https://frosthead.com

Apu gének hogyan készíthetik elő anyát a szülői életre

Minden életnek közös célja van: túlélni és szaporodni. De amikor a szülői helyzetről van szó, a prioritások nem mindig fordulnak elő a nemek között. A genetikai hozzájárulásuk letétbe helyezése után a legtöbb emlős apja kilép a bal stádiumból, hogy más nőstényeket impregnáljon. Az anyukák viszont hajlamosak viselni a munka súlyosságát, amikor a fiatalok szülésére és születésére törekszenek.

Szóval mennyire odaadó lesz egy anya? Kiderül, hogy még apa felosztása után is van véleménye.

Ma a tudósok arról számolnak be, hogy egy apa képessé teheti diktálni az anyja figyelmét az utódokra - még azelőtt is, hogy megszületett. A magzati hordozott apai gének befolyásolhatják az anyai agyat a terhesség alatt, és arra ösztönzik, hogy több vagy kevesebb időt szánjon gyermekeire.

Az a gyermek, aki az anyától minél több tápanyagot szerez be, biztosítja az apja származását, bármi költség nélkül, ám az anyának továbbra is prioritást kell élveznie a saját jóléte terhesség és a korai gyermekgondozás során.

Ezt a szexuális konfliktust jól példázza egy Igf2 nevű gén , amely a magzati sejtek gyors növekedését hajtja végre. Mint a genetikai anyagunk többségét, az Igf2- et párban is örököljük - egy példány az anyától és egy apától. De más génekkel ellentétben, csak az apától származó verzió működik. Az anyától származó Igf2-et viszont kémiai módosításokkal elfojtják, amely úgy működik, mint egy motor hangtompítója. Az anya Igf2 DNS- je nem változik, de a gén utasításai már nem hallhatók meg a sejtkör din alatt. A csend célszerűnek tűnik: Ha hiba történik, amely bekapcsolja az Igf2 anyai másolatát is , a baba gyorsan méretű léggömbvé válik . Ez jó hír lehet apa számára - egy nagy baba valószínűbb, hogy túléli -, de az anya súlyos bajba kerülhet, ha kezelhetetlen módon nagy magzatot kell hordoznia és szülnie.

Annak érdekében, hogy megvédjük ezt a lehetőséget, a nőstények kifejlesztették saját biztonságos működésüket: egy másik Igf2r nevű gént . Az „r” kifejezés az „receptor” -ot jelenti: ennek a génnek a terméke képes felszabadítani a szabadon lebegő IGF-2 fehérjéket, mielőtt növekedésük elősegítő hatását kifejtik. Nem meglepő, hogy az apa Igf2r példánya csendesen marad - az anya Igf2 visszahúzódására utalva -, de ha az apai Igf2r véletlenül szája ki, a csecsemők túlsúlyban születnek. E két szélsőség között a tipikus eredmény: egy nem túl nagy és nem túl kicsi Goldilocks utód, ami apja Igf2 - ét és anyja Igf2r -t fejezi ki.

Ilyen a genomi lenyomatok jelensége - a nem genetikai öröklés olyan formája, amelyben a gén mindkét példánya létezik, de csak az egyik szülő változata változatlan marad. Több mint 150 nyomtatott gént igazoltak egerekben, amelyeknek körülbelül a fele konzerválta az embereket. Valójában a lenyomat jelenti a legkorábbi szülői kompromisszumokat.

A lenyomott génekkel kapcsolatos eddigi kutatások nagy része megvizsgálta az öröklődő gyermekekre gyakorolt ​​azonnali hatásokat - például hogy egy egér kölyök gyakran sír anyja miatt. De Rosalind John, a Cardiff Egyetem biológiai professzora, a magas rangú író azt gyanította, hogy az apa genetikai örökségei közvetlenül torzíthatják az anyai viselkedést.

