Мутації, що визначають активність генів, мають більшу силу, якщо розташовуються в батьківських хромосомах.
У будь-якого звіра в геномі об'єднані гени від обох батьків. Горезвісний подвійний набір хромосом формується при об'єднанні генетичного матеріалу від батька і від матері, так що хромосоми поділені на гомологічні пари, з різними варіантами одних і ті ж генів. І якщо взяти пару гомологічних хромосом, то в одному і тому ж місці і в одній, і в іншій ми знайдемо ген, який кодує, наприклад, інсулін - але материнський і батьківський варіанти будуть відрізнятися за мутаціями.
Однак, якщо свої гени ссавці отримують порівну, то і мутації повинні бути поділені порівну: і батько, і мати дають дитині приблизно однакову їх кількість. Це дійсно так, однак, якщо оцінювати мутації за їх проявом, то батьківські проявляються в потомстві сильніше, ніж материнські.
Дослідники з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл експериментували з трьома лініями лабораторних мишей, які генетично відрізнялися один від одного приблизно так само, як відрізняються один від одного різні люди. Зазвичай спадкові ефекти, вплив мутацій і т. д. вивчають, схрещуючи тварин, що відносяться до однієї чистої лінії і майже не відрізняються один від одного за генами. Так ми можемо спостерігати якийсь феномен, не турбуючись про те, як на нього вплинуть індивідуальні особливості організму. Але якщо ми збираємося по таких мишах судити про людину, варто пам'ятати, що у людини якраз ніяких чистих ліній немає - оскільки немає обмежень на схрещення - так що найвище генетичне розмаїття може як завгодно впливати на ті ефекти і феномени, які ми спостерігали в чистому вигляді на тварин. І якщо ми хочемо побачити, як генетичні ефекти спрацьовують у реальному житті, то нам потрібно схрещувати між собою різні лінії - що і було зроблено.
Джеймс Кроулі (James Crowley) і його колеги «змішали» один з одним три мишачих лінії, причому кожна лінія виступала як з материнського боку, так і з батьківського; в результаті в потомстві вийшло дев'ять видів гібридів. Коли миші подорослішали, у них проаналізували активність генів у чотирьох різних тканинах, включаючи нервову тканину головного мозку. Отримані дані порівнювали з тим, наскільки активні були ті ж гени у батьків.
Активність гена можна визначити за кількістю ліченої з нього мРНК: чим її більше, тим сильніше працює ген. Надалі мРНК служить матрицею для складання білкових молекул, і тут вступають свої механізми регуляції: наприклад, мРНК може «замовкнути» або просто деградувати. Однак у першому наближенні можна вважати, що кількість мРНК визначає кількість білка, тобто активний ген виробляє більше білкової «ознаки». Величезний клас мутацій впливає якраз на синтез (транскрипцію) мРНК - їх називають регуляторними мутаціями, і саме з них часто починаються складні захворювання, пов'язані з ненормальною активністю того чи іншого гена, такі, як діабет, серцево-судинні хвороби і багато інших.
Виявилося, як пишуть автори роботи в Nature Genetics, що велика частина генів (і в тому числі і тих, що функціонують в мозку) у потомства відтворювала саме батьківський тип активності. Тобто, якщо якийсь ген працює, як треба, або недопрацьовує, або ж занадто активний, то, швидше за все, в цьому «заслуга» батька.
Ще раз варто підкреслити, що мова йде не про взагалі всі можливі мутації, а лише про регуляторні, тобто про тих, які впливають на активність гена (тому що, наприклад, є й інші, які можуть змінювати саму структуру білка, ніяк не позначаючись на його кількості або ж кількості його мРНК). Причому, швидше за все, так йдуть справи у всіх ссавців, тобто якщо ви зовні і схожі на маму, то щодо регуляції обміну речовин або роботи нейронів мозку ви підкоряєтеся батьківським інструкціям. Отримані результати змушують згадати так званий геномний імпрінтинг (не плутати з поведінковим!) - давно відоме біологам явище, коли активність генів залежить від їх походження. Наприклад, у тих же ссавців у випадку білка, званого інсуліноподібним фактором зростання IGF2, працює тільки той алель (варіант гена), який дістався від батька; материнський же алель IGF2 мовчить. При імпринтингу активно задіяні епігенетичні модифікації ДНК, які блокують всяку активність «непотрібного» гена.
Але імпринтованих генів у ссавців небагато, всього 95, та й імпринтинг може бути як батьківським, так і материнським. Тепер же до них додалося ще кілька сотень з батьківським перекосом в активності. Що за молекулярні механізми задіяні тут, ще належить з'ясувати. З іншого боку, хоча автори і кажуть, що ми маємо справу із загальною закономірністю для всіх звірів, хотілося б додаткових підтверджень того, що у людини справи йдуть точно так само, оскільки тут справа стосується вже практичних питань, пов'язаних з генетичною діагностикою і терапією. Адже тепер виходить, що якщо у вашій ДНК знайшли неприємну мутацію, важливо знати, від кого вона до вас прийшла, від батька або від матері - від цього буде залежати, наскільки вона може зіпсувати вам життя.