Túlsúlyos - olyan apa, mint a fia, Max Planck Society
A gyümölcslegyek az anyagcseréjükben bekövetkező változásokat apáról fiúra adják át
A nem cukor előtti magas cukortartalmú lakoma következményekkel járhat a gyümölcslégyre és utódaira: A legyek hajlamosabbak a túlsúlyra. A freiburgi Max Planck Immunobiológiai és Epigenetikai Intézet tudósai spanyol és svéd kutatókkal együtt felfedezték, hogy elegendő egy rövid étrendváltás. A nemzetközi kutatócsoport azonosította az első génhálózatot is az anyagcsere generációk közötti változásához. Az apák étrendje aktiválja azokat a géneket, amelyek epigenetikusan megváltoztathatják a genetikai anyagot. Ezek a változások öröklődnek, és szabályozzák a gének lipid metabolizmusra gyakorolt aktivitását a következő generációban. A kutatók hasonló génhálózatot találtak emberekben és egerekben is, amelyek növelik az elhízásra való hajlamot.
A kutatók vörös szemük alapján felismerhetik a túlsúlyos legyeket: az apák különösen cukros étrendje azt jelenti, hogy a szem vörös pigmentjének génjei és más anyagcsere-tényezők olvashatók a fiakban.
A genetikai felépítés nagyban meghatározza a súlyunkat. Ezért van a túlsúly a génjeinkben. Ugyanakkor a környezeti hatások az úgynevezett epigenetikai változások révén a testtömegre is hatással vannak. Ezek a módosítások öröklődhetnek, bár nem változtatják meg a genetikai kódot.
A freiburgi tudósok most felfedezték, hogy a hím gyümölcslegyek étrendje így befolyásolhatja utódaik testtömegét. A kutatók a felnőtt hím legyeket két nappal azelőtt táplálták, hogy párosodtak volna változó cukortartalmú étellel. A petékből kikelt legyek aztán normális vagy cukros táplálékot kaptak. Technikai okokból a kutatók csak a hím legyeket vizsgálták, de az eredmények valószínűleg összehasonlíthatók a nőstény állatoknál.
Apáik étrendje nem volt hatással azokra a fiakra, akik csak kiegyensúlyozott ételeket fogyasztottak. A testtömeg nagyon másképp viselkedett, ha a fiatal legyek különösen cukorban gazdag ételt fogyasztottak: azok a fiatal állatok, akiknek apja nagyon kevés vagy sok cukrot fogyasztott, akkor túlsúlyosnak bizonyult. A testzsír százalékos aránya magasabb volt, és ők is többet ettek, mint az apák fiai, akik kiegyensúlyozott étrendet fogyasztottak. "Az eredmény egy U alakú hatás: Az apák étrendjének extrém cukorszintje - legyen az magas vagy alacsony - a legnagyobb következményekkel jár a következő generációra nézve" - magyarázza Anita Öst, a Max Planck Immunobiológiai és Epigenetikai Intézet munkatársa. most kutatást végez a svéd Linkoeping Egyetemen. A testtömegre gyakorolt hatás nem terjed tovább, mert a tudósok már nem figyelték meg a hatást az unokák generációjában.
Nyilvánvaló, hogy az apák táplálkozási állapotának öröklődése a genomjuk csomagolásának metilációs mintázatától függ. Ezek a függelékek, kis kémiai csoportok szabályozzák, hogy a DNS milyen tömören tömörül. Attól függ, mennyire erősen olvassák le a géneket. A géntechnológiával módosított legyek, amelyekben a különféle metilációs enzimek részben blokkolva vannak, nem adják át táplálkozási állapotukat fiaiknak. "Különböző légymutánsokat teszteltünk, és hét gént azonosítottunk, amelyek szabályozzák a DNS csomagolását" - mondja Adelheid Lempradl a freiburgi Max Planck Intézet munkatársaitól. Ha az apák étrendje magas cukortartalmú, akkor a fiúk DNS-csomagolása meglazul, így több lipid anyagcsere gén olvasható. A légy egész életét kitartó hatás.
Bizonyítékok vannak hasonló mechanizmusra emberekben is. A kutatók értékelték a pima indiánokról - az észak-amerikai őslakosok törzséről, akik gyakran túlsúlyosak - és azonos ikrekkel kapcsolatos adatokat. A két, 2005-ből és 2008-ból származó tanulmány összehasonlítja a túlsúlyos és a normál testsúlyú embereket és genetikai összetételüket. „Az adatok azt mutatják, hogy a túlsúlyos embereknek ugyanaz a génjelük, mint a gyümölcslegyeknek. Az érzékenység a magas testtömegre az embereknél is növekszik, ha bizonyos metil-transzferázok inaktívak ”- magyarázza J. Andrew Pospisilik, a Max Planck Immunobiológiai és Epigenetikai Intézet csoportvezetője. A kutatók szerint ugyanazok a gének szabályozzák az egerek súlyát.