Ученые Института Фрэнсиса Крика решили разобраться, зачем эмбрионы млекопитающих на раннем этапе развития стирают эпигенетическую метку — метилирование ДНК, сообщает Nature. Эта метка не меняет саму ДНК, но регулирует, какие гены будут активны. От этого зависит рост, развитие и формирование тканей.
Для ответа на этот вопрос исследователи обратились к сумчатым, в частности, к опоссуму. Эти животные отделились от плацентарных млекопитающих вроде мышей и людей около 160 млн лет назад. Их эмбрионы развиваются медленнее и проходят стадии более последовательно, что делает их удобной моделью для изучения.
Исследователи сравнили уровень метилирования в яйцеклетках, сперматозоидах и эмбрионах опоссума. Оказалось, что в отличие от плацентарных, у сумчатых не происходит полного стирания меток на ранних стадиях. Вместо этого метилирование исчезает позже, и только в тканях, из которых формируется плацента.
Это открытие показало, что глобальное удаление метильных меток у плацентарных млекопитающих, скорее всего, развилось именно для формирования сложной плаценты — органа, который питает и защищает эмбрион. Удаление этих меток активирует транспозоны, так называемые «прыгающие гены». Они могут менять работу других генов и ускорять эволюционные изменения. Возможно, именно поэтому плацента — один из самых быстро эволюционирующих органов у млекопитающих.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как гены работают при тревожности.