表觀遺傳變化可能導致「孫輩」以及後代發育異常

我們的身體特徵和疾病風險可以透過表觀遺傳修飾來決定，表觀遺傳修飾改變我們基因的表達方式，這意味著我們的健康和發展可能與我們的計劃有所不同遺傳密碼。 這些變化是否可以代代相傳一直是一個令人費解的問題，但新的研究相信已經在蛔蟲的後代中找到了「跨代表觀遺傳」的證據。

該研究以蛔蟲為對象（因大量研究而聞名，並引起了一些）並剝離了精子中所含組蛋白的染色體，該組蛋白改變了 DNA 的包裝方式。 業內人士稱之為 H3K27me3，組蛋白標記存在於所有多細胞動物中，並且能夠透過將 DNA 緊密地塞入染色體中來關閉基因的功能，以致並非所有區域都可以活化。

經治療的線蟲然後精子被用來創造後代，研究人員可以在後代中尋找異常基因表現的跡象。 他們的觀察結果表明，從精子繼承的基因（稱為父本染色體）由於缺乏 H3K27me3 組蛋白標記而被打開，導致組織產生它們通常不會產生的細胞類型。

例如，通常應該忙於產生性細胞的組織表現出了您期望在神經組織中看到的基因。 研究小組分析的所有組織中都發生了這種混淆，但根據所研究的組織，不同的基因在不同的樣本中被不適當地打開。

此外，這種效應不僅出現在由組蛋白剝離的精子產生的第一代後代的染色體中。 它也在下一代或“孫輩”中以不同的方式出現。

通訊作者蘇珊·斯特羅姆（Susan Strome）說：「在後代的種系中，一些基因被異常開啟並保持在缺乏抑制標記的狀態，而基因組的其餘部分則重新獲得了標記，並且這種模式被傳遞給了孫代。陳述。 “我們推測，如果這種 DNA 包裝模式在種系中得以維持，它可能會遺傳很多代。”

線蟲由於它們適合研究（當試圖進行重複觀察時，有大量維護成本低且壽命短的透明主題），因此經常被用作更廣泛研究的模型。 然而，它們仍然不是人類，這意味著我們從它們身上學到的東西不一定適用於我們自己的生物學。

然而，斯特羅姆相信，在哺乳動物細胞研究中看到的類似結果可能表明這種跨代表觀遺傳可能發生在其他物種的體內（儘管值得注意的是，這些研究並沒有找到證據）。 如果適用的話，它可以解釋一個人的健康和發展如何受到祖父母以及父母的影響。

「這看起來像是動物基因表現和發育的保守特徵，而不僅僅是蠕蟲特有的奇怪現象，」斯特羅姆說。 “我們可以做令人驚奇的基因實驗線蟲這在人類身上是不可能做到的，而我們在蠕蟲身上進行的實驗結果可能會對其他生物體產生廣泛的影響。

這項研究發表於美國國家科學院院刊。