研究發(fā)現(xiàn)父親飲食改變后代新陳代謝

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


小鼠精子不但包含DNA,還有能夠改變后代新陳代謝的RNA片段。

雄鼠將一項意想不到的遺產(chǎn)傳給了它們的子孫。發(fā)表在最新出版的美國《科學(xué)》雜志上的一項研究表明,嚙齒動物精子攜帶的核糖核酸(RNA)片段能夠改變后代的新陳代謝。這項研究關(guān)注的RNA通常會參與蛋白質(zhì)的合成,因此這一發(fā)現(xiàn)指向了一種非常規(guī)的繼承方式。華盛頓州西雅圖市太平洋西北糖尿病研究所遺傳學(xué)家JosephNadeau表示,這項結(jié)果“激動人心且令人吃驚,但卻并非不可能”。

這期《科學(xué)》雜志同時發(fā)表了由中國科學(xué)家完成的一項父代精子RNA與子代關(guān)系研究,從另一個角度印證了這一獨(dú)特的遺傳現(xiàn)象。

所謂“不可能”是生物學(xué)家曾經(jīng)描述的表觀遺傳,而不是一個脫氧核糖核酸(DNA)序列在世代間傳遞的一個特征。然而近些年來,研究人員卻發(fā)現(xiàn)了很多案例。例如,一只雄鼠的飲食和壓力水平能夠影響后代的新陳代謝。

研究人員依然在嘗試確定后代如何繼承父親的代謝屬性及生理狀態(tài)。一些證據(jù)指向了DNA的化學(xué)修飾。而由費(fèi)城賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家TracyBale及同事進(jìn)行的另一項工作發(fā)現(xiàn),哺乳動物的精子能夠包含被稱為微小RNA的基因調(diào)控分子。

新的研究突出了一種不同類型的RNA??轉(zhuǎn)移RNA(tRNAs)。在這項研究中,伍斯特市馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院基因組學(xué)家OliverRando與同事對一個表觀遺傳案例進(jìn)行了鉆研。在該案例中,用低蛋白飲食喂養(yǎng)的小鼠后代表現(xiàn)出涉及膽固醇與脂類代謝的基因的活性升高。

當(dāng)Rando的研究團(tuán)隊對缺乏蛋白雄鼠的精子進(jìn)行分析后,他們發(fā)現(xiàn)幾種tRNAs片段的數(shù)量增加。研究人員推斷,精子在通過附睪??來自使細(xì)胞成熟的睪丸的一根輸送管道??的時候獲得了大部分的片段。

雷諾市內(nèi)華達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院生殖生物學(xué)家QiChen表示:“我們發(fā)現(xiàn)了可以把父親與后代聯(lián)系起來的另一條途徑。”

盡管tRNA最出名的是在蛋白質(zhì)合成中的作用,但它們的片段也出現(xiàn)在其他細(xì)胞狀況中。Rando說:“這些很好理解的功能單元還可以有非常有趣的兼職功能!边@項研究表明,RNA能夠改變基因活性。Rando與同事抑制了胚胎干細(xì)胞中的一個tRNA片段,并增強(qiáng)了大約70個基因的活性。

Bale表示:“這篇論文在深挖表觀遺傳機(jī)制方面真的令人印象深刻!倍鳱adeau說,它將有助于克服識別“負(fù)責(zé)基因序列外遺傳的分子”帶來的挑戰(zhàn)。

英國劍橋大學(xué)發(fā)育內(nèi)分泌學(xué)家SusanOzanne表示,研究人員如今需要摸清“這些變化的持久性如何,以及它們多快就可以通過飲食被逆轉(zhuǎn)過來”。Chen強(qiáng)調(diào),RNA片段的影響并不一定都是有害的。他預(yù)測:“如果一種不良的飲食習(xí)慣能夠影響我們,我認(rèn)為一種健康的飲食習(xí)慣也可以用同樣的方式影響我們!


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