Tabla de Contenidos
Jean Baptiste de Lamarck francia természettudós 1809-ben javasolta a szerzett tulajdonságok öröklésének törvényét. Szerinte az életben megszerzett tulajdonságok átörökíthetők a következő generációkra. Például Lamarck szerint azok a zsiráfok, amelyek megnyújtották a nyakukat, továbbadták ezt a tulajdonságot leszármazottaiknak, ami megmagyarázza a modern zsiráfok nyaki jellemzőit.
Különböző tanulmányokból ismert, hogy a megszerzett tulajdonságok nincsenek kódolva az egyed DNS-ében, ezért nincs elegendő tudományos konszenzus annak megerősítésére, hogy a szaporodás során átadhatók az utódoknak. Ahhoz, hogy egy tulajdonságot átadhassunk a következő generációnak, a DNS-edben kell lennie. Ezt figyelembe véve Lamarck elméletét 1930 után szinte teljesen elvetették.
Jelenleg a szerzett tulajdonságot olyan tulajdonságként határozzák meg, amely a környezeti hatások eredményeként fenotípust hoz létre . A fenotípus a genotípus kifejeződése, vagyis a megfigyelhető tulajdonságok (többek között szemszín, magasság, vércsoport); A genotípus egy szervezet génjeit alkotja.
Lamarck elméletének elutasítása ellenére az 1990-es évek óta figyeltek meg olyan jelenségeket, amelyek nyilvánvalóan a szerzett tulajdonságok öröklődését mutatják. Ezzel kapcsolatban tanulmányokat végeztek olyan organizmusokon, mint a növények, férgek és bizonyos emlősök spermiumai.
A szerzett tulajdonságok öröklődése a növényekben
1962-ben a University College of Wales egy tanulmányában azt figyelték meg, hogy a tápanyagban gazdag tápközegben termesztett lennövények háromszor nagyobb súlyt mutattak, mint a tápanyagban szegény táptalajban termesztettek. Ez a tulajdonság hat generáción keresztül öröklődött, függetlenül az ezt követően alkalmazott tenyésztési körülményektől. Ezt látva a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az új tulajdonságok kiváltása a környezeti feltételektől és a növények genetikai felépítésétől függően továbbadható.
Az 1990-es években a szerzett tulajdonságok öröklődésének más eseteiről is beszámoltak: a rizs törpesége, a búza és a rozs hibridjei eltérő érési ideje, valamint a lennövények korai virágzása olyan indukált tulajdonságok voltak, amelyek legalább két nemzedék alatt is stabilan továbbadtak.
A szerzett tulajdonságok öröklődésének molekuláris alapja azonban nem teljesen ismert. Úgy gondolják, hogy a génexpresszió változásait nem a nukleotidszekvencia változása idézi elő, vagyis nem mutációk miatt következik be. Ehelyett úgy ítélik meg, hogy a fenotípusok módosulása néhány más tényező hatására következik be, amelyek reverzibilisen reagálnak a külső ingerekre.
A szerzett tulajdonságok öröklődése állatokban
2011-ben a Columbia University Medical Center (CUMC) tanulmánya olyan orsóférgekkel kísérletezett, amelyek rezisztenciát fejlesztettek ki egy vírussal szemben, és képesek voltak ezt az immunitást továbbadni utódjaiknak az egymást követő generációkban. Ez közvetlen bizonyítéka annak, hogy egy szerzett tulajdonság örökölhető DNS bevonása nélkül.
Tanulmányukban a kutatók úgy vélték, hogy a ribonukleinsav-interferencia (RNSi) szerepet játszik a szerzett tulajdonságok öröklődésében. Normális esetben az RNSi részt vesz a vírusok elleni védekezésben. Amikor egy vírus megfertőz egy sejtet, az RNSi lebontja a sejtben normálisan jelen lévő és a vírussal kompatibilis hírvivő ribonukleinsavat (mRNS). Ilyen módon a vírus nem tud szaporodni.
Az RNSi termelés mesterségesen elősegíthető, ha vírust juttatunk egészséges egyénekbe. Az ebből az eljárásból származó immunaktivitást a kezelt állatoknál és utódaiknál figyelték meg. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a vírus elleni védekezés képességét a vírus RNS formájában „memorizálják”, amelyet aztán továbbadnak a következő generációknak.
Másrészt ismert, hogy a spermium RNS közvetítheti az apai úton szerzett fenotípusok átvitelét, valamint a mentális stresszből és az étrend által kiváltott anyagcserezavarokból származó fenotípusok átvitelét. Azt azonban még mindig nem tudni, hogy a megszerzett tulajdonságok hány fajtája kerülhet át az utódokra spermán keresztül, és ez milyen körülmények között történik.
Embereknél a szerzett tulajdonságok öröklődéséről számoltak be. Az egyik gyakran emlegetett alultáplált terhes holland anyáké, akiknek gyermekeiről és unokáiról kiderült, hogy érzékenyek az elhízásra és más anyagcsere-rendellenességekre.
Ezek az eredmények érdekesek az epigenetika, vagyis a génfunkciókban bekövetkezett változások tanulmányozása szempontjából, amelyek öröklődnek, és nem járnak a DNS-szekvencia változásával. Az ellentmondások ellenére célszerű a Lamarcki öröklődést e tudományág szempontjából újraértékelni, figyelembe véve az idézett növényeken, fonálférgeken és emlős spermiumokon végzett vizsgálatokat.
Források
Columbia University Medical Center, CUMC. Howard Hughes Orvosi Intézet. A megszerzett tulajdonságok kis RNS-eken keresztül örökölhetők , 2011.
Chen, Q., Yan, W. & Duan, E. A szerzett tulajdonságok epigenetikai öröklődése spermium-RNS-eken és spermium-RNS-módosításokon keresztül . Nat Rev Genet, 17, 733–743, 2016. https://doi.org/10.1038/nrg.2016.106
Sano H. Növényekben szerzett tulajdonságok öröklődése: Lamarck visszaállítása . Plant Signing & Behaviour , 5(4), 346–348, 2010. https://doi.org/10.4161/psb.5.4.10803
