Evidence suggests that what happens in one generation--diet, toxin exposure, trauma, fear--can have lasting effects on future generations. Scientists believe these effects result from epigenetic changes that occur in response to the environment and turn genes on or off without altering the genome or DNA sequence.
But how these changes are passed down through generations has not been understood, in part, because scientists have not had a simple way to study the phenomenon. A new study by researchers at the University of Maryland provides a potential tool for unraveling the mystery of how experiences can cause inheritable changes to an animal's biology. By mating nematode worms, they produced permanent epigenetic changes that lasted for more than 300 generations. The research was published on July 9, 2021, in the journal Nature Communications.
"There's a lot of interest in heritable epigenetics," said Antony Jose, associate professor of cell biology and molecular genetics at UMD and senior author of the study. "But getting clear answers is difficult. For instance, if I'm on some diet today, how does that affect my children and grandchildren and so on? No one knows, because so many different variables are involved. But we've found this very simple method, through mating, to turn off a single gene for multiple generations. And that gives us a huge opportunity to study how these stable epigenetic changes occur."
In the new study, Jose and his team found while breeding nematode worms that some matings led to epigenetic changes in offspring that continued to be passed down through as many generations as the scientists continued to breed them. This discovery will enable scientists to explore how epigenetic changes are passed to future generations and what characteristics make genes susceptible to permanent epigenetic changes.
Jose and his team began this work in 2013, while working with nematode worms, Caenorhabditis elegans (C. elegans), a species often used as a model for understanding animal biology. The scientists noticed that worms bred to carry a gene they called T, which produces fluorescent proteins, sometimes glowed and sometimes didn't. This was puzzling because the glowers and the non-glowers had nearly identical DNA.
"Everything began when we stumbled upon a rare gene that underwent permanent change for hundreds of generations just by mating. We could have easily missed it," said Sindhuja Devanapally (Ph.D. '18, biological sciences), a co-lead author of the study who is now a postdoctoral fellow at Columbia University.
To understand the phenomenon better, the researchers conducted breeding experiments in which only the mother or the father carried the fluorescent gene. The team expected that no matter which parent carried the gene, the offspring would glow. Instead, they found that when the mother carried the fluorescent gene, the offspring always glowed, meaning the gene was always turned on. But when the father carried the gene, the offspring usually weakly glowed or did not glow at all.
"We found that there are these RNA-based signals controlling gene expression," Jose said. "Some of these signals silence the gene and some of them are protective signals that prevent silencing. These signals are duking it out as the offspring develop. When the gene comes from the mother, the protective signal always wins, but when the gene comes from the father, the silencing signal almost always wins."
When the silencing signal wins, the gene is silenced for good, or for at least 300 generations, which is how long Jose and his colleagues followed their laboratory-bred worms. Previous examples of epigenetic changes were more complex or they did not last more than a couple of generations. The researchers don't yet know why the silencing signal only wins some of the time, but this new finding puts them in a much better position to explore the details of epigenetic inheritance than ever before.
"While we've found a set of genes that can be silenced almost permanently, most other genes are not affected the same way," said the study's other co-lead author, Pravrutha Raman (Ph.D. '19, biological sciences), who is now a postdoctoral fellow at Fred Hutchinson Cancer Research Center. "After silencing, they bounce back and become expressed in future generations."
With their new findings, the researchers now believe some genes could be more vulnerable to permanent epigenetic change while other genes recover within a few generations. Although studies in worms are not the same as in humans, the research provides a window into biological processes that are likely shared, at least in part, by all animals.
"The two big advantages we now have from this work are that this long-lasting epigenetic change is easy to induce through mating, and that it occurs at the level of a single gene," Jose said. "Now we can manipulate this gene and control everything about it, which will allow us to determine what characteristics make a gene susceptible or resistant to heritable epigenetic change."
Jose and his colleagues expect that future studies may one day help scientists identify human genes that are vulnerable to long-lasting epigenetic changes.
###
This work was supported by the National Institutes of Health (Award Nos. R01GM111457 and R01GM124356). The content of this article does not necessarily reflect the views of this organization.
Other authors of the study from UMD include biological sciences Ph.D. candidate Mary Chey, Samual Allgood (B.S. '15, biological sciences), Farida Ettefa (B.S. '18, biochemistry), Maïgane Diop (B.S. '20, biological sciences), Yixin Lin (B.S. '19, biological sciences; M.Ed. '20), Yongyi E Cho (B.S. '20, biological sciences; B.A. '20, philosophy).
The research paper, Mating can initiate stable RNA silencing that overcomes epigenetic recovery, Sindhuja Devanapally, Pravrutha Raman, Mary Chey, Samual Allgood, Farida Ettefa, Maïgane Diop, Yixin Lin, Yongyi E Cho, and Antony M Jose, was published on July 9, 2021, in the journal Nature Communications.
