某些遺傳基因可保持沉默25代以上

(報道)據科技日報(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后代 。而近來一些研究表明,真實情況要復雜得多: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 。
【某些遺傳基因可保持沉默25代以上】據物理學家組織網2月3日(北京時間)報道,美國馬里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后代 , 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,有助于將來設計廣泛的遺傳疾病療法 。相關論文在線發表于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信息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么發生的 。”馬里蘭大學細胞生物學與分子遺傳學副教授安東尼·何塞說 。
他們對一種叫做秀麗隱桿線蟲的蛔蟲進行了研究,讓它的神經細胞產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于其它動物(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 ?!斑@種機制給了動物一種進化得更快的工具 ?!焙稳f,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,這樣病人才不必反復使用高劑量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 ?!焙稳f , 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于解決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 。他們的研究有助于發現這種隔代遺傳的原因 。