A tanult információ továbbörökíthető
A neuronok kommunikálnak a csírasejtekkel, és az átadott információ továbböröklődve számos további generáció viselkedésére van hatással. Most, hogy a neuron–ivarsejt-kommunikáció mechanizmusát is felfedezték, a modern biológia egyik legalapvetőbb dogmája dőlt meg.
Weaver és munkatársainak 2004-es tanulmánya óta tudjuk, hogy a szülőkben kialakult neuronális válaszok öröklődő módon befolyásolhatják az utódok viselkedését, azonban eddig nem ismertük, hogy milyen mechanizmus állhat a tanult információ öröklődésének hátterében. Most egy, a Cell című szaklapban megjelent tanulmány (Neuronal Small RNAs Control Behavior Transgenerationally) szerint izraeli kutatók Caenorhabditis elegans-t vizsgálva felfedeztek egy olyan mechanizmust, aminek révén az agyi aktivitás változást idézhet elő a csírasejtek genomjában, azaz a szülők által megtanultak több generáción keresztül öröklődve befolyásolhatják az utódok fiziológiás működését, viselkedését. (A nematodák (fonálférgek) közé tartozó, gyorsan szaporodó, és az emberi sejtek génjeivel közel azonos számú gént tartalmazó genomú C. elegans a biológiai kutatásokban használatos legnépszerűbb modellállat.)
A kutatást vezető Oded Rechavi (Tel Aviv University) nyilatkozatában elmondta: mint kiderült, a neuron–csírasejt-kommunikációban a génexpressziót szabályozó, kisméretű RNS-molekulák (small interfering RNA/siRNS) vesznek részt. A neuronoktól a csírasejtekhez eljutó siRNS-molekulák többek között az utódok táplálékkereső és tanulási viselkedését is befolyásolják. Rechavi szerint eredményeik a modern biológia egyik legalapvetőbb dogmájának mondanak ellent, hiszen egészen a közelmúltig úgy véltük, hogy a környezetnek nincs hatása a csírasejtekben öröklődő információra, így az agyi aktivitás sincs semmilyen hatással az utódok működésére. A neuronális válaszok örökítési mechanizmusának felfedezése nagy hatással lesz arra, ahogy az öröklődésről és az evolúcióról gondolkodunk.
Korábbi vizsgálatok már feltárták, hogy a siRNS-ek részt vesznek a neuronális differenciációban, az érzékelés és a viselkedés irányításában, Rechavi és munkatársai most azt fedezték fel, hogy a neuronális siRNS-molekularendszer változása befolyásolja a csírasejtekben található, továbböröklődő siRNS-molekularendszert. A siRNS-molekulák a neuronokból képesek eljutni más szövetekbe, konkrétan a csírasejtekbe is. (A siRNS-molekulák szervek közötti transzportját a jól ismert neuropeptideken és neurotranszmittereken kívül egy retrovírus-szerű fehérje is segíti.) Ezen az útvonalon a külső és a belső környezetből származó ingerekre adott neuronális válaszok egyaránt továbbörökíthetők: az öröklődő siRNS-molekulák az embrionikus fejlődés számos szakaszára hatással vannak, továbbá az utód csíravonalának szekréciós tevékenységét befolyásolva befolyásolják az utódok viselkedését és rátermettségét is.
Összességében a szülők idegrendszerében termelődött siRNS-molekulák legalább három generáció esetében befolyásolták a csírasejtek génexpresszióját, szögezte le Rechavi, aki azt is hozzátette: jelenleg nem ismert, mindez az emberek esetében is így van-e, ha azonban ez igazolást nyer, az is kiderülhet, hogy sok betegség epigenetikusan öröklődő komponenssel is rendelkezik.
