基因来自父亲还是母亲?或许将影响你的子孙后代

科技工作者之家 2021-07-14

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表达红色荧光蛋白的基因遗传自母亲,就会打开;若遗传自父亲,就可能会关闭

表观遗传指在不改变基因序列的前提下,改变基因表达的情况,比如:一个人的经历可能会对后代产生持久的影响。然而,科学家们一直不清楚表观遗传变异如何代代相传。近日,美国马里兰大学的研究人员在《自然通讯》杂志上发表论文称,秀丽隐杆线虫交配产生了一种可持续300多代的永久性表观遗传变异。这项新研究或许能帮助我们理解:为何个人经历能够导致生物学上的可遗传变化

论文通讯作者、美国马里兰大学的细胞生物学和分子遗传学副教授Antony Jose说:“想要了解表观遗传变异是如何发生的并不容易,例如,如果我正在节食,这会对我的后代有什么影响?没有人知道,因为这其中涉及了太多复杂的变量。

在新研究中,研究人员通过秀丽隐杆线虫成功发现了,哪些特征会使基因更容易受到永久性表观遗传变异的影响。具体来说,携带红色荧光蛋白基因(T基因)的线虫有时发光,有时却不发光。这令人困惑,因为发光和不发光的线虫有着几乎相同的DNA。为了更好地理解这一现象,研究人员设计了一组培育实验,进行交配的线虫只有一方携带T基因。结果显示,当母本携带T基因时,后代总是发光,即T基因一直打开;而当父本携带T基因时,后代通常只会发出微弱的光或根本不发光。

“我们发现RNA信号控制着基因的表达,其中一些信号会使基因沉默,而另一些则会保护基因,使之不被沉默。随着后代的发育,这些信号正在相互竞争。当基因来自母亲时,保护信号总是胜出;但当基因来自父亲时,沉默信号几乎总是胜出。当沉默信号胜出时,基因就会永久沉默或至少沉默300代。”Jose说。

研究人员相信,一些基因可能更容易受到永久性表观遗传变异的影响,而其他基因则可在几代内恢复。虽然线虫和人类并不一样,但这项研究至少在某种程度上为了解所有动物共享的生物过程提供了一个窗口。

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编译:花花 审稿:西莫  责编陈之涵

期刊来源:《自然通讯》 

期刊编号:2041-1723

原文链接https://phys.org/news/2021-07-combination-parents-gene-indefinitely.html

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