Диета отцов влияет на их сперму и иммунитет сыновей

Самцы плодовых мушек, выросшие на богатой белком диете, давали более конкурентоспособную сперму.

Исследователи из Университета Монаша (Австралия) выяснили, что отцы могут влиять на своё мужское потомство не только через передаваемые по наследству гены. Питание, которое они получают на протяжении жизни, напрямую влияет на качество спермы их сыновей. Соответствующая статья опубликована в Biology Letters.

Учёные использовали в эксперименте две группы самцов дрозофил (Drosophila melanogaster). Первую модифицировали таким образом, чтобы в сперматозоидах (и в меньшей степени в остальных клетках) присутствовал зелёный флуоресцентный белок. На личиночной стадии их кормили набором из дрожжей и сахара, притом белки (дрожжи) по количеству доминировали над углеводами. Вторую группу самцов модифицировали так, чтобы в их сперматозоидах был красный флуоресцентный белок. В личиночной стадии их тоже кормили дрожжами и сахаром, но при этом количество белка было понижено.

Обе группы спаривали с самками, выращенными на одной стандартной диете. Причём первыми с самками спаривались "низкобелковые" самцы, и лишь затем — "высокобелковые". Поскольку самцы, которые вступали в копуляцию с самкой первыми, имеют повышенный шанс оставить потомство, таким образом "низкобелковым" мухам дали фору. Несмотря на это, у основной части потомства самок при исследовании под микроскопом обнаружили зелёный флуоресцентный белок в клетках. Это означает, что сперматозоиды "высокобелковых" самцов отличались более высоким качеством и смогли опередить своих конкурентов из "низкобелковой" группы.

Затем авторы работы изучили экспрессию различных генов в потомках обеих групп самцов. Экспрессией генов называют процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Чем выше экспрессия тех или иных генов, тем больше их востребованность и влияние на организм. У самцов из группы, получавшей умеренное количество белка на личиночной стадии, была понижена относительно нормы экспрессия 58 генов, отвечающих за иммунный ответ на болезни и токсины. У 11 генов, отвечающих за метаболизм и размножение, экспрессия, напротив, была повышена.

Результаты исследования трудно напрямую перенести на человека, поскольку неясно, в какой степени действуют на него те же физиологические механизмы. Воспроизвести те же эксперименты с участием людей несколько сложнее, намного дольше и, кроме того, непросто в этическом плане. Тем не менее работа указывает на необходимость исследования связи диеты и образа жизни отцов с иммунитетом, метаболизмом и качеством спермы их потомства.