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父母遗传的,不仅仅是基因

2016-09-19编辑天下

科学生活 2016年4期
关键词:雄鼠雄性高脂

编辑/天下

父母遗传的,不仅仅是基因

编辑/天下

我们从父母那里继承了什么?不仅仅是外貌、身材那么简单,科学家的发现说不定会让你大吃一惊。

父亲决定孩子代谢活动

发表在《科学》杂志上的两篇研究揭示啮齿类动物的精子中含有一定数量的RNA,这些RNA分子能够影响子代的代谢活动。由于这些RNA是帮助合成蛋白质的关键元件(即转运RNA),因此这一发现揭示了一类新型的遗传物质。来自西雅图西北太平洋糖尿病研究所的遗传学家约瑟夫•纳多认为这一发现十分的令人震惊,但也不是完全毫无可能。

这一项研究揭示了一类新的RNA分子—转运RNA。其中一项工作中,遗传学家奥利弗• 兰度向雄鼠饲喂低蛋白的饲料,发现这些雄鼠细胞中参与胆固醇与脂肪代谢的基因表达水平上升。之后,他们分析了这些雄鼠精子中的成分,发现其中含有相当数量的转运RNA,并且证明了这些转运RNA是精子在经过附睾过程中积累的。

另外一项研究则是由中科院的一个研究组做出的。他们通过向雄鼠饲喂高脂或低脂的食物,之后将这些雄鼠的精子注入未受精的卵子中。之后,他们开始追踪后代的代谢活动的规律(这些后代小鼠均饲喂正常食物)。结果显示,饲喂高脂食物的雄鼠的后代虽然体型较瘦,但还是显现出了肥胖与糖尿病的相关症状:葡萄糖摄入异常,胰岛素耐受。为了证明是否转运RNA参与其中,研究者将这些转运RNA单独注入未受精卵子中并让其接受正常精子的受精。结果显示,即使单独注入接受高脂食物的雄鼠精子中的转运RNA,也会使后代产生代谢异常的症状。

如今,研究者需要回答“这些遗传性状是否稳定,能否通过改变饮食的方式矫正”。RNA片段的作用并不一定都是有害的,如果坏的饮食习惯能够遗传给下一代的话,那么我们有理由相信好的饮食习惯也能遗传下去。

父亲可能影响孩子脑发育

美国宾夕法尼亚大学的研究人员在国际学术期刊PNAS上发表了一项研究进展,他们在分子水平上发现了应激如何改变雄性小鼠的精子,并通过这种方式影响其后代对应激的应答情况。他们还发现这种变化是通过表观遗传学的方式或microRNA进行传递的,并非通过改变DNA。

在早期研究中,研究人员已经证实在交配之前通过更换笼盒或进行狐狸尿(捕猎者气味)暴露处理雄性小鼠,使其处于应激状态,其后代对应激的应答情况会存在障碍。研究人员将受到应激的雄性小鼠和未受到应激的雄性小鼠的精子进行对比分析,发现在应激小鼠精子中有9种microRNA表达出现升高。

为进一步证实这一结果,研究人员将这9种microRNA通过显微注射的方式注入小鼠受精卵,随后植入正常雌性小鼠体内进行繁殖,并以假注射或注射单个microRNA作为对照。当子代小鼠成年后,研究人员检测了这些小鼠对应激的应答情况。研究人员表示,检测结果与他们之前观察到的结果完全匹配。

当接受多microRNA注射的小鼠受到轻微应激,它们体内可的松水平更低,这表明这些小鼠在早期神经发育过程中存在非常广泛的变化。

研究人员对这几个microRNA的靶向mRNA进行了分析,结果表明来自母亲卵细胞的mRNA受到了microRNA的攻击,并导致这些受到攻击的mRNA水平发生下降,研究人员还特别指出,这些受到影响的mRNA主要编码参与染色质重塑的蛋白分子。

研究人员表示,他们接下来准备对导致microRNA释放的上游因子进行进一步研究以及是否能够通过给予奖励等方式对上述过程进行干预,防止雄性亲代将异常应激反应传递给下一代。

母亲遗传给女儿负责情绪调节的脑结构

据俄罗斯新闻网消息,来自美国旧金山的一组专家通过对35个家庭进行的实验调查得出结论称,负责形成情绪的大脑结构与其说从母亲遗传给儿子,或从父亲遗传给儿女,更可能是从母亲遗传给女儿。

据报道,该专家组所研究的负责情绪调节的大脑结构同样也影响着包括抑郁在内的各种情绪失调状况。该项目主要负责人、医学博士霍夫特称,这一发现并不意味着母亲一定要为自己女儿的各种抑郁情绪负责。人的抑郁情绪形成原因有很多,社会环境、生活纠纷和各种压力都会导致抑郁。但霍夫特博士指出,该项研究在这一领域具有格外重要的意义,“这些研究开辟了新的研究方向,或可帮助专家们更加详细地研究代际之间的信息遗传模式”。

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