研究表明交配可以关闭多代的单个基因

有证据表明，一代人发生的事情——饮食、毒素暴露、创伤、恐惧——会对后代产生持久的影响。科学家们认为，这些影响是由表观遗传变化引起的，这些变化是对环境做出反应并在不改变基因组或 DNA 序列的情况下打开或关闭基因的。rSW动博网

但是这些变化是如何代代相传的还没有被理解，部分原因是科学家们没有一种简单的方法来研究这种现象。马里兰大学研究人员的一项新研究提供了一种潜在工具，可以解开经验如何导致动物生物学发生可遗传变化的谜团。通过与线虫交配，它们产生了持续 300 多代的永久性表观遗传变化。该研究于 2021 年 7 月 9 日发表在《自然通讯》杂志上。rSW动博网

人们对可遗传的表观遗传学很感兴趣。但要得到明确的答案是很困难的。例如，如果我今天节食，这对我的孩子和孙子孙女等等有什么影响?没有人知道，因为涉及到太多不同的变量。但是我们已经发现这种非常简单的方法，通过交配，可以关闭多个世代的单个基因。这给了我们一个巨大的机会来研究这些稳定的表观遗传变化是如何发生的。”rSW动博网

该研究的资深作者、UMD 细胞生物学和分子遗传学副教授 Antony JoserSW动博网

在这项新研究中，何塞和他的团队发现，在培育线虫蠕虫时，一些交配会导致后代的表观遗传变化，随着科学家继续繁殖它们，这种变化会继续传递下去。这一发现将使科学家能够探索表观遗传变化如何传递给后代，以及哪些特征使基因易受永久性表观遗传变化的影响。rSW动博网

何塞和他的团队于 2013 年开始这项工作，同时研究线虫线虫，秀丽隐杆线虫(C. elegans)，一种经常用作理解动物生物学模型的物种。科学家们注意到，蠕虫会携带一种他们称之为 T 的基因，这种基因会产生荧光蛋白，有时会发光，有时不会。这令人费解，因为怒视者和非怒视者的 DNA 几乎相同。rSW动博网

“一切都始于我们偶然发现一种仅通过交配就经历数百代永久变化的稀有基因。我们很容易错过它，”共同主要作者 Sindhuja Devanapally(18 年博士，生物科学)说该研究的负责人现在是哥伦比亚大学的博士后研究员。rSW动博网

为了更好地理解这一现象，研究人员进行了只有母亲或父亲携带荧光基因的育种实验。该团队预计，无论哪个父母携带该基因，后代都会发光。相反，他们发现当母亲携带荧光基因时，后代总是会发光，这意味着该基因总是处于开启状态。但是当父亲携带该基因时，后代通常会微弱地发光或根本不发光。rSW动博网