Geny matczyne czy ojcowskie? Tkanki i organy sobie wybierają

Podczas zapłodnienia komórki rozrodcze łączą swoje geny w taki sposób, że organizm potomny otrzymuje połowę genów od matki i połowę od ojca. Jeśli ten proces przebiega typowo, to w zygocie znajdą się dwa chromosomy sprzężone z płcią – jeden pochodzący z plemnika, drugi – z komórki jajowej. U ssaków, w tym ludzi, efektem tej fuzji jest zwykle powstanie zarodka z chromosomami XX lub XY.

Osoby z układem XX mają więc w swoim ciele dwie bardzo podobne „porcje” DNA, obie kodujące zasadniczo te same funkcje, tyle że z różnymi wariacjami. Naukowcy od dawna wiedzieli, że komórki ciała nie używają obu tych chromosomów na raz. W danym momencie poddają ekspresji tylko geny pochodzące od organizmu ojcowskiego albo tylko te matczyne. Uczeni nie znali jednak szczegółów i nie wiedzieli, na jakich zasadach odbywa się „wybór” jednej lub drugiej kopii DNA. Spodziewali się też, że ekspresja genów znajdujących się na obu chromosomach X zachodzi dość równomiernie w całym organizmie. Najnowsze badania wskazują, że te przypuszczenia mogą być błędne.

Międzynarodowy zespół uczonych ustalił, że poszczególne tkanki i organy ciała mają swoje „preferencje” i często stawiają tylko na geny pochodzące z chromosomu matczynego, albo tylko na te z ojcowskiego. Badacze wykazali np., że serce może być zbudowane z komórek faworyzujących jeden chromosom, a układ odpornościowy – z krwinek preferujących ten drugi.

Co decyduje o tej nierówności? Według najnowszych ustaleń siłą napędową może tu być konkurencja między samymi komórkami budującymi (na etapie rozwoju prenatalnego) rozwijający się organizm. Wygląda to tak – wyjaśniają autorzy badania – że w powstających tkankach dochodzi do „wydawania” pozwoleń na ekspresję poszczególnych wariantów genetycznych. Jeśli w danym organie przyjął się już wariant A, to staje się on opcją referencyjną i wielce prawdopodobne, że wariant B nie zostanie zaakceptowany. Można to porównać do sytuacji, w której osoba z krwią grupy A jest nosicielem przeciwciał przeciw-B, dlatego nie przyjmie krwinek z tej grupy (to oczywiście tylko metafora, w procesach rozwoju organizmu nie powstają przeciwciała, a w kontekście transfuzji – tak).

Uczeni nie wiedzą jeszcze, w jaki sposób „wydawane są pozwolenia” na użycie jednego lub drugiego chromosomu, czy działa tu zasada „kto pierwszy, ten lepszy”, ani też dlaczego często u tej samej osoby w jednym organie dominuje jedna wersja genów, a w innej – druga. Te nowe doniesienia dokładają jednak ważną porcję wiedzy do zbioru „fenotyp człowieka to coś więcej niż tylko suma jego genów”.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.