Главное в материале
- С возрастом в сперматозоидах меняется состав небольших некодирующих РНК, а не только ДНК
- У мышей зафиксирован резкий скачок в середине жизни, у людей — лишь связь соотношения фрагментов РНК с возрастом
- Введение «старой» комбинации РНК в эмбриональные стволовые клетки мышей изменило активность генов обмена веществ и нейродегенерации
Что обнаружили учёные
Учёные описали ранее не замеченный механизм возрастных изменений в мужских половых клетках: с возрастом в сперматозоидах меняется состав не только ДНК, но и молекул РНК. Об открытии сообщает ScienceAlert со ссылкой на исследование в журнале The EMBO Journal; о нём также написала Life.ru. Речь идёт о небольших некодирующих РНК, которые содержатся в сперматозоидах и участвуют в регуляции клеточных процессов. Для анализа использовали технологию PANDORA-seq, позволяющую выявлять разновидности РНК, которые плохо обнаруживаются обычным секвенированием.
Скачок у мышей и плавные изменения у людей
У старых мышей в головках сперматозоидов увеличивалось количество длинных фрагментов рибосомной РНК, а коротких становилось меньше. При этом перестройка шла неравномерно: в середине жизни животных наблюдался выраженный скачок. У людей картина иная: анализ образцов спермы двух независимых групп доноров подтвердил связь соотношения длинных и коротких фрагментов РНК с возрастом мужчин, однако столь же резкий возрастной перелом установить пока не удалось. «Это похоже на обнаружение молекулярных часов, которые тикают с возрастом и у мышей, и у людей», — пояснил исследователь из Университета Юты Ци Чэнь. По его словам, изменения могут накапливаться постепенно, прежде чем достигнут критического уровня.
Возможные последствия и ограничения
Чтобы оценить возможные эффекты, учёные ввели в эмбриональные стволовые клетки мышей комбинацию фрагментов РНК, характерную для сперматозоидов старых животных, и зафиксировали изменения активности генов, связанных с обменом веществ и нейродегенеративными процессами. Это позволяет предположить, что возраст отца может влиять на раннее развитие эмбриона не только через накопление мутаций ДНК: сперматозоиды передают яйцеклетке и молекулы РНК, потенциально участвующие в регуляции работы генов будущего организма. Важно, что исследование пока не доказывает, что обнаруженные изменения непосредственно вызывают бесплодие или заболевания у детей: авторам ещё предстоит установить причины перестройки РНК и проверить её последствия для репродуктивного здоровья человека. В перспективе открытие может помочь создать способы оценки биологического возраста сперматозоидов и качества спермы.
Контекст предыдущих работ
Новое исследование дополняет прежние данные о «мужском» факторе возраста. Как сообщал Life.ru, ранее учёные обнаружили накопление опасных генетических мутаций в сперматозоидах с возрастом: проанализировав ДНК более тысячи сперматозоидов у 81 мужчины в возрасте от 24 до 75 лет, исследователи выяснили, что у зрелых мужчин некоторые мутации встречаются чаще, что потенциально повышает риски для потомства. При этом, как отмечалось в той публикации, наличие генетических изменений не означает, что они обязательно передадутся ребёнку. Отличие новой работы в том, что она указывает на ещё один канал возрастного влияния — РНК, — но и оставляет больше открытых вопросов: у людей «скачок», чётко видимый у мышей, пока не подтверждён.
