Ученые: Рыбы, адаптированные к токсинам, передают эпигенетические мутации пресноводному потомству

Прочитано: 198 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Вы можете вытащить рыбу из токсичной воды, но ее эпигенетические мутации сохранятся как минимум на два поколения.

Группа исследователей, возглавляемая учеными из Университета штата Вашингтон, проанализировала эпигенетику — молекулярные факторы и процессы, определяющие, включены или выключены гены — группы рыб Poecilia mexicana или атлантической молли, обитающих в источниках с естественным высоким содержанием сероводорода , который обычно токсичен для большинства организмов.

Генетическое преимущество позволяет некоторым морским рыбам заселять пресноводные места обитания

Исследователи извлекли образец рыбы из токсичной воды и разводили ее в пресной воде. Они обнаружили, что внуки адаптированных к сульфидам рыб имели больше эпигенетических меток, общих с их дикими, живущими в токсичных водах бабушками и дедушками, чем другие атлантические молли, которые всегда жили в пресной воде.

«После двух поколений в лабораторных условиях рыбы в целом сохранили свои эпигенетические метки, что было действительно неожиданно», — сказала Джоанна Келли, доцент кафедры эволюционной геномики WSU и автор-корреспондент исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences . «В эволюционном контексте исследование показывает, что эти эпигенетические метки довольно стабильны».


Сероводород встречается в природе и является побочным продуктом многих видов деятельности человека, таких как производство бумаги, очистка сточных вод и разведка газа. Для большинства животных, включая человека, он обычно токсичен при относительно низких концентрациях и фатален при высоких концентрациях. Тем не менее, некоторые популяции атлантических молли приспособились к жизни в источниках с высоким уровнем сероводорода, в то время как другие группы тех же видов остались в пресной воде. Для Келли и ее коллег эти рыбы представили естественный эксперимент, который поможет ответить на вопросы о том, как происходит эволюционная адаптация.

Ученые: Рыбы, адаптированные к токсинам, передают эпигенетические мутации пресноводному потомству

Для этого исследования Келли сотрудничал с экологическим эпигенетиком WSU и репродуктивным биологом Майклом Скиннером, чтобы провести эпигенетический анализ. Исследователи вывели образец сульфидной и несульфидной рыбы в пресноводной среде. Когда рыбы произвели два поколения потомства, они измерили их эпигенетическое сходство, в частности области метилирования ДНК, типа химической модификации, которая может регулировать экспрессию гена, включая или выключая ген, без изменения самой цепочки последовательности ДНК.

Они обнаружили, что у потомков сульфидных рыб было 80% перекрытия областей метилирования ДНК с прародителями — даже при том, что они были выращены в пресной воде. Для сравнения: только 20% перекрываются с несульфидными рыбами, которые всегда жили в пресной воде.

«Это действительно один из первых примеров, когда мы вывели организм из его нормальной среды и поместили его в другую среду, и показали, что эпигенетика продолжает передаваться по наследству», — сказал Скиннер, также автор статьи.

Исследование также дополняет данные предыдущих исследований на животных, показывающие, что воздействие токсинов имеет эпигенетические эффекты, которые могут длиться в течение нескольких поколений. Лаборатория Скиннера провела исследования других диких видов, в том числе Дарвина Финча на Галапагосских островах и новозеландской грязевой улитки, а также лабораторных животных, показав, что эпигенетические изменения, вызванные токсичными веществами окружающей среды, передаются по наследству.

«Это не разовое, уникальное видовое событие. Это влияет на все, включая людей», — сказал Скиннер. «Хотя это модель на животных, это демонстрация того, как токсикант из окружающей среды может на самом деле изменить эпигенетику, и он запрограммирован для последующих поколений».

Генетическое преимущество позволяет некоторым морским рыбам заселять пресноводные места обитания

 



Новости партнеров

Загрузка...