Hobert und Dr. Sze Yen Kerk der Columbia University Medical Center und dem Howard Hughes Medical Institute und Dr. Wee Siong Sho Goh und Dr. Gregory J. Hannon des Cold Spring Harbor Laboratory und dem Howard Hughes Medical Institute , erkunden Sie einen genetischen Mechanismus, auf den Pässen körpereigene Reaktion auf die Hungersnot auf nachfolgende Generationen von Würmern, mit möglichen Auswirkungen auf den Menschen auch Hunger und anderen physiologischen Herausforderungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise Anorexie nervosa .
" Es gibt vielleicht mehrere verschiedene genetische Mechanismen, die Vererbung von Merkmalen in Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt zu ermöglichen . Dies ist ein neues Feld , so dass diese Mechanismen werden erst jetzt entdeckt ", sagte Dr. Rechavi . " Wir identifizierten einen Mechanismus namens " small RNA Erbe ", die Würmer ermöglicht, auf der Speicher an Hunger , mehrere Generationen weitergeben . "
Hat RNA ein Gedächtnis ?
RNA -Moleküle werden von DNA-Matrizen in Abhängigkeit von den Anforderungen bestimmter Zellen. "Messenger" RNA-Moleküle ( mRNAs ) enthalten Anweisungen für die Produktion von Proteinen, die Service- Zellen und sie funktionieren kann. Aber auch andere RNA-Moleküle haben unterschiedliche regulatorische Funktionen . Kleine RNAs sind eine Spezies dieser regulatorischen RNAs - kurze Moleküle , die die Genexpression regulieren , meist durch Abschalten Gene ausgeschaltet , aber manchmal , indem Sie sie auf .
Dr. Rechavi erstmals Interesse an einem Studium Hunger -induzierte epigenetische Reaktionen nach einer Entdeckung als Doktorand in Prof. Hobert Labor an der Columbia University Medical Center in New York gemacht . "Damals haben wir festgestellt , dass kleine RNAs wurden vererbt , und dass dieses Erbe beeinflusst antiviraler Immunität in Würmer. Es war klar , dass dies nur die Spitze des Eisbergs ", sagte er .
Im Zuge der neuen Studie wurden Würmer ( Nematoden C. elegans ) früh in ihrer Entwicklung verhungert . Sie reagierte mit der Herstellung von kleinen RNAs , die durch die Regelung Gene durch einen Prozess, der als RNA-Interferenz (RNAi) bekannt ist, funktionieren . Die Forscher entdeckten , dass die Hunger -responsive kleinen RNAs Zielgene , die beteiligt sind Ernährung . Noch wichtiger ist, wurden die durch Hungern induzierte kleine RNAs mit mindestens drei aufeinanderfolgenden Generationen von Schnecken Proben übernommen.
Vererben Belastbarkeit
" Wir waren auch überrascht, dass die Urenkel der verhungert Würmer hatten eine verlängerte Lebensdauer ", sagte Dr. Rechavi . " Nach dem heutigen Stand unserer Kenntnisse , bietet unser Papier die erste konkrete Hinweise darauf, dass es reicht, einfach erleben Sie eine besondere Umgebung - in diesem Fall , ein Umfeld ohne Nahrung - für kleine RNA Vererbung und RNA-Interferenz zu folgen In diesem Fall wird die Umwelt . Herausforderung ist Hunger, ein sehr physiologisch relevante Herausforderung , und es ist wahrscheinlich , dass andere Umgebungen zu induzieren transgene Vererbung von kleinen RNAs sowie ist .
"Wir identifizierten Gene , die für die Produktion und für das Erbe der Hunger -responsive kleinen RNAs . RNA Erbe wesentlich sind, könnte sich als ein wichtiger genetischer Mechanismus in anderen Organismen , einschließlich des Menschen sein , die parallel zu DNA wirkt. Dies könnte möglicherweise zu ermöglichen Eltern bereiten sich Nachkommen für ähnlich denen , die sie erleben Schwierigkeiten ", sagte Dr. Rechavi .
Die Forscher forschen derzeit eine Vielzahl von Merkmalen durch geerbt kleinen RNAs beeinflusst.