Нові дослідження показують, що круглі черв’яки можуть передавати ознаки, що розширюють тривалість життя, через покоління через епігенетичне успадкування на основі гістону, переробляючи наше розуміння того, як передається негенетична інформація.
У лабораторії Ванг не незвично, щоб черв’яки проживали довгий час.
HHMI Janelia Research Campus Старший лідер групи Менг Ван та її команда вивчають довголіття. Вони показали, що шляхом надмірної експресії ферменту в лізосомах круглого черв’яка C. elegansвони можуть продовжити життя хробака до 60 відсотків.
Але дивно, що команда виявила, що потомство хробаків без цієї генетичної модифікації все ще живе довше, ніж зазвичай. Коли вони перетнули свої довгоживучі черв’яки з хробаками «дикого типу», які не експресували фермент-рутинну лабораторну процедуру, яка використовується для зниження очищення будь-яких генетичних маніпуляцій-вони побачили, що потомство також живе довше, ніж звичайні черв’яки. Якось маркери довговічності переходили з покоління в покоління, навіть через чотири покоління.
У нових дослідженнях Ван та її команда розкривають, як зміни в лізосомах хробака, що сприяють довговічності ДНК. У репродуктивних клітинах ці месенджери гістону викликають модифікації в епігеному хробака – колекцію хімічних мітків, які регулюють експресію генів – призводять до того, що лізосомальні зміни, що передаються від покоління в покоління, не змінюючи основну ДНК.
Результати мають наслідки далеко за межі довголіття. Епігенетичні модифікації можуть допомогти організмам впоратися з багатьма різними типами екологічних стресорів – від зміни дієти для впливу забруднюючих речовин на психологічний стрес – і нова робота показує, як ці переваги можуть бути надані батькам їх потомства.
“Ви завжди думаєте, що ваша спадщина знаходиться в ядрі, всередині клітини, але тепер ми показуємо, що гістон може перейти з одного місця в інше місце, і якщо цей гістон має будь -яку модифікацію, це означає, що ви збираєтеся перенести епігенетичну інформацію з однієї клітини в іншу”, – говорить Ванг. “Це дійсно забезпечує механізм розуміння трансгенераційного ефекту”.
Виявлення спадщини
Дослідники встановили, що один тип модифікації гістону-тип епігенетичних змін-був підвищений у довготривалих глистах порівняно з тими, що мають нормальні терміни життя. Вони хотіли побачити, як ця модифікація пов’язана з лізосомальними змінами, що сприяють довговічності.
Використовуючи комбінацію генетичних інструментів, транскриптоміки та візуалізації, вони виявили, що зміни лізосомального метаболізму, що впливають на довговічність черв’яків, активують ряд процесів всередині клітини. Ці дії викликають збільшення конкретного варіанту гістону, який транспортується з соматичних або тканин тіла до його зародкових або репродуктивних клітин через білки, які доставляють поживні речовини до розвитку яєць. У зародковій лінії гістон модифікується, що дозволяє інформації від лізосоми входити до зародкової лінії та передати з батьків до дитини.
Дослідники показують, що цей шлях активується під час голодування, що спричиняє зміну лізосомального метаболізму – забезпечуючи зв’язок від фізіологічного явища до змін зародкової лінії.
Нова робота додає зростаючому тілі доказів того, що лізосоми, колись, як вважають, діють лише як центри переробки клітин, також функціонують як сигнальний центр для контролю різних процесів у клітині, і тепер, як показано, впливає на покоління.
Нове дослідження також представляє новий механізм транспортування інформації з соматичних до зародкових клітин через гістони, що може допомогти пояснити, як інші типи успадкованої інформації передаються від батьків до потомства.
Забезпечуючи механізм розуміння того, як зміни навколишнього середовища до соматичних клітин проходять через зародкову лінію, нова робота може допомогти дослідникам краще зрозуміти трансгенераційні ефекти, які раніше спостерігалися, як недоїдання батька, що впливає на його потомство.
“Зараз ми показуємо, що Сома та зародкова лінія можуть бути з’єднані гістоном і можуть мати незабутню генетичну інформацію для поколінь”, – говорить Ван.
Довідка: “Лізосоми сигналізують через епігеном для регулювання довговічності в поколіннях” Цінгао Чжан, Вейвей Данг та Менг К. Ван, 25 вересня 2025 р., Наука.
Doi: 10.1126/science.adn8754
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня ScitechDaily.
