Генетическое наследование - это физическая связь, связывающая наших биологических родителей; одна половина двух наборов хромосом, соединяясь, образует наш уникальный набор молекулярных инструкций для жизни.
Как бы дружелюбно это ни звучало, ставки для каждого из родителей не одинаковы, что превращает эти хромосомы в поле битвы за будущее матери и потомства.
Новые исследования беременных мышей показывают пример генетической хитрости, которая манипулирует реакцией матери на глюкозу, чтобы растущий плод получал больше питательных веществ, содержащих сахар.
Этот трюк не так уж зловещ и на самом деле довольно распространен. Называемый "генетическим импринтингом", он приводит к тому, что одна копия унаследованного гена заглушается удаляемыми молекулами, что позволяет другой копии свободно экспрессироваться.
В новом исследовании ученые обнаружили, что зародыши мышей используют копию импринтированного гена, унаследованного от отца, для высасывания питательных веществ у матери через плаценту.
"Это первое прямое доказательство того, что ген, унаследованный от отца, сигнализирует матери о необходимости перенаправить питательные вещества плоду", - говорит соавтор исследования, биолог-репродуктолог Кембриджского университета Аманда Сферруцци-Перри.
Из генов, которые наследует ребенок, отцовские копии, как правило, способствуют росту плода, а материнские - ограничивают его. Даже когда мать питает ребенка в течение всей беременности, она должна обеспечить свое собственное выживание.
"Несмотря на то, что беременность в основном протекает в условиях сотрудничества, существует большая арена для потенциального конфликта между матерью и ребенком", - говорит Мигель Констансия, соавтор исследования, специалист по эпигенетике из Кембриджского университета.
Генетический импринтинг, а также гормоны, вырабатываемые в плаценте, играют ключевую роль в "перетягивании каната", которым является беременность, добавляет Констансия.
Ученые полагают, что эволюция снабдила плод хитрыми способами удовлетворения своих потребностей в питании, подобно тому, как матери сохраняют свои собственные. Исследователи даже обратили внимание на гормон под названием инсулиноподобный фактор роста 1 (Igf2), отметив его "мощное влияние на рост плода".
Однако точные механизмы оставались неясными: плацента, где вырабатывается и действует Igf2 и многие другие гормоны, "является, пожалуй, самым важным органом тела, но, как ни парадоксально, самым малоизученным", - говорится в обзорной статье 2015 года.
В серии экспериментов на животных физиолог из Кембриджского университета Хорхе Лопес-Телло под руководством своих коллег изменил ген, кодирующий Igf2, который похож на гормон инсулин.
Инсулин помогает клеткам усваивать глюкозу из крови, и будущие матери на поздних стадиях беременности становятся инсулинорезистентными, чтобы их клетки не усваивали питательные вещества, необходимые ребенку.
Эксперименты на мышах показали, что Igf2, вырабатываемый в плацентарных клетках, действительно повышает резистентность беременной матери к инсулину, тем самым перебрасывая больше глюкозы на плод.
"Это означает, что ткани матери не поглощают глюкозу, поэтому питательные вещества становятся более доступными в циркуляции для передачи плоду", - поясняет Сферруцци-Перри.
"До сих пор мы не знали, что часть роли гена Igf2 заключается в регулировании сигналов, подаваемых матери для выделения питательных веществ плоду", - добавляет она.
Мыши, не имеющие рабочей копии отцовского гена Igf2 в плацентарных клетках, при рождении были меньше, поскольку их мать не посылала им достаточно питательных веществ.
Если этот механизм верен, то он вполне объясняет то, что мы наблюдаем при некоторых нарушениях роста у человека.
Потомство животных также демонстрировало ранние признаки диабета и ожирения в более позднем возрасте, обнаружили исследователи.
Для того чтобы понять, насколько Igf2 влияет на материнский метаболизм у человека и как он взаимодействует с другими плацентарными гормонами, необходимы дальнейшие исследования на ранних и поздних стадиях беременности.
ScienceAlert, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
