Клеточная память: яйцеклетка и спермий
Оплодотворенное яйцо (зигота) содержит два пронуклеуса, один из которых получен от отца, а второй - от матери. Используя микропипетку, можно извлечь один из пронуклеусов и заменить его пронуклеусом другого яйца. Таким образом создается зигота, содержащая либо два материнских, либо два отцовских пронуклеуса. В любом случае геном будет одним и тем же (если принять, что отцовский пронуклеус содержал не Y-, а X-хромосому).
Оказалось, что зигота с двумя отцовскими пронуклеусами образует эмбрион, у которого нет структур, развивающихся в норме из внутренней клеточной массы , а зигота с двумя материнскими пронуклеусами образует эмбрион, не содержащий структур, возникающих из трофэктодермы . Так как оба типа зигот обладают одинаковой цитоплазмой, эти эксперименты убедительно свидетельствуют о том, что ядерная память обусловливает экспрессию различных наборов генов в материнских и отцовских хромосомах, иными словами, одни гены экспрессируются только тогда, когда они наследуются от отца, а другие - когда наследуются от матери.
Наблюдения на трансгенных мышах показали, что в основе явления геномного импритинга лежит метилирование ДНК. Например, можно скрестить трансгенных мышей, несущих последовательности чужеродной ДНК, и получить потомство, наследующее внедрившуюся чужеродную последовательность только от отца или только от матери. У таких мышей интегрированные последовательности могут метилироваться по-разному в зависимости от происхождения из спермия или яйцеклетки. Характер метилирования сохраняется в соматических тканях в течение всей жизни животного, но может измениться в процессе формирования клетками зародышевой линии следующего поколения гамет. Характер экспрессии одного из генов, о котором известно, что он ведет себя подобным образом, определяется метилированием, если ген наследуется от матери, он метилирован и не экспрессируется у данного животного, тогда как тот же ген, унаследованный от отца, не метилирован и экспрессируется. ( Barton S.C. et al., 1984 , Monk M., 1987 , Reik W. et al., 1987 , Sapienza C. et al., 1987 , Swain J.L. et al., 1987 .)
