26 октомври 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Червеи споделят спомени помежду си чрез размяна на РНК

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 13 септември 2021 в 00:02 45840
Кредит: Wikimedia Commons

Чрез отделяне на молекули РНК, микроскопичният червей нематод Caenorhabditis elegans могат да предава информация на съседите и потомството си за срещата си с патогенни бактерии.

Когато един организмът срещне заплаха в околната среда, е в полза на вида да предупреди другите за опасността. Често изучаваният C. elegans редовно се сблъсква с опасности в околната среда, като патогенната бактерия Pseudomonas aeruginosa, която изглежда като привлекателен източник на храна, но червеят може да разболее, ако я изяде.

Доскоро се смяташе, че C. elegans не би могъл да предупреди децата си за опасността или събратята си, но преди няколко години екип на професора от Принстънския университет Колин Мърфи (Coleen Murphy) показа, че след среща с токсичната за нематодите бактерия P. aeruginosa майките червеи се научават да избягват бактерията и могат да предадат на това поведение на избягване върху потомството си за следващите четири поколения.

Майките червеи, които са яли P. aeruginosa, абсорбират малка бактериална РНК, наречена P11, през червата си, която предизвиква сигнал в репродуктивните клетки на зародишната линия на червея, който след това се предава на неврон, който контролира поведението. След това новото поведение се предава на бъдещите потомци чрез промени в клетките на зародишната линия.

В новата си статия, публикувана в списание Cell, съавторите Ребека Мур (Rebecca Moore), Рейчъл Калецки (Rachel Kaletsky) и Чен Лесник (Chen Lesnik) и колегите им показват, че поведението за избягване може да бъде предадено и от вече срещали се с бактерията и червеи на други, неопитни възрастни червеи.

Кредит: Murphy Lab, Princeton University

"Открихме, че един червей може да се научи да избягва тази патогенна бактерия и ако смелим този червей или дори просто използваме средата, в която плуват червеите, и пуснем в тази среда или дадем лизат от смлян червей на неопитни червеи, тези червеи „се научават“ да избягват патогена“, обяснява Мърфи.

Това откритие предполага, че червеите отделят някакъв сигнал, който, когато бъде поет от други червеи, може да промени поведението им. Интересното е, че потомството на червеите, "образовани" чрез този сигнал, също избягват патогенната P. aeruginosa през следващите четири поколения. Това предполага, че секретираният сигнал предизвиква същия път на обучение при червеите реципиенти, както при тези, директно изложени на патогена. Групата на Мърфи се опитва да идентифицира секретирания сигнал.

"Това, което открихме, е, че ретротранспозон, вирусоподобна частица, наречена Cer1, изглежда носи памет не само между тъканите (от зародишната линия на червея до неговите неврони), но и между индивидите", разказва Мърфи.

Ретротранспозонът е генетичен елемент, подобен на вирус, който се вмъква в ДНК на гостоприемника.

Изследователите са открили, че Cer1 присъства в ДНК на клетките на зародишната линия на червеите и че майките червеи, при които ретротранспозонът е бил унищожен от РНК намеса, не могат да се научат да избягват P. aeruginosa чрез излагане на Р11 и да предават това поведение на избягване на потомството си или да образоват близки червеи.

Освен това възрастните червеи-реципиенти се нуждая да присъства Cer1 в техния геном, за да се научат да избягват патогена. Авторите са установили, че два щама диви червеи, които естествено нямат Cer1, са неспособни да правят тези неща, което предполага, че в тези щамове, Cer1 е необходим за установяване, предаване и приемане на това поведение на избягване.

"Смятаме, че Cer1 може да даде предимство на червеите в битката им с патогените, въпреки че придобиването на Cer1 в генома му може да бъде вредно за червея при непатогенни условия", отбелязва Мърфи.

"Констатациите на Мърфи и колегите му са провокативни", коментира Крейг Мело (Craig Mello), професор по молекулярна медицина в Университета в Масачузетс и съоткривател на РНК интерференцията. "Това е друг интригуващ епизод в нарастващия брой проучвания, които включват системни РНК сигнали във влиянието на поведението трансгенерационно и ако това проучване е правилно, сега дори хоризонтално".

Работата на Мур, Калецки, Лесник и колеги е първата, която предлага механизъм, чрез който такова пренасяне може да се случи в природата. Това проучване обаче повдига и редица неотложни въпроси. Например, както посочва Мело, сега е добре установено, че червеите използват РНК сигнали за предаване на информация на потомството, но в момента не е ясно с какво Cer1 допринася за този път.

"Защо животното се нуждае от вируса, за да предаде сигнали на потомството?", пита Мело. „Какво точно се прехвърля?“

Намеците, че преживявания, променящи поведението, могат да бъдат наследени, биха били изненадващо противоречиви преди половин век, когато американският зоопсихолог Джеймс В. Макконъл (James V. McConnell) бе опозорен заради предположенията му, че плоските червеи могат да наследят спомени, консумирайки други, по-образовани плоски червеи.

Епизодът с Макконъл силно е повлиял на дебатите относно пропускливостта на тази бариера между родител и дете и дали преживяванията от едно поколение могат пряко да повлияят на начина, по който следващото подхожда към него.

Степента, до която това може да се случи при хората, все още се изследва, но има признаци, че не сме изключение.

Справка: Rebecca S. Moore, Rachel Kaletsky, Chen Lesnik, Vanessa Cota, Edith Blackman, Lance R. Parsons, Zemer Gitai, Coleen T. Murphy. The role of the Cer1 transposon in horizontal transfer of transgenerational memory. Cell, 2021; 184 (18): 4697 DOI: 10.1016/j.cell.2021.07.022

Източници: 

Scientists discover a mechanism for memory transfer between individuals in C. elegans, Princeton University

Worms Share Memories With Others by Swapping RNA, Wild Study Reveals
MIKE MCRAE, ScienceАlert


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.