某些遺傳基因可保持沉默25代以上
- 發佈時間:2015-02-04 01:30:48 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報訊 (記者常麗君)按照遺傳基本原理,如果某些基因能幫助父母生存和繁殖,父母就會把這些基因傳給後代。而近來一些研究表明,真實情況要複雜得多:基因可以被關閉或沉默,以應對環境或其他因素,這些變化有時也能從一代傳到下一代。這種現象稱為表觀遺傳,目前人們對此還不是很清楚。
據物理學家組織網2月3日(北京時間)報道,美國馬利蘭大學遺傳學家首次提出了一種特殊機制,父母通過這種機制可以把沉默基因遺傳給後代,而且這種沉默可以保持25代以上。這一發現可能改變人們對動物進化的理解,有助於將來設計廣泛的遺傳疾病療法。相關論文線上發表于2月2日的美國《國家科學院院刊》上。
“長期以來,生物學家想知道來自環境的資訊有多少會傳遞給下一代,這一機制首次從動物組織層面顯示了這種情況怎麼發生的。”馬利蘭大學細胞生物學與分子遺傳學副教授安東尼·何塞説。
他們對一種叫做秀麗隱桿線蟲的蛔蟲進行了研究,讓它的神經細胞産生了與特殊基因相配的雙鏈RNA分子(dsRNA)。dsRNA分子能在體細胞之間移動,當它們的序列與相應的細胞DNA匹配時,就能使該基因沉默。他們此次發現dsRNA還能進入生殖細胞,使其中的基因沉默。更令人驚訝的是,這種沉默可以保持25代以上。
如果這種機制也存在於其他動物(包括人類)中,表明物種相應于環境的進化還有一種完全不同的方式。“這種機制給了動物一種進化得更快的工具。”何塞説,我們仍需進一步確證,如果動物用這種RNA傳輸來適應環境,意味著我們要重新理解進化機制。
長期穩定的沉默效果在開發遺傳疾病療法方面至關重要。十多年來,研究人員一直把一種名為“RNA干擾”的過程(通常稱為RNAi)作為一種潛在基因療法,它可以用配對dsRNA瞄準任何疾病基因。而最大障礙是如何實現穩定的沉默,這樣病人才不必反覆使用高劑量dsRNA。
“RNAi很有希望成為一種治療方法,但療效會隨時間和細胞分裂而下降。”何塞説,蛔蟲神經細胞中特定的dsRNA,可能有某些化學修飾作用,使基因沉默穩定地持續許多代。進一步研究這種分子有助於解決RNAi療法的療效問題。
何塞還指出,蛔蟲和人類之間存在巨大差異。哺乳動物與簡單動物不同,它們在遺傳中每一代都能對沉默基因重新編程。表面上看,這似乎防止了表觀遺傳的發生,而以往有證據表明,環境也能在哺乳動物身上造成某些隔代遺傳。他們的研究有助於發現這種隔代遺傳的原因。
總編輯圈點
某些遺傳基因可真夠淡定的,能沉默25代以上。這麼看來,巨帥的爹媽生出長相不那麼對得起觀眾的孩子,也不該總懷疑人家整過容。美國科學家的這項新研究,重要意義不光在於給遺傳病的治療提供了新思路,還給我們提供了生物強大適應能力的一個解釋。為了應付不測,生物傳宗接代,不能光靠DNA這一套法寶。得幾手抓,幾手都要硬。狡兔還有三窟哪,基因存續了幾十億年,它的“窟”比我們想的多。
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