RNA片段是否会在后代中进行基因调整?

 作者:东筏鹄     |      日期:2019-02-01 13:08:00
作者:Andy Coghlan(图片来源:Mitch Diamond / Getty Images)解决方案可能是生物学最重要的谜团之一 - 如何在不改变遗传密码的情况下将人的生活方式的影响传递给后代这种被称为表观遗传的现象与许多现代弊病有关,使一代人所经历的压力传递到下一代,并导致诸如精神分裂症,双相情感障碍和肥胖症等疾病但是如果不能确定发生这种情况的详细机制,许多遗传学家就会怀疑它是否会发生现在,瑞士苏黎世大学的Isabelle Mansuy和她的同事已经确定了一种回避常见异议的小鼠机制他们的工作表明,这个过程依赖于精子中RNA的微小碎片,可以将环境经验的“回声”传递给后代 Mansuy鉴定的特定microRNA(miRNA)是最初在生命中产生的,用于应对诸如压力等创伤事件,或长期生活方式因素,如饥荒,暴饮暴食或缺乏运动 Mansuy的团队发现成年小鼠精子中的多余miRNA分子在出生时通过与母亲分离而被强调为幼仔在行为上,受压的老鼠最终会比正常老鼠更大胆但更绝望例如,他们只花了正常老鼠的一半时间冒险进入新的大道和照明空间,但在游泳耐力测试中却更早地放弃了 Mansuy在受压小鼠的“儿童”和“孙子”中发现了相同的不寻常分子,并且发现了大致相同的行为 “这类研究强调了这样的观点,即一代人的临时经历可能会影响从未接触过相同经历的后代行为,”魁北克蒙特利尔麦吉尔大学的Moshe Szyf说 “如果在人类中这是真的,它会产生巨大的道德,社会和政治影响”那么他们如何被传承当在逆境中过量产生时,这些特定的miRNA在生命中引发表观遗传变化,这改变基因活性以应对这些环境困难尽管在受精前精子DNA中的表观遗传变化被清除干净,但过量的miRNA仍然在受精过程中进入精子细胞的细胞质中随着胚胎在子宫中生长,miRNA开始起作用,在胚胎中恢复与其父亲相同的表观遗传甲基化模式结果是反映母体环境影响的甲基化模式也在下一代中恢复 “它们可能直接作用于与行为相关的基因,或者最终在生命后期做同样事情的调节基因,”Mansuy说 “所有这一切都是未知的,但我们开始测量发育中胚胎中的miRNA以找出它,”她说之前关于表观遗传学的大部分研究都集中在这样一个事实上:日常生活经历了一种称为甲基化的基因标记化学过程,从而改变了DNA中基因活动的模式,甲基化常常使基因沉默但遗传学家仍然怀疑这些变化是否可以传承下去,因为在精子和卵子形成过程中以及在发育过程中,可遗传的DNA被清除了这些变化去年的一项研究发现,一小部分甲基化基因(约25,000个中的200个)潜入了整个过程,但研究人员仍在调查“逃亡者”是通过设计还是意外来完成的 Mansuy的研究结果完全回避了这些反对意见,在她最具戏剧性的实验中得到了进一步的巩固她从受压小鼠中取出miRNA的纯化提取物,并将其注射到正常小鼠胚胎中出生时,注射miRNA的小鼠具有与应激小鼠相同的异常行为,而注射了对照RNA的小鼠则没有,接近证明miRNA传递了异常行为 Mansuy也认为这个过程也在女性系列中运行,因为未成熟的雌性蛋也含有miRNA,尽管她尚未对此进行调查 “我认为这是一种非常有力和新颖的证据,证明了生活方式体验传播的机制,”Mansuy说 “它显示了环境因素如何在不改变基因序列的情况下改变基因组,而是改变基因组的调控方式,”她说她说没有理由怀疑人类会发生同样的过程 Szyf说,Mansuy发现的机制是通过精子进行非遗传性经验传递的完全合理的过程 “精子中的小RNA很可能是一种能够记录父亲经验并将其传递给后代的传感器,”他说期刊参考:Nature Neuroscience,DOI:10.1038 / nn.3695关于这些主题的更多信息: