
Американские исследователи обнаружили, что нехватка
фермента, «вычищающего» эпигенетическую информацию на самых ранних стадиях
развития мышиных эмбрионов, приводит к поведенческим расстройствам у взрослых
животных. Выводы ученых опубликованы в журнале eLife.
После оплодотворения в образовавшейся одноклеточной зиготе
резко изменяется метилирование ДНК и связанных с ней белков-гистонов. Благодаря
этому на стадии одной-двух клеток подавляется активность генов, присущая
неоплодотворенной яйцеклетке, и включаются гены зиготы. За процесс изменения
этой эпигенетической информации отвечают унаследованные от матери ферменты
яйцеклетки. Эксперименты на круглом черве Caenorhabditis
elegans показали, что одним из таких ферментов является KDM1A (лизин-специфическая
деметилаза 1А).
Сотрудники Университета Эмори в Атланте и Национального
института детского здоровья и развития человека США (NIHCD) решили выяснить роль этого
фермента в развитии млекопитающих. Они вывели мышей, яйцеклетки которых не
содержали, или содержали небольшое количество KDM1A. Выяснилось, что при полном
отсутствии фермента развитие эмбриона останавливается на стадии двух клеток —
незаглушенные гены яйцеклетки и сперматозоида препятствовали экспрессии генов
эмбриона.
В случае нехватки KDM1A развитие большинства эмбрионов
останавливалось на поздних стадиях, но некоторые выживали и внешне не
отличались от здоровых мышей (после рождения у них нормально функционировал KDM1A,
унаследованный от отца). Однако их поведение при общении с сородичами было
весьма странным.
Такие мыши измельчали большую часть пищи и включали ее в
материал свитой подстилки. Они также проводили значительную часть времени,
выскребывая клетку. В стандартном тесте (закапывании стеклянных шариков) на
навязчивое поведение признаки обсессивно-компульсивного расстройства у этих
мышей были более выраженными, чем в любой из существующих животных моделей
этого состояния.
По словам исследователя Дэвида Катца (David Katz), хотя у
мышей нарушение эпигенетического перепрограммирования зиготы было вызвано
искусственно, аналогичные изменения могут возникнуть под влиянием естественных
факторов, таких как гормональный фон или возраст матери.
Обсессивно-компульсивное расстройство характеризуется появлением
навязчивых мыслей, движений и действий. Оно может быть временным или стойким, и
проявляться как самостоятельно, так и в качестве симптома психического
заболевания.
Олег Лищук
