PNAS驚人發(fā)現(xiàn):基因沉默可持續(xù)25代
日期:2015-02-04 08:49:58
一百多年以來人們對遺傳的理解還局限于,生物將有助于自身生存和繁殖的基因傳遞給后代。直到近幾年科學家們才意識到遺傳事實上要復雜得多,環(huán)境等因素也能導致可世代傳遞的基因沉默。不過目前人們還不太了解這種表觀遺傳的具體機制。
馬里蘭大學UMD的遺傳學家Antony Jose領(lǐng)導團隊,首次闡明了父母將基因沉默傳遞給后代的一個特殊機制。值得注意的是,這種沉默能夠持續(xù)傳遞二十五代以上。這項研究發(fā)表在二月二日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
“生物學家們一直想知道環(huán)境影響是如何傳遞給下一代的,”Jose說。“而我們首次闡明了這樣一種機制。”
已知dsRNA分子能夠在體細胞(除生殖細胞以外的細胞)之間傳遞,沉默與其序列相匹配的基因。研究人員發(fā)現(xiàn),線蟲神經(jīng)元生產(chǎn)的dsRNA能從體細胞進入生殖細胞,對生殖細胞中的基因進行沉默。更令人吃驚的是,這種沉默能夠持續(xù)25代。
如果包括人類在內(nèi)的其他動物也存在同樣的機制,那么這可能是生物適應環(huán)境的另一種進化途徑。“這個機制可以讓動物進化得更快,”Jose說。
這種長效的穩(wěn)定沉默可以為藥物開發(fā)提供關(guān)鍵性的線索。十多年來,人們一直在探索通過RNA干擾(RNAi)來治療遺傳學疾病,因為dsRNA可以靶標任何疾病基因。但效果不穩(wěn)定一直是這種基因治療面臨的主要障礙,患者需要反復使用高劑量的dsRNA。
“線蟲神經(jīng)細胞的這種dsRNA可能具有某種化學修飾,允許基因沉默在世代間穩(wěn)定地持續(xù)。進一步研究這個分子將能幫助我們解決RNAi的效率問題,”Jose說。
當然,我們不能忽視線蟲和人類之間的巨大差異。與這種簡單生物不同,哺乳動物每一代都有表觀遺傳學的重編程機制。從表面上看,這種機制應當會讓表觀遺傳無法發(fā)生。但越來越多的證據(jù)表明,某些環(huán)境影響也能在哺乳動物中實現(xiàn)跨世代傳遞。Jose認為,這項研究提供了一個很有前景的研究方向。