Media Relations Contact: Kimbra Cutlip, 301-405-9463, kcutlip@umd.edu
University of Maryland
College of Computer, Mathematical, and Natural Sciences
2300 Symons Hall
College Park, Md. 20742
http://cmns.umd.edu
@UMDscience
Image © Fotolia/ Dan Race
Рекомендуем посетить:
Десятилетие науки и технологий
Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
Российское военно-историческое общество
Русское географическое общество
Федеральный портал "Российское образование"
Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Навигатор для современных родителей "Растим детей"
Проект "Школа Минпросвещения России"
Российская общественная инициатива
Агентство национально значимых коммуникаций
Образовательный центр «Сириус»
Национальный портал в сфере Искусственного интеллекта
Уважаемые коллеги!
_____В рамках подготовки обращений в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации принимаем предложения по внесению дополнений и изменений в федеральные программы:
_____Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий на 2019-2030 годы, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 года № 479, _____Федеральную научно-техническую программу развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 года №287.
_____Предложения принимаются на электронную почту sci-idea@mail.ru
АКТУАЛЬНО
_____Научно-образовательный центр принимает предложения по совершенствованию деятельности в сфере образования, молодёжной политики и науки в Российкой Федерации для направления в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации и Министерство просвещения Российской Федерации, а также для размещения на портале "Российская общественная инициатива".
_____Предложения принимаются как в виде официальных писем от юридических лиц, так и в свободной форме от физических лиц на электронную почту sci-idea@mail.ru.
Международный конкурс научно-исследовательских работ
«CULTURE, SCIENCE AND TECHNOLOGY – 2025»
_____Приглашаем принять участие в Международном конкурсе научно-исследовательских работ «CULTURE, SCIENCE AND TECHNOLOGY – 2025» (далее – Конкурс). Организацию и проведение Конкурса осуществляет научно-образовательный центр «Science Idea» (далее – научно-образовательный центр).
Конкурс проводится в заочной форме.
_____В Конкурсе могут принять участие учащиеся школ и организаций дополнительного образования, студенты организаций среднего профессионального образования, студенты и аспиранты организаций высшего образования, дипломированные специалисты (преподаватели образовательных организаций, сотрудники предприятий и организаций).
_____Автором 1 научно-исследовательской работы может быть только 1 человек. Каждый участник может представить неограниченное число работ. Под руководством 1 руководителя может быть представлено неограниченное число работ.
_____Научно-исследовательская работа, представленная участником, может быть выполнена под руководством руководителя, либо может быть выполнена участником самостоятельно без руководителя.
____Для участия в Конкурсе оплачивается организационный взнос в размере 600 рублей за 1 научно-исследовательскую работу.
_____Приём материалов на Конкурс осуществляется с 21 апреля 2025 г. до 27 мая 2025 г. (включительно) на электронную почту sci21@mail.ru (контактное лицо – Леснов Алексей Владимирович, тел. +79093013453).
_____Подведение итогов Конкурса состоится 9-11 июня 2025 года.
_____Результаты Конкурса будут опубликованы на официальном сайте научно-образовательного центра https://sci-idea.ru/ (на главной странице в разделе "Актуально") 13 июня 2025 года.
_____По итогам конкурса определяются победители (I место), призёры (II место и III место). По решению жюри призовое место может быть присуждено одновременно двум участникам. По решению жюри отдельным участникам, не занявшим призовые места, может быть присуждена специальная номинация.
_____Каждый участник за каждую представленную им работу награждается дипломом, руководителю за каждую работу, подготовленную под его руководством, вручается благодарность.
_____Дипломы и благодарности в электронном цветном варианте (скан-образы) направляются на электронную почту, указанную в заявке на участие в Конкурсе.
_____Контактные данные: sci21@mail.ru (Леснов Алексей Владимирович, тел. +79093013453).
_____Скачать Положение о Конкурсе.
_____Примечание: из суммы организационных взносов будет осуществлена оплата работы жюри, работ по оформлению дипломов и благодарностей.
РОСМОЛОДЁЖЬ
____Росмолодёжь приглашает к участию в форумах на платформе Росмолодёжь. Форумы
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ГЕОГРАФИИ И ГЕОИНФОРМАТИКИ
_____IV Международная научная конференция
_____"Проблемы региональной геологии Восточно-Европейской платформы и сопредельных территорий"
Дата проведения: 30 сентября – 3 октября 2025 года
Регистрация - до 31 мая 2025 года
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
_____Кафедра романского языкознания приглашает ученых, преподавателей вузов, учителей, докторантов, аспирантов, магистрантов принять участие в работе Международной научной конференции «Романия: языковое и культурное наследие-2025», посвященной 85-летнему юбилею филологического факультета БГУ 20-21 мая 2025 г.