John kutatócsoportjának korábbi munkája azt találta, hogy a Phlda2 nevű lenyomott gén expressziója a magzatban akadályozza a hormont kiválasztó placentális sejtek növekedését. Ezek a hormonok tápanyagokat toboroznak a korai fejlődés támogatása érdekében. Nem meglepő, hogy az utódok Phlda2 apai példányát pakolások alatt tartják. De az anyák azt akarják, hogy másolatuk bekapcsolt állapotban maradjon: Ha a Phlda2 nem hagyja ellenőrzés alatt, ezek a cukor- zsírtartalmú hormonok a méhlepényben létrehozhatnak egy magzati fogót, kevés energiát hagyva az anyának.

Más kutatók megfigyelték, hogy ezek a hormonok nemcsak a méhlepényben működnek. A terhesség alatt az egész testben terjedtek, és felhalmozódtak az agyában - John arra gyanította, hogy ők is ösztönözhetik az anyát fiatalja gondozására.

A terhesség életet megváltoztató esemény - ennyi nyilvánvaló. A nőstények még a csecsemő születése előtt hatalmas élettani és pszichológiai változásokon mennek keresztül - ideértve a hormonok valódi rajját is -, amelyek az anyaság félelmetes feladatává teszik őket. „Az új anyát a terhesség alatt kell megkezdeni” - magyarázza John. "Nagyon fontos a kölykök jóléte szempontjából."

És Phlda2 nyomtatott gén státusa szépen esett ezzel összhangban: Az anya szülői megközelítésének manipulálása egy újabb módszer lehet arra, hogy az apa alattomosan befolyásolja gyermeke jövőbeni jólétét.

Ennek a lehetőségnek a feltárására egy kutatói csoport, köztük vezető szerző, Hugo Creeth, a Cardiff Egyetemen John felügyelete alatt dolgozó biológus, kipróbálta az egerekben a magzati Phlda2 expresszióval történő bénulás hatásait. Általában a fejlődő egerek csak az anya Phlda2 példányát fejezik ki, hogy ezek a placentális hormonok ne fussanak ; apu másolatának elnémítása hatékonyan felére csökkenti a gén utasításait. A kutatók genetikailag manipulálták az egér embriókat, hogy a Phlda2 mindkét példányán megfordítsák az anyai optimál extrém változatát, vagy a Phlda2 egyik példányát sem, amely az apai ideál kedvező feltétele. Ezután ezeket a nagy dózisú és alacsony dózisú embriókat, a normál utódokkal együtt, a Phlda2 anyja másolatának kifejezésével, beültették genetikailag nem manipulált anyákba . A várakozások szerint a méhben lévő Phlda2 mennyisége megváltoztatta a neurális gének expresszióját a terhesség végén, megerősítve, hogy a megváltozott genetika vezette a placentahormonok termelését (vagy ennek hiányát).

Az egér kölykök megszületésekor a kutatók az új anyák viselkedését a születés utáni első néhány napban megvizsgálták, amikor a gyermekgondozás a legkritikusabb volt. Az új egér anyák az apák hozzájárulása nélkül nevelik fel utódaikat, és az idejüket meg kell osztaniuk az öngondozás, több új kölyök gondozása és otthonuk fenntartása között. Csak annyi idő van a napban - tehát egy anya prioritásainak erősen meg kell határoznia, hogyan osztja el idejét ezekre a feladatokra. A csapat örömmel tapasztalta, hogy az olyan egérmomik, akik minimális Phlda2-szintű (és az anyai hormonok fokozódásával) kölyökkutyákat hordoztak, több időt töltöttek utódaik ápolására és maguk ápolására, és kevesebb idő alatt fészkek építésére. Másrészt az extra Phlda2-vel (és kevesebb anyai hormondal) kitett anyák a fészeképítésre - Creeth szerint az egér „háztartási showjára” mutatkoztak - a fiatalok fölött történő túlzott zavarás helyett.

A kutatók kissé meglepődtek, amikor az anyák a tompa Phlda2 hatásaira reagáltak, és több időt töltöttek nemcsak fiatalokra, hanem magukra is. Ez ellentétes az apa prioritásaival? De Creeth azzal érvelt, hogy az egerek biztosítják a saját jólétüket, hogy megfelelően hajlamossá váljanak gyermekeikre. A logika talán összehasonlítható azzal, hogy a saját oxigénmaszkját felveszi, mielőtt segítené a gyermekét az övében - hagyja ki az első lépést, és valószínűleg mindkettő szenvedni fogja a következményeket.

