Ćwiczenia fizyczne i umysłowe zapewniają korzyści nie tylko mózgowi aktywnego osobnika, ale i mózgom jego potomstwa. Okazuje się, że odpowiadają za to miRNA z plemników.

Zespół prof. André Fischera z Niemieckiego Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych w Getyndze wystawiał myszy na oddziaływanie stymulującego środowiska. Okazało się, że korzystały na tym zarówno aktywne myszy, jak i ich potomstwo. W porównaniu do grupy kontrolnej, gryzonie te osiągały lepsze rezultaty w testach uczenia i wykazywały większą plastyczność synaptyczną w hipokampie.

Później naukowcy zabrali się za badanie mechanizmu leżącego u podłoża tego zjawiska. Skupili się na dziedziczności epigenetycznej ze strony ojca, dlatego analizowali plemniki. Plemniki zawierają zarówno DNA, jak i RNA, Niemcy postanowili więc określić, jaką rolę spełnia to RNA w dziedziczeniu zdolności uczenia. W tym celu ekipa wyekstrahowała RNA z plemników aktywnych fizycznie i mentalnie samców. Ekstrakt wprowadzono do zapłodnionych komórek jajowych. Okazało się, że młode myszy, które się z nich urodziły, także wykazywały większą plastyczność synaptyczną i lepiej się uczyły.

W kolejnych eksperymentach ze wstrzykiwaniem wyekstrahowanego RNA autorzy publikacji z pisma Cell Reportszidentyfikowali cząsteczki RNA odpowiedzialne za dziedziczenie epigenetyczne. Wg nich, miRNA212 i miRNA132 odpowiadają za przynajmniej część odziedziczonej zdolności uczenia.

Fisher i inni wykazali także, że po aktywności fizycznej i umysłowej miRNA212 i miRNA132 akumulują się w mózgu i plemnikach. Prawdopodobnie modyfikują one w bardzo subtelny sposób rozwój mózgu, poprawiając łączność między neuronami. To zaś przekłada się na korzyści poznawcze dla potomstwa.

Kolejnym krokiem zespołu Fishera ma być ustalenie, czy po sesjach aktywności fizycznej i umysłowej miRNA212 i miRNA132 akumulują także w ludzkich plemnikach.

miRNA, mikro-RNA – jednoniciowa cząsteczka RNA o długości od 21 do 23 nukleotydów, regulująca ekspresję innych genów.

Ten kwas rybonukleinowy kodowany jest przez genom komórki, jak normalne geny, i transkrybowany przez polimerazę RNA II jak mRNA. Jego prekursorem jest krótka cząsteczka RNA w kształcie spinki do włosów (shRNA, od ang. short hairpin RNA), która podlega obróbce podobnie do siRNA. miRNA wchodzi w skład kompleksów rybonukleoproteinowych swoiście blokujących translację mRNA i nadaje im specyficzność. W odróżnieniu od siRNA, miRNA nie charakteryzuje się całkowitą identycznością sekwencji z docelowym mRNA. miRNA obniża ekspresję genów podczas rozwoju – ocenia się, ze bierze udział w regulacji 30% ludzkich genów. Jest mediatorem mechanizmu interferencji z translacją mRNA (RNAi). -wikipedia