_____V Международная научная конференция «Русская и белорусская литературы рубежа XX–XXI веков»
_____Место проведения конференции: Белорусский государственный университет, филологический факультет.
_____Дата проведения конференции: 9‒10 октября 2025 года.
_____Рабочие языки конференции: белорусский, русский.
_____Срок подачи заявок: до 15 июня 2025 года. Заявки направляются на электронную почту ruslit@bsu.by
ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ
_____Регистрация участников (со 2 апреля 2025 года) и представление текстов докладов - до 10 сентября 2025 г.
ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.М. МАШЕРОВА
_____Международный научно-методический семинар
_____«Специфика языкового образования в различных коммуникативно-речевых средах»
_____Дата проведения: 19-20 мая 2025 г.
_____Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых
_____Дата проведения: октябрь 2025 г.
_____III Международная научно-практическая конференция
_____«Охрана и популяризация культурного наследия: мировой и отечественный опыт»
_____Дата проведения: октябрь 2025 г.
ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ФРАНЦИСКА СКОРИНЫ
_____II Международная научно-практическая конференция молодых учёных
_____«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ И НАУК О ЗЕМЛЕ»
_____Дата проведения: 26 сентября 2025 г.
_____Приём материалов: до 31 мая 2025 г.
_____IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
_____"ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ"
_____(ICCT-2025)
_____Дата проведения: 7-11 октября 2025 г.
_____Срок подачи тезисов: 1 июня 2025 г.
_____Срок подачи полных версий статей: 1 августа 2025 г.
_____III (ХVI) Международная научно-практическая конференция
_____Дата проведения: 9-10 октября 2025 г.
_____Регистрация: до 29 августа 2025 г.
КАЗАХСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. СЕЙФУЛЛИНА
_____Международная научно-практическая конференция
«Развитие машиностроительной отрасли и подготовка высококвалифицированных кадров новой формации»
_____ Дата проведения: 30-31 мая 2025 г.
Минпросвещения России обновило федеральный перечень учебников.
Целевое обучение в организациях высшего образования
Молодые ученые (достижения и поддержка)
_____Рособрнадзор:
_____Федеральный институт педагогических измерений:
_____Единый государственный экзамен (ЕГЭ)
_____Основной государственный экзамен (ОГЭ)
_____Государственный выпускной экзамен (ГВЭ-9)
_____Обучающие мероприятия для родителей
_____Федеральный проект
_____Единая информационная система проведения конкурсов на замещение должностей научных работников
_____Портал госслужбы (вакансии и кадровый резерв в федеральных и региональных органах власти)
_____Предлагаем принять участие в обсуждении проектов нормативных правовых актов, в том числе проектов, касающихся сферы образования и науки на Федеральном портале проектов нормативных правовых актов
____Приглашаем к обсуждению проектов приказов Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ
"Об образовании в Российской Федерации"
Комментарий к Федеральному закону "Об образовании в Российской Федерации"
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 23 августа 1996 года № 127-ФЗ
"О науке и государственной научно-технической политике"
УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 28 февраля 2024 года № 145
"О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 29 марта 2019 года № 377
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2017 года № 1642
"Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 12 сентября 2013 года № 1060 (признается утратившим силу с 1 сентября 2026 года)
"Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования, применяемых при реализации образовательных программ высшего образования, содержащих сведения, составляющие государственную тайну или служебную информацию ограниченного распространения"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 24 февраля 2021 года № 118
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 1 февраля 2022 года № 89 (вступает в силу с 1 сентября 2026 года)
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 29 октября 2013 года № 1199
"Об утверждении перечней профессий и специальностей среднего профессионального образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 мая 2022 года № 336
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 370
"Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 372
"Об утверждении федеральной образовательной программы начального общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 371
"Об утверждении федеральной образовательной программы среднего общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 4 апреля 2025 года № 269
ОТЧЕТЫ. ДОКЛАДЫ. СТАТИСТИКА
Отчёты о деятельности Министерства просвещения Российской Федерации
Публичная декларация целей и задач Министерства просвещения Российской Федерации
План деятельности Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и отчёты о его исполнении
Планы и отчёты Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки
Статистические издания Федеральной службы государственной статистики
Статистические сборники Высшей школы экономики
иммунолога, патолога,
Прянишникова Дмитрия Николаевича,
российского агрохимика и физиолога растений, разработавшего
научную основу применения минеральных удобрений
Международный день нравственности
5 апреля
полета человека в космос
12 апреля
Всемирный день творчества и инновационной деятельности
21 апреля
Международный день семей
15 мая
Всемирный день культурного разнообразия во имя диалога и развития
21 мая
биологического разнообразия
22 мая
Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта,
итальянского учёного, исследователя в области электрических явлений,
изобретателя первого источника постоянного тока
Виноградова Виктора Владимировича,
внёсшего вклад в русскую лексикологию и лексикографию, разработавшего теорию
выделившего типы лексических значений слова