"Át kellett gondolnunk, mi határozza meg a jó anyaságot" - magyarázza Creeth. - Nincs aranyszabály. Ez a prioritások csúszó skálája. ”

Mivel azonban a Phlda2 a magzati táplálékot is érinti, az extra Phlda2-t hordozó kölykök szintén születéskor kevesebb súlyúak voltak. Annak biztosítása érdekében, hogy az agy megváltozzon a terhesség alatt, és nem annak, hogy a kölyökkuták hogyan néztek ki vagy viselkedtek, a változások viselkedésében, a kutatók megismételték kísérletüket, hagyva, hogy az anyák eltérő Phlda2 dózisú állatokkal rendelkezzenek. De ezúttal, közvetlenül a kölykök születése után, újszülöttekre cserélték őket normál nyomású Phlda2-vel - és az eredmények megegyeztek.

Ez lezárta az üzletet John és csapata számára. "Sok tanulmány utalt erre korábban, de nem történt kísérlet" - mondja. „Sötét lövés volt, amikor úgy döntöttünk, hogy ezt a kísérletet elvégzzük.” De az eredmények egyértelmûek voltak: a magzati gén expressziójának különbségei a terhesség alatt elegendõek voltak ahhoz, hogy az anya agyát tartósan visszatekerje.

David Haig, a Harvard Egyetem evolúciós biológusának professzora, aki a genomi lenyomatot tanulmányozta, dicsérte az „elegáns” tanulmányt és annak „nagyon jó eredményeit”. „Régóta tudjuk, hogy a terhesség befolyásolja az anyai születés utáni viselkedését, de hogy megmutassuk hogy a magzatban a gének hatása új, ”- mondja Haig, aki nem volt kapcsolatban a munkával.

A csoport munkája hitelességet ad arra az elképzelésre, hogy az apák nem csak a genetikai öröklés útján diktálják a gyermekek egészségét. Ilyen esetekben a magzatot kémiai megbízottként is felhasználhatják a férfi és a nő közötti küzdelemben, és az anyák prioritásainak irányába fordíthatja a figyelmesebb gyermekgondozást.

Marisa Bartolomei, a Pennsylvaniai Egyetem fejlődési biológusának professzora, aki a genomi lenyomatot vizsgálja, kiemelte a tanulmány „okos és kreatív” felépítését. "Ez az első alkalom, amikor megfigyeltük, hogy a magzat génjei befolyásolják a szülői gondoskodást, függetlenül az anya géneitől" - mondja Bartolomei, aki nem vett részt a kutatásban. "Ez nem olyan ötlet, amelyről [sok tudós] beszélt."

A jövőbeni munkában John és csapata reméli, hogy jobban megérti, hogy melyik pontos hormon vezérli a megfigyelt hatásokat. Ezen túlmenően, bár úgy tűnik, hogy a tanulmányban szereplő kölyökkutyák nem szenvednek semmilyen káros hatást az anyai gondozásban bekövetkező változásoktól, lehetnek hosszú távú változások, amelyek nem szerepelnek ebben a rövid időszakban. John különösen aggódik a pszichológiai eredmények miatt, mivel az alacsony születési súlyt és a szülés utáni depressziót összekapcsolják az emberi gyermekek idegrendszeri rendellenességeivel. Végül, mivel néhány alacsony születési súlyú gyermeknél problémákat találtak a Phlda2- vel, John reméli, hogy ezeket az eredményeket és mások segítségével felhasználja a jövőben az emberi reproduktív egészségre.

A gyerekek még a születésük előtt is közlik apjuk szándékát, hogy megmaradjon. A férfi és női prioritások nem mindig egyeznek egymással - és bizonyos módon a lenyomat az evolúció félénken, fehér zászlót vetve az összecsapó nemek között. De a nap végén egy értekezés érkezik, bármennyire is kifogástalan: Mindenki tisztességes a szerelem háborújában. "Az egyensúlyról szól" - mondja Creeth. "Amit [mindketten] végül akarnak ... az a legjobb az utódok számára."

Apu gének hogyan készíthetik elő anyát a szülői életre