Forskere ved Tel Avivs Universitet (TAU) fortæller de har fundet en mekanisme i nematoder – orme som findes i alle miljøer. Mekanismen gør det muligt for neuroner eller hjerneceller at transmittere information i generationer og kontrollere organismernes afkom, skriver Times of Israel.
Resultaterne indikerer, at hjernens aktivitet, og ikke kun de informationer, der er i DNA’et, kan spille en rolle i, hvad vores børn arver.
Ifølger forskerne vides det endnu ikke om noget af arbejdet på nematoderne, også kaldet rundeorm, kan overføres til mennesker.
Forskernes resultater går imod en af de grundlæggende dogmer i den moderne biologi – “den anden lov i biologi”, der siger, at kun sæd og æg påvirker arvede træk samt at neuronens påvirkning af menneskelig adfærd ikke er arvelig. Arvelige oplysninger antages således at være isoleret fra miljøpåvirkninger.
Ifølge universitets udtalelse, viser den mekanisme, som forskerne nu har identificeret, at neuronale reaktioner – der vil sige svar fra nervesystemet – kan overføres fra generation til generation.
Det kan betyde, at nervesystemet, som er unikt i sin evne til at planlægge og organisere reaktioner på både miljømæssige og interne påvirkninger, kan hjælpe kommende generationer af afkom.
Forskerne har i deres undersøgelse vist, at ormenes nervesystem kontrollerede deres afkoms evne til at lede efter mad.
Opdagelsen kan have store konsekvenser for vores forståelse af arvelighed og evolution, sagde prof. Oded Rechavi fra TAUs George S. Wise fakultet for biovidenskab og Sagol School of Neuroscience, som ledede undersøgelsen. Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Cell i torsdags.
Ifølge undersøgelsens medforfattere – Rechavis studerende, Rachel Posner og Itai Toker, er det første gang, der er identificeret en mekanisme, som kan transmittere neuronale reaktioner – eller hjernens aktivitet – på tværs af generationer.
Forskningen fandt også frem til måden, hvorpå neuronerne sender meddelelser til kommende generationer: via små RNA-molekyler, hvis rolle det er at regulere genernes funktion.
Forskerne fandt ud af, at RNA-molekyler overfører information fra forældre neuroner til afkommet ved at regulere generne i kimcellerne (sæd og æg) og dermed kontrollere udtrykket hos mange gener. Det fører til ændringer i de fysiologiske processer i organismen under udvikling. Især påvirkes arv af små RNA’er, der styres af nervesystemet, som selv efter tre generationer vil påvirke søgningen efter føde hos afkommet.
En ‘hellig gral’
“Vi har lært meget om transgenerational arv af små RNA i orme i de sidste par år,” sagde Toker. “Men opdagelsen af en transgenerational overførsel af information fra nervesystemet er en hellig gral.”
“Nervesystemet er unikt i sin evne til at integrere reaktioner på både miljø og kropslige reaktioner. Tanken om, at den også kan kontrollere skæbnen hos organismens afkom, er fantastisk,” sagde han.
I deres forskning opdagede forskerne, at syntese af små RNA’er i neuroner er nødvendig for, at ormen effektivt kan tiltrækkes af lugt forbundet med essentielle næringsstoffer – at lede efter mad.
De små RNA-kontrolgener, herunder et gen, der hedder saeg-2, som er nødvendige for at nervesystemet fungerer korrekt og for at generere bevægelse mod mad efter duften af mad opfattes.
Forskerne fandt ud af, at det er de små RNA’er, der er produceret i forældrenes nervesystem, som påvirker den adfærd i deres afkom.
Med andre ord viste nematoder, som ikke kunne producere små RNA’er i deres neuroner defekte mad-identifikationsfærdigheder. Men da forskerne korrigerede evnen til at producere små RNA’er i neuroner, genfandt nematoderne igen ders mad-identifikationsfærdigheder.
Men, det mest interessante fund var, at orme som stammer fra forfædre og havde de små RNA’er, havde evnen til at finde mad – også selvom de ikke selv producerede små RNA’er. Og virkningen blev opretholdt i flere generationer.
Hvis resultaterne kan oversættes til mennesker, “og vi ved ikke om de kan, så vil det ændre vores måde at forstå arv,” sagde Rechavi.
“Mange træk kan påvirkes af faktorer, der er epigenetiske – det vil sige ikke arvet af DNA. Dybere forståelse af ukonventionelle arvformer kan vise sig at være afgørende for bedre at forstå de betingelser og til at designe bedre diagnostik og måske også behandlinger,” sagde han i et interview.
Toker tilføjede, at yderligere undersøgelser måske vil kontrollere, om specifikke neuronale aktiviteter kan påvirke den arvede information på en måde, der ville give specifikke fordele til afkommet.
“Potentielt vil forældre kunne overføre oplysninger, der ville være gavnlige for afkommet”, og derfor potentielt påvirke “en organismes evolutionære rute”, sagde han.
