Ученые рассказали, как мужчины могут зачать здоровое потомство

Биологи раскрыли необычные связи между тем, когда и как часто будущий отец занимается спортом и здоровьем его детей. Их выводы были представлены в журнале Diabetes.

"Что самое интересное, этот эффект работает вне зависимости от того, в каком состоянии находится отец во время зачатия ребенка. Даже те мыши, которые питались жирной пищей и страдали от ожирения, могли зачать здоровое потомство, если они занимались спортом перед продолжением рода", - рассказывает Кристин Стэнфорд (Kristin Stanford) из университета Огайо (США).

Генетические скрижали

Геном людей и всех других живых существ с обособленным клеточным ядром упакован в особые белки-гистоны, которые удерживают свернутую ДНК на месте и влияют на "считываемость" отдельных генов, повышая или понижая их активность в различных тканях и клетках.

За последние пять лет генетики нашли множество намеков на того, что эта "обертка" ДНК участвует в передаче информации между поколениями и позволяет животным и растениям быстрее приспосабливаться к новым условиям среды. Проблемы с "перезаписью" особых меток на ее поверхности оказались связаны с предрасположенностью к суицидам среди людей, вредным привычкам и наркомании.

Стэнфорд и ее коллеги открыли еще один подобный феномен, на этот раз связанный не с метильными метками на поверхности ДНК, а с микроскопическими молекулами РНК пока неизвестного происхождения, изучая то, как диета отца и уровень испытываемых им физических нагрузок влияли на здоровье его потомства.

Для этого они приобрели несколько десятков здоровых мышей-самцов и посадили часть из них на очень жирную диету, которая быстро приводит к развитию ожирения, проблем с метаболизмом и диабета. Разделив тучных и худых особей на еще две группы, ученые заставили две из них регулярно крутить колесо и исполнять другие упражнения, а остальные не занимались спортом.

Через некоторое время биологи скрестили их со здоровыми самками и проверили, как диета и нагрузки влияли на здоровье потомства. К их большому удивлению, характер метаболизма, уровень физической активности и другие особенности жизни у потомства всех четырех групп мышей заметно отличались.

Хорошая наследственность

В частности, мышата, чьи отцы вели сидячий образ жизни, заметно чаще страдали от высоких уровней глюкозы в крови и быстрее становились диабетиками, чем потомство тех мышей, которые занимались "спортом". Это было характерно как для грызунов, поедавших "вредную" пищу, так и для мышей на нормальной диете.

Пытаясь понять, с чем это было связано, ученые проанализировали то, как различалась работа генов и клеток в организме отцов-"спортсменов" и "лежебок". Как оказалось, ожирение и интенсивные физические упражнения заставляли "заготовки" сперматозоидов вырабатывать два разных набора микро-РНК - коротких наборов из нескольких десятков или сотен "букв"-нуклеотидов, подавляющих активность одних генов и стимулирующих другие участки ДНК.

Эти молекулы, как показала их инъекция в зародыш, "переключали" будущего мышонка с одной программы развития на другую. К примеру, если молекулы РНК "спортивного" самца попадали внутрь детенышей "лежебок", то они становились более похожими на первых. Аналогичным образом, сигнальные молекулы мышей, не занимавшихся зарядкой, заставляли мышат чаще становиться диабетиками и толстеть вне зависимости от их происхождения.

Как именно работают эти наборы молекул микро-РНК, ученые пока не знают, но планируют раскрыть их тайны в ближайшее время. Понимание механизмов их действия может защитить человечество от эпидемии ожирения и ускорить создание "лекарств" от лишнего веса, заключают авторы статьи.