Penemuan mengidentifikasi mekanisme non-DNA yang terlibat dalam transmisi pengalaman ayah kepada keturunannya
Telah lama dipahami bahwa DNA orang tua adalah penentu utama kesehatan dan penyakit pada keturunannya. Namun pewarisan melalui DNA hanyalah sebagian dari cerita; gaya hidup seorang ayah seperti diet, kelebihan berat badan dan tingkat stres telah dikaitkan dengan konsekuensi kesehatan bagi keturunannya. Ini terjadi melalui epigenom - tanda biokimia yang diwariskan yang terkait dengan DNA dan protein yang mengikatnya. Tetapi bagaimana informasi ditransmisikan saat pembuahan bersama dengan mekanisme dan molekul yang tepat dalam sperma yang terlibat dalam proses ini masih belum jelas sampai sekarang.
Sebuah studi baru dari McGill, yang diterbitkan baru-baru ini di Developmental Cell , telah membuat kemajuan yang signifikan di bidang ini dengan mengidentifikasi bagaimana informasi lingkungan ditransmisikan oleh molekul non-DNA dalam sperma. Ini adalah penemuan yang memajukan pemahaman ilmiah tentang hereditas pengalaman hidup ayah dan berpotensi membuka jalan baru untuk mempelajari penularan dan pencegahan penyakit.
Perubahan paradigma dalam memahami hereditas
Terobosan besar dengan penelitian ini adalah bahwa ia telah mengidentifikasi alat berbasis non-DNA yang dengannya sperma mengingat lingkungan ayah (makanan) dan mengirimkan informasi itu ke embrio, kata Sarah Kimmins, PhD, penulis senior studi tersebut dan Ketua Riset Kanada dalam Epigenetika, Reproduksi dan Perkembangan. Makalah ini dibangun berdasarkan penelitian selama 15 tahun dari kelompoknya. Sungguh luar biasa, karena menyajikan pergeseran besar dari apa yang diketahui tentang heritabilitas dan penyakit dari yang hanya berbasis DNA, menjadi yang sekarang mencakup protein sperma. Studi ini membuka pintu kemungkinan bahwa kunci untuk memahami dan mencegah penyakit tertentu dapat melibatkan protein dalam sperma.
Ketika kami pertama kali mulai melihat hasilnya, itu menarik, karena belum ada yang bisa melacak bagaimana tanda lingkungan yang diwariskan itu ditularkan dari sperma ke embrio sebelumnya, tambah kandidat PhD Ariane Lismer, penulis pertama di makalah tersebut. Ini sangat bermanfaat karena sangat menantang untuk bekerja pada tingkat molekuler embrio, hanya karena Anda memiliki sedikit sel yang tersedia untuk analisis epigenomik. Hanya berkat teknologi baru dan alat epigenetik kami dapat memperoleh hasil ini.
Perubahan protein sperma mempengaruhi keturunan
Untuk menentukan bagaimana informasi yang mempengaruhi perkembangan diteruskan ke embrio, para peneliti memanipulasi epigenom sperma dengan memberi makan tikus jantan diet kekurangan folat dan kemudian melacak efeknya pada kelompok molekul tertentu dalam protein yang terkait dengan DNA.
Mereka menemukan bahwa perubahan yang disebabkan diet pada kelompok molekul tertentu (kelompok metil), terkait dengan protein histon, (yang sangat penting dalam pengemasan DNA ke dalam sel), menyebabkan perubahan ekspresi gen pada embrio dan cacat lahir pada tulang belakang dan tengkorak. . Yang luar biasa adalah bahwa perubahan pada gugus metil pada histon dalam sperma ditransmisikan saat pembuahan dan tetap dalam embrio yang sedang berkembang.
Langkah kami selanjutnya adalah menentukan apakah perubahan berbahaya yang diinduksi dalam protein sperma (histon) ini dapat diperbaiki. Kami memiliki karya baru yang menarik yang menunjukkan bahwa ini memang masalahnya, tambah Kimmins. Harapan yang ditawarkan oleh pekerjaan ini adalah dengan memperluas pemahaman kita tentang apa yang diwariskan di luar DNA, sekarang ada kemungkinan cara baru untuk pencegahan penyakit yang akan mengarah pada anak-anak dan orang dewasa yang lebih sehat.
Sumber:scienceblog.com-pixabay.com
