Informace ze světa Internetu hlavně o včelách a včelařích, a česky

Včely slouží epigenetice a neuroantropologii

4. listopadu 2008 v 19:14 | Eman |  Biologie a šlechtění včel
Naši současníci v behaviorální genomice a neurobiologii naznačují že epigenetika může být klíč k pochopení toho, jak prostředí vzájemně působí s geny k vytváření obezity, dlouhověkosti, neplodnosti, duševních nemocí, a možná dokonce rakoviny.

Ale co je epigenetika? A proč je důležitá pro Neuroantropologii?
Epigenetické procesy vytváří způsob pro ovlivnění genové aktivity faktory prostředí. Tyto procesy zahrnují chemickou modifikaci genomu ze změny vyjádření genu. Zatímco základní DNA sekvence zůstává nezměněná, aktivita určitých genů může být zapnutá nebo vypnutá. Výživa, působení jedů a jiné vnější mechanismy mohou být všechny potenciálně zapojeny do epigenetické aktivity. Tyto vlivy prostředí mohou působit na přepisy RNA, buněčné struktury, DNA metylace (chromatinové modelování), a dokonce priony. Například kouření může ovlivnit váš epigenom, který je považován za výsledek některých forem rakoviny.
Lidský výzkum epigenetiky může být zatížen etickými dilematy, a může trvat řadu generací než se vytvoří dostatečná data. Ale to je místo, kde mohou vstoupit antropologové. Data týkající se prostředí a chování spojená se sociální statistikou z komunit po světě, mohou dodat vědcům užitečná data pro analýzu dlouhodobého duševního a fyzického zdraví ve vztahu k prostředí a odpovídajícího socio-kulturního chování. Taková data jsou zvláště užitečná když se sbírají z komunit vystavených biologickým katastrofám nebo zvláštním omezením výživy.

Ke studiu epigenetiky uvnitř buněk našeho těla, kam se většina antropologů neodváží, je jiná možnost. Nyní poprvé byla zjištěna a funkčně aplikována epigenetická modifikace u hmyzích druhů. Nedávné sekvencování genomu včely v roce 2006 dovolilo vědcům odhalit geny zprostředkující epigenetické účinky.
Včelí matka je geneticky totožná s jejími dělnicemi, a přesto je plodná a může žít několik let zatímco dělnice jsou sterilní, mnohem menší a mají délku života pouze několik týdnů. Rozdíl mezi matkou a dělnicemi je připisován rozdílu v dietě. Maličká včelí larva co je krmena výlučně mateří kašičkou je určena stát se královnou. Konzumace mateří kašičky se zdá že změní DNA včelí larvy tak, že je potlačena aktivita genu kódujícího enzym DNA methyltransferase (Dnmt3). Tento proces se nazývá metylace DNA; spojení metylové skupiny k zvláštním genům a potlačení jejich vyjádření.
Kurchaski, Maleszka, Foret a Maleszka (2008) testovali co se stane když je gen Dnmt3 umlčen ve včelí larvě. Když je gen Dnmt3 aktivní, většina larev se změní v dělnice. Jestli je však gen Dnmt3 gene umlčen, většina larev se změní v královny. Srovnáváním vzorce vyjádření genu v larvě, jejíž gen Dnmt byl umlčen s larvou krmenou mateří kašičkou v úlu, Kurchaski et al. (2008) mohli dojit k závěru, že metylace DNA má stejné účinky jako konzumace mateří kašičky. Zatímco Mateří kašička může působit jinou biochemickou cestou než laboratorně vyvolané potlačení genu Dnmt, tento experiment jasně demonstruje že metylace DNA je zapletena v určení fenotypu. Kucharski et al. (2008) předpokládá že tento epigenetický proces by mohl ovlivňovat způsob jak se vyvíjí včelí mozek a tudíž mít vliv na chování a společenskou organizaci.
U jistých základních úrovních biologických procesů je epigenetika odpovědná za buněčné dělení. Skutečně, epigenetická modifikace je podmínka dynamické variability k buněčné funkci a fenotypu. Epigenetika přispívá k vrozeným nemocem jako je Angelman syndrom (http://www.dobromysl.cz/scripts/detail.php?id=1170) a syndromu Prader-Willi. Role epigenetické dědičnosti, který tady není rozebírán, bude také zajímavý problém ke studiu pro budoucí výzkum. Epigenetická dědičnost zahrnuje změny ve fenotypu které přetrvávají obecně jen několik generací. Sběrem dat o epigenetických procesech, je jedna věc jistá, můžeme jako výzkumníci potřebovat znovu zhodnotit platnost a aplikaci Lamarckismu v sociobiologické teorii.
Jako badatel zainteresovaný v neuroanthropology, jsem byl vždy fascinován otázkou, "Může kultura, ve které vyrůstáme, působit jako faktor prostředí které ovlivňuje skutečnou biologii našeho mozku? Pokud ano, měli bychom mluvit o epineurálních procesech a měli bychom nechat otevřené dveře pro možnost že naše chování ovlivněné kulturou, když se v čase rozšíří, působí epigenetickými drahami ke změně genového vyjádření našich mozků? "

Reference
R Kucharski, J Maleszka, S Foret, R Maleszka. Nutritional Control of Reproductive Status in Honeybees via DNA Methylation. Science. 2008 Mar 13.

Abstrakt: Plodné matky a sterilní dělnice jsou alternativní formy dospělé samičí včely, které se vyvinou z geneticky identické larvičky, která se krmí různě mateří kašičkou. Ukázali jsme, že umlčení vyjádření DNA methyltransferase Dnmt3, který je klíčový ovladač epigenetického globálního přeprogramování ve vylíhlé larvě, vede k překvapujícímu efektu podobnému účinku mateří kašičky, na vývojovou dráhu larvy; většina larev s ošetřenou Dnmt3 siRNA-se nyní líhne jako matky se zcela vyvinutými vaječníky. Naše výsledky ukazují že metylace DNA ve včele se využívá pro ukládání epigenetické informace; že využití této informace může být odlišně změněno výživou, a že přizpůsobení epigenetických modifikací podporuje hluboké posuny ve vývojových osudech s velkými důsledky pro stav reprodukce a chování.

 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama