Co dziedziczymy po mamie? Nie tylko jej geny wpływają na całe nasze życie
Dziedziczenie to nie tylko kolor oczu czy fizyczne podobieństwo. To także molekularne ślady, który nosimy w każdej komórce ciała. Z okazji Dnia Matki przyglądamy się temu, co naprawdę dostajemy od mam – i jak bardzo wpływa to na nasze życie.
Spis treści:
- Mitochondria – pamiątka po matce, którą nosisz w każdej komórce
- Matczyny łańcuch pokoleń: co mówią naukowcy?
- Nie tylko DNA – imprinting i epigenetyka od mamy
Kiedy myślimy o tym, co dostajemy od naszych matek, zwykle przychodzą nam do głowy cechy takie jak kolor oczu, temperament czy talent do jakiejś dziedziny. Od mamy dostajemy wszak 50% naszych genów. Jednak co dokładnie w nich otrzymujemy? Jak głęboko sięga wpływ matki nie tylko biologicznie, ale też molekularnie? Dziedziczenie matczyne to fascynujący obszar genetyki, który obejmuje nie tylko przekazywane przez DNA informacje, ale też sposób, w jaki są one regulowane i odczytywane przez nasze komórki.
Mitochondria – pamiątka po matce, którą nosisz w każdej komórce
Jednym z najbardziej bezpośrednich przykładów dziedziczenia matczynego jest mitochondrialne DNA (mtDNA). Mitochondria to organelle komórkowe. W ich wnętrzu zachodzi proces oddychania komórkowego, w którym z glukozy i tlenu powstaje ATP (adenozynotrójfosforan) — podstawowy nośnik energii w organizmach żywych. Są często określane jako „elektrownie komórek”. Posiadają własny materiał genetyczny, odrębny od DNA jądrowego.
Najciekawsze jest to, że mtDNA dziedziczymy wyłącznie od matki. Dzieje się tak dlatego, że podczas zapłodnienia to komórka jajowa dostarcza większość cytoplazmy i organelli, w tym mitochondria, do rozwijającego się zarodka. Plemnik, choć również zawiera mitochondria, nie przekazuje ich dalej — przepadają podczas fuzji komórek rozrodczych. Oznacza to, że każdy z nas nosi w sobie molekularny ślad swojej matki, który można prześledzić tysiące pokoleń wstecz.
Matczyny łańcuch pokoleń: co mówią naukowcy?
Właśnie na podstawie analizy mtDNA naukowcy z Harvardu potrafili odtworzyć migracje ludzkich populacji i potwierdzić istnienie tzw. „mitochondrialnej Ewy”. Czyli hipotetycznej kobiety, od której wywodzi się linia mtDNA wszystkich współczesnych ludzi. Zatem oprócz naszych własnych mam, ludzkość posiada także prehistoryczną „pramatkę”.
Nie tylko DNA – imprinting i epigenetyka od mamy
Jednak dziedziczenie nie ogranicza się do samych genów. Kluczową rolę odgrywa również uaktywnianie ich w komórkach jajowych oraz plemnikach. Imprinting genomowy to zjawisko, w którym pewne geny są aktywowane tylko wtedy, gdy pochodzą od konkretnego rodzica — matki lub ojca. W przypadku imprintingu matczynego, niektóre fragmenty DNA są „wyciszane”, jeśli pochodzą od ojca, a aktywne pozostają tylko kopie matczyne.
Mechanizm ten jest regulowany chemicznie przez grupy metylowe, które zmieniają sposób odczytywania genów bez ingerencji w ich sekwencję. Takie geny odgrywają często kluczową rolę w rozwoju zarodka i łożyska. Przykładem może być gen H19, aktywny tylko wtedy, gdy pochodzi od matki, a którego nieprawidłowa regulacja może prowadzić do nowotworów lub zaburzeń wzrostu.
Tu wkracza kolejna fascynująca dziedzina genetyki — epigenetyka, badająca zmiany w ekspresji genów. Nie wynikają one z samego zapisu DNA, ale z tego, jak geny są „opakowane” i dostępne dla komórkowej maszynerii. Część tych „instrukcji” epigenetycznych może być dziedziczona i również pochodzić od matki. W okresie ciąży środowisko, w jakim żyje mama (dieta, stres, narażenie na toksyny) może wpływać na epigenetykę rozwijającego się płodu, programując pewne jego cechy na całe życie.
Badania Harvard Medical School wykazały, że dzieci kobiet narażonych w ciąży na chroniczny stres mają zmienioną metylację genów odpowiedzialnych za regulację emocji i reakcji stresowej. To może zwiększać ryzyko zaburzeń psychicznych w dorosłości.
Dziedziczenie matczyne to zatem coś więcej niż tylko fizyczne podobieństwo. To cała sieć subtelnych, złożonych interakcji genów i środowiska, w których rola matki okazuje się kluczowa. Każdy z nas jest nosi w sobie molekularną obecność swojej mamy, zakodowaną w każdej komórce ciała.
Nasza autorka
Magdalena Rudzka
Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.