Нерожденные младенцы используют специальный ген для поглощения питательных веществ у матери

Генетическое наследование - это физическая связь, которая соединяет нас с нашими биологическими родителями, формируя наш уникальный набор молекулярных инструкций для жизни. Однако этот процесс не так кооперативен, как кажется, поскольку ставки для каждого из родителей различны.

Это создает поле битвы за будущее матери и потомства. Новые исследования на беременных мышах позволили обнаружить пример генетической хитрости, которая манипулирует реакцией матери на глюкозу, в результате чего к растущему плоду поступает больше питательных веществ, содержащих сахар. Это явление, известное как генетический импринтинг, заключается в том, что одна копия наследуемого гена подавляется удаляемыми молекулами, что позволяет другой копии свободно экспрессироваться. В данном исследовании ученые обнаружили, что зародыши мышей используют копию импринтированного гена, унаследованного от отца, для отвода питательных веществ от матери через плаценту. Эта находка является прямым доказательством того, что ген, унаследованный от отца, дает сигнал матери о необходимости выделения питательных веществ для плода.

Генетический импринтинг и рост плода:

Из всех генов, которые наследует ребенок, копии, полученные от отца, способствуют росту плода, а копии, полученные от матери, ограничивают его. Несмотря на то, что беременность протекает в основном совместно, между матерью и ребенком существует потенциальный конфликт. Генетический импринтинг, а также гормоны, вырабатываемые в плаценте, играют решающую роль в питательном "перетягивании каната" во время беременности. Ученые давно предполагают, что у плода появились хитрые способы удовлетворения своих потребностей в питании, так же как и у матери - механизмы сохранения своих собственных. Было установлено, что один из гормонов - инсулиноподобный фактор роста 1 (Igf2) - оказывает мощное влияние на рост плода. Однако точные механизмы его действия до сих пор остаются неясными.

Роль инсулиноподобного фактора роста 1 (Igf2):

Инсулиноподобный фактор роста 1 (Igf2) - это гормон, вырабатываемый в плацентарных клетках и похожий на инсулин. Инсулин помогает клеткам усваивать глюкозу из крови, и будущие матери на поздних стадиях беременности становятся инсулинорезистентными, чтобы их клетки не усваивали питательные вещества, необходимые ребенку. В серии экспериментов на животных ученые изменяли ген, кодирующий Igf2, чтобы лучше понять его роль. В результате экспериментов выяснилось, что Igf2, вырабатываемый в плацентарных клетках, повышает резистентность беременной матери к инсулину, тем самым направляя больше глюкозы к плоду. Таким образом, ткани матери не поглощают глюкозу, что позволяет питательным веществам быстрее поступать в кровь и передаваться плоду.

Роль гена Igf2:

До сих пор было неизвестно, что часть роли гена Igf2 заключается в регулировании сигналов, поступающих к матери, и распределении питательных веществ для плода. Мыши, не имеющие функциональной копии отцовского гена Igf2 в плацентарных клетках, при рождении были меньше по размеру, что свидетельствует о том, что их мать не направляла им достаточное количество питательных веществ. Этот механизм может объяснить наблюдаемые в некоторых случаях нарушения роста человека.

Генетический импринтинг и манипулирование реакцией матери на глюкозу играют решающую роль в борьбе за питательные вещества во время беременности. Открытие того, что плоды мышей используют импринтированный ген, унаследованный от отца, для отвода питательных веществ от матери, проливает свет на сложную динамику происходящих процессов. Понимание этих механизмов может дать представление о нарушениях роста у человека и, возможно, привести к появлению новых терапевтических подходов.