Po mamie czy tacie? Naukowcy ustalili, który rodzic daje dziecku więcej genów

Na rozwój dziecka w większym stopniu wpływają geny ojca niż matki. Zdrowie, wygląd zewnętrzny czy długość życia człowieka określa przede wszystkim męska część genomu. Kobieca nie jest tak aktywna, jednak wszystko wskazuje na to, że to właśnie ona ma większe znaczenie dla ewolucji.

Siła ojcowskich genów

Pod względem genetycznym każdy ssak, w tym także człowiek, przypomina bardziej ojca niż matkę, uważają naukowcy Uniwersytetu Karoliny Północnej (USA).

Chociaż oboje rodzice przekazują jednakową ilość materiału genetycznego, ten ze strony ojca w większy sposób wpływa na rozwój organizmu dziecka.

Do takiego wniosku doszli specjaliści badając genomy myszy, wyhodowanych poprzez skrzyżowanie populacji gatunków polnych i laboratoryjnych. Najpierw mierzyli poziom ekspresji genów w różnych tkankach, a następnie porównywali je z kopiami DNA rodziców. Okazało się, że fragmenty genomu z linii męskiej są w 80% bardziej aktywne. Oznacza to, że w większym stopniu określają one, jakie cechy będzie mieć potomstwo.

Niewielkie wariacje i mutacje w DNA rodziców obu płci nie mogą wyjaśnić całego zestawu cech, jakie dziecko dziedziczy od matki i ojca, co świadczy o istotnej roli pozagenetycznego dziedziczenia w ewolucji człowieka i innych zwierząt.

Dziedziczna starość

Od DNA ojca w dużym stopniu zależy długość życia jego dzieci, uważają niemieccy naukowcy.

Chodzi o to, że z wiekiem u każdego człowieka zmienia się funkcjonowanie genów. Z najróżniejszych przyczyn (nazywa się je przyczynami epigenetycznymi) – z powodu długotrwałego stresu, głodu czy promieniowania do nukleotydów przyczepiają się tak zwane grupy metylowe – związki chemiczne wpływające na ekspresję genów.

W rezultacie stają się one bardziej aktywne, a inne wręcz przeciwnie – „wyciszają się”. Oczywiście wpływa to na organizm ojca, ale jak się okazało, niektóre fragmenty DNA potomstwo przejmuje właśnie razem z grupami metylowymi. I przede wszystkim te, które są związane z długością życia.

Naukowcy obserwowali dwie grupy myszy. Pierwsze były potomstwem młodych samców, drugie – starych. Zwierzęta z pierwszej z nich starzały się wolniej i umierały o dwa miesiące później, niż ich rówieśnicy, którzy mieli rodziców „w podeszłym wieku”.

Dokładna analiza i porównanie wyników obserwacji zdrowia dzieci i ich rodziców pokazały, że wiek ojca i jego szkodliwe przyzwyczajenia w największym stopniu wpływają na występowanie wad rozwojowych i chorób genetycznych.

Analiza porównawcza próbek spermy ojców i tkanek potomstwa świadczy o tym, że zwierzęta poczęte przez starszych rodziców odziedziczyły epigenetyczne zmiany rodziców. Przy czym podobne rysunki grup metylowych znajdowały się na genach wpływających na długość życia i związanych z patologiami wynikającymi z wieku.

Autorzy badania sądzą, że dotyczy to także człowieka, ponieważ opisany mechanizm jest uważany za fundamentalny dla wszystkich ssaków.

Amerykańcy naukowcy twierdzą natomiast, że podeszły wiek ojca w chwili zapłodnienia, wręcz przeciwnie, gwarantuje jego potomstwu długie życie. Przeanalizowali oni ponad 1,5 tys. DNA osób dwóch pokoleń. Telomery, końcowe fragmenty chromosomów u późniejszych dzieci, były z reguły dłuższe niż u ich starszych braci i sióstr. A zgodnie z wcześniejszym badaniem im dłuższe telomery, tym dłużej żyje człowiek.

Zawał, udar, schizofrenia

Oprócz tego dzieci mogą odziedziczyć od ojców predyspozycję do chorób układu sercowo-naczyniowego, co prawda tylko synowie. Chodzi o to, że geny, które odpowiadają za skłonność do zawałów i wylewów, najprawdopodobniej znajdują się w chromosomie Y.

Specjaliści z Uniwersytetu w Leicester (Wielka Brytania) przeanalizowali DNA trzech tysięcy Brytyjczyków i odkryli, że chromosomy Y 90% z nich należą albo do haplogrupy I, albo do haplogrupy R1b1b2. Wśród przedstawicieli pierwszej ryzyko rozwoju chorób układu sercowo-naczyniowego jest o 50% większe niż u pozostałych mężczyzn. Prawdopodobnie wiąże się to z tym, jak chromosom Y wpływa na funkcjonowanie układu odpornościowego.

Oprócz tego ojciec może przekazać swoim dzieciom obydwu płci skłonność do schizofrenii. Przy czym im starszy jest rodzic, tym większe prawdopodobieństwo rozwoju choroby. Analiza danych ponad 87 tys. osób pokazała: wśród ludzi, których ojcowie mieli ponad 50 lat w chwili ich przyjścia na świat, jest trzy razy więcej chorych na schizofrenię.

Udział matki

Zgodnie z danymi fińskich badaczy wzrost człowieka w prawie 75% jest dziedziczony od rodziców. Australijscy naukowcy mówią nawet o 80%. Jednocześnie to, jak wysokie będzie dziecko, zależy raczej od ojca. Jak wyjaśnili brytyjscy specjaliści, rosłym mężczyznom rodzą się wyższe dzieci obydwu płci. Wpływ na to ma także wiek ojca – im jest starszy, tym są wyższe.

Niektóre cechy dzieci dziedziczą nie od matek ani ojców, a w dosłownym znaczeniu od bakterii żyjących w organizmie matki, której DNA bezpośrednio wpływa na wzrost i rozwój ciała oraz komórek przyszłego noworodka.

Tym niemniej w genomie kobiet znajdują się jednak fragmenty, które są bardziej aktywne w DNA potomków. Chodzi o chromosom 8. Islandzcy naukowcy zbadali genomy 1,5 tys. trójek „ojciec-matka-dziecko” i odkryli mutacje odziedziczone właśnie od kobiet.

Jak twierdzą eksperci, jest to również charakterystyczne dla ósmego chromosomu szympansów, ale nie ma go u orangutanów. Autorzy badania naukowego przypuszczają, że większa ilość zmian w tej części DNA ma znaczenie ewolucyjne i przybliża ludzi współczesnych do małp człekokształtnych linii afrykańskiej.