L’ereditarietà è anche epigenetica

Un marcatore del DNA viene trasmesso dai genitori ai figli ed è essenziale per lo sviluppo dell’embrione. Lo ha dimostrato uno studio sul moscerino della frutta, documentando ancora una volta che l’ereditarietà coinvolge non solo il DNA ma anche le informazioni che ne regolano l’espressione

Il DNA non è l’unica informazione genetica tramandata dai genitori ai figli. Un nuovo studio pubblicato su “Science” da ricercatori del Max-Planck-Institut per l’immunobiologia e l’epigenetica a Friburgo, in Germania, ha raccolto prove rigorose del fatto che anche le istruzioni epigenetiche, che all’interno delle cellule regolano l’espressione dei geni senza che sia alterata la sequenza del DNA, sono trasmesse alla prole. Il risultato mostra in particolare che la memoria epigenetica è essenziale per lo sviluppo e per la sopravvivenza delle nuove generazioni.

La conclusione è di grande rilievo perché mette fine a un dibattito durato molti decenni: nella visione tradizionale, le modificazioni epigenetiche – dovute all’interazione dell’individuo con l’ambiente che lo circonda, compresi per esempio i suoi stili di vita e la sua alimentazione – non possono oltrepassare il confine tra le generazioni. In sostanza, fino a pochi anni fa si riteneva che che tutte le regolazioni epigenetiche venissero azzerate durante lo sviluppo dello spermatozoo e della cellula uovo.

La conclusione è di grande rilievo perché mette fine a un dibattito durato molti decenni: nella visione tradizionale, le modificazioni epigenetiche – dovute all’interazione dell’individuo con l’ambiente che lo circonda, compresi per esempio i suoi stili di vita e la sua alimentazione – non possono oltrepassare il confine tra le generazioni. In sostanza, fino a pochi anni fa si riteneva che che tutte le regolazioni epigenetiche venissero azzerate durante lo sviluppo dello spermatozoo e della cellula uovo.

Solo recentemente alcuni studi hanno mostrato che alcune informazioni epigenetiche sono trasmesse alla discendenza, ma finora non era chiaro quali effetti potesse avere questo processo.

“L’idea di una possibile ereditarietà intergenerazionale delle regolazioni epigenetiche è emersa quando sono iniziate le ricerche in questo campo, nei primi anni novanta: per esempio, gli studi epidemiologici hanno mostrato una forte correlazione tra un aumento di assunzione di cibo di un soggetto e un maggior rischio di diabete e di malattie cardiovascolari nei nipoti”, ha spiegato Nicola Iovino, coautore dello studio. “Da allora, vari studi hanno suggerito l’ipotesi di una ereditarietà epigenetica in diversi organismi, ma gli esatti meccanismi con cui opera erano sconosciuti”.

Iovino e colleghi hanno analizzato l’ereditarietà epigenetica del moscerino della frutta (Drosophila melanogaster), un insetto molto studiato in biologia per la sua semplicità. Il gruppo si è concentrato in particolare su una modifica chiamata H3K27me3, associata alla soppressione dell’espressione dei geni. H3K27me3 si può trovare anche negli esseri umani e ha la funzione di alterare la cromatina, l’insieme di DNA e proteine che consente l’impacchettamento del DNA nel nucleo delle cellule.

“Il risultato più rilevante del nostro studio è aver documentato che le modifiche H3K27me3 che contrassegnavano la cromatina erano ancora presenti negli embrioni dopo la fecondazione, anche se altri marcatori epigenetici erano stati cancellati”, ha aggiunto Fides Zenk, primo autore dell’articolo. “Ciò indica che la madre passa almeno parte dei suoi marcatori epigenetici alla prole”.

I marcatori epigenetici hanno inoltre un ruolo fondamentale per l’embrione: quando quest’ultimo, appena formato, viene privato artificialmente di H3K27me3 non riesce a completare il proprio sviluppo.

Fonte:  http://www.lescienze.it/news/2017/07/18/news/regolazioni_epigenetiche_ereditarie_topi-3605921/ 

Microfotografia di cellula uovo di moscerino della frutta in cui il marcatore H3K27me3 è reso visibile dalla colorazione verde, indicata dalla freccia (Cortesia: MPI of Immunobiology a. Epigenetics/ F. Zenk)