Немецкие ученые: приобретенные навыки могут передаваться по наследству

Регулярная зарядка для тела и ума может повлиять на способность к обучению будущих потомков. По крайней мере у мышей. За эту форму наследования отвечают молекулы РНК, которые влияют на активность генов. Они накапливаются как в мозге, так и в зародышевых клетках после физической и умственной активности. О результатах своего исследования ученые сообщают в журнале Cell Reports.

В течение долгого времени генетики полагали, что приобретенные навыки не изменяют последовательность ДНК и поэтому не могут передаваться по наследству. Однако в последние годы ученые нашли доказательства, которые доказывают обратное. Например, несбалансированное питание увеличивает риск заболевания у еще не родившихся потомков. Факторы образа жизни, такие как стресс и травма, также могут влиять на следующее поколение. Ученые называют это явление «эпигенетическим наследованием». Эпигенетика считается молодым направлением в науке, она изучает, как внешние факторы влияют на активность наших генов. В то время как в центре внимания генетики – процессы, связанные с изменениями в генах и в ДНК.

Профессор Андре Фишер и его коллеги из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний и Университетского медицинского центра в Гёттингене изучили, как передается по наследству способность к обучению – навык, который приобретается в течение жизни. Хорошо известно, что физическая и умственная деятельность улучшает эту способность и снижает риск таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. На примере мышей ученые показали, что этот навык передается следующему поколению эпигенетическим наследованием. Те мыши, которых ученые поместили в стимулирующую среду, у которых было много упражнений, принесли более умное потомство. По сравнению с мышами контрольной группы, они добились лучших результатов в тестах, которые оценивают способность к обучению. Было обнаружено, что у этих грызунов улучшенная синаптическая пластичность в гиппокампе – области мозга, которая отвечает за память. Синаптическая пластичность является мерой того, насколько хорошо нервные клетки «общаются» друг с другом. Чем прочнее связи, тем выше способность к обучению.

Ученые также попытались определить, какой механизм отвечает за эпигенетическое наследование. Они сосредоточились на наследовании отцов и искали его «материальную основу» в сперме. Сперма содержит ДНК отца, а также молекулы РНК. Поэтому ученые провели эксперименты, чтобы узнать о роли этих молекул РНК в наследовании навыков обучения. Они экстрагировали РНК из спермы мышей, которые были физически и умственно активны, – и ввели их в оплодотворенные яйцеклетки. Получившееся потомство также обладало улучшенной синаптической пластичностью и способностью к обучению. Таким образом, физическая и умственная активность оказала положительное влияние на когнитивные навыки потомства – и посредников в этом стали молекулы РНК.

В дальнейших экспериментах ученые смогли более точно идентифицировать молекулы, ответственные за эпигенетическое наследование. Они показали, что две молекулы микроРНК - miRNA212 и miRNA132 – являются причиной, по крайней мере, некоторых из унаследованных возможностей обучения. Исследователи также обнаружили, что miRNA212 и miRNA132 накапливаются в мозге и сперме мышей после физической и умственной активности. Ранее было известно, что эти молекулы стимулируют образование синапсов (связей между нервными клетками) в мозге, тем самым улучшая способность к обучению. Ученые предполагают, что они изменяют развитие мозга очень тонким образом, улучшая связь нейронов.

Теперь ученые намерены выяснить, может ли и человек унаследовать способность к обучению эпигенетическим способом. 

[Фото: Phys.org]

Источник: scientificrussia.ru

Комментарии: