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(xué)家們才意識到遺傳事實上要復(fù)雜得多，環(huán)境等因素也能導(dǎo)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(jī)制。
馬里蘭大學(xué)UMD的遺傳學(xué)家Antony Jose領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊，首次闡明了父母將基因沉默傳遞給后代的一個特殊機(jī)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(xué)院院刊PNAS雜志上。
“生物學(xué)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(jī)制。”
已知dsRNA分子能夠在體細(xì)胞（除生殖細(xì)胞以外的細(xì)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(xì)胞進(jìn)入生殖細(xì)胞，對生殖細(xì)胞中的基因進(jìn)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(jī)制，那么這可能是生物適應(yīng)環(huán)境的另一種進(jìn)化途徑。“這個機(jī)制可以讓動物進(jìn)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(xué)疾病，因為dsRNA可以靶標(biāo)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(fù)使用高劑量的dsRNA。
“線蟲神經(jīng)細(xì)胞的這種dsRNA可能具有某種化學(xué)修飾，允許基因沉默在世代間穩(wěn)定地持續(xù)。進(jìn)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(dāng)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(xué)的重編程機(jī)制。從表面上看，這種機(jī)制應(yīng)當(dāng)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(rèn)為，這項研究提供了一個很有前景的研究方向。
