鱼类只有7秒的记忆，真是这样吗？

来源：生物谷

谷 君 说

我们通常会认为鱼类的记忆力很差。当你在形容一个人的记性不好的时候，我们时不时用鱼类的记忆来比喻，这是基于一种不知出处的说法：鱼类只有7秒的记忆。果真如此吗？

鱼类只有7秒的记忆，真是这样吗？

文/towersimper

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在一项新的研究中，来自新西兰奥塔哥大学的研究人员以斑马鱼为研究对象，证实鱼类的DNA比人类拥有更多的记忆力。他们报道以DNA甲基化形式存在的记忆可以在几代鱼之间保留下来，相比之下，人类体内的DNA甲基化在传递给后代之前几乎被擦除。

相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Zebrafish preserve global germline DNA methylation while sex-linked rDNA is amplified and demethylated during feminisation”。

DNA甲基化编码了我们才刚刚开始理解一点点额外信息——这有点像在书的页边空白处发现手写的一段笔记，笔记上面写着哪些页是考试的重点。在人类中，这些笔记在每一代中都会被清除，令人没有想到的是，它并不会发生在鱼类中。

斑马鱼生殖系中DNA甲基化的分离与定量确定，图片来自Nature Communications, 2019, doi:10.1038/s41467-019-10894-7。

论文第一作者、奥塔哥大学解剖学博士生Oscar Ortega-Recalde阐述道，“甲基化位于DNA上，用于控制哪些基因开启和关闭。它还有助于确定细胞的身份和功能。在人类和其他的哺乳动物中，DNA甲基化在每一代都会被擦除；然而，我们发现对DNA甲基化记忆擦除不会在鱼类中发生。”

虽然，战争或饥荒等重大事件可以通过DNA甲基化模式对后代产生持久性的影响。这些“跨代”DNA记忆效应看起来似乎有某些潜在的价值，但是由于人类和其他的哺乳动物的发育过程中的发生了DNA甲基化擦除事件，人们就理所当然的认为这种现象在人类中几乎罕见。

科学家在研究鱼类时，发现显然鱼类没有经历这些DNA甲基化擦除事件，鱼类好像是可以通过DNA甲基化的形式传递着它们的生活经历。

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论文通讯作者、奥塔哥大学解剖学系研究小组负责人兼高级讲师Tim Hore博士说，这项研究的结果为科学家们研究为何上一代的事件记忆传递给下一代提供了新的途径。

Hore博士说，“哺乳动物的生物学家寻找了很长时间，很难发现可靠的证据来证明发生变化的DNA甲基化模式可以传递给下一代，迄今为止，只有少数例子在反复研究中得到证实。然而，这不同于人类的是，DNA甲基化至少在鱼类中是不会在每一代都被擦除的。因此，我们认为基于DNA甲基化的跨代记忆转移很可能在鱼类中显得很常见。”

与此同时，来自澳大利亚悉尼加文医学研究所的一项研究证实了奥塔哥大学研究人员的研究结果。相关研究结果也发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Retention of paternal DNA methylome in the developing zebrafish germline”。论文第一作者为悉尼加文医学研究所的Ksenia Skvortsova。

斑马鱼生殖系发育，图片来自Nature Communications, 2019, doi:10.1038/s41467-019-10895-6。

在该项研究中，Skvortsova等人描述了斑马鱼原始生殖细胞在四个发育阶段的DNA甲基化组，确定父本表观遗传记忆保留在它们的后代中。斑马鱼原始生殖细胞在相同发育阶段的基因表达谱，揭示了鱼类的胚胎生殖系其实是由少数标志物确定的，而这些标志物显示出强烈的发育阶段的特异性且独立于DNA甲基化介导的调节。

同时，他们还鉴定出在脊椎动物胚胎发育期间，体细胞组织和生殖系组织中发育特异性DNA甲基化的启动子，以及在人类癌症中经常受到异常调节的启动子。

这些针对斑马鱼生殖系的详细甲基化组和转录组图谱无疑提供了对脊椎动物DNA甲基化重编程的更加深入了解，并加强了人们对生殖命运和肿瘤发生之间，有哪些关联的理解。

Hore博士补充道，“能够立即验证我们的结果是可靠的，这真的很棒---他们采用了不同的技术和发育样本，但得出了与我们相同的结论。”

这些研究人员希望关于DNA甲基化遗传的新知识能够推动对从亲代传递给后代的分子秘密的新理解，有助于改写我们的生命之奥秘。

参考文献：

1.Oscar Ortega-Recalde et al. Zebrafish preserve global germline DNA methylation while sex-linked rDNA is amplified and demethylated during feminisation. Nature Communications, 2019, doi:10.1038/s41467-019-10894-7.

2.Ksenia Skvortsova et al. Retention of paternal DNA methylome in the developing zebrafish germline. Nature Communications, 2019, doi:10.1038/s41467-019-10895-6.

3.Study finds fish preserve DNA 'memories' far better than humans

https://medicalxpress.com/news/2019-08-fish-dna-memories-humans.html