研究发现父亲饮食改变后代新陈代谢

小鼠精子不仅含有脱氧核糖核酸，还含有能改变后代新陈代谢的核糖核酸片段。照片来源:科学

雄性老鼠把一个意想不到的遗产传给了它们的后代。美国最新杂志《科学》发表的一项研究表明，啮齿动物精子携带的核糖核酸片段可以改变后代的新陈代谢。本研究的重点是核糖核酸，它通常参与蛋白质合成，因此这一发现指向了一种非常规的遗传方式。华盛顿西雅图太平洋西北糖尿病研究所的遗传学家约瑟夫·纳多(Joseph Nadeau)说，结果“令人兴奋和惊讶，但并非不可能”。

本期《科学》杂志还发表了一项由中国科学家完成的关于父亲精子核糖核酸和后代之间关系的研究，从另一个角度证实了这一独特的遗传现象。

所谓的“不可能”是生物学家描述的表观遗传，而不是脱氧核糖核酸(DNA)序列代代相传的特征。然而，近年来，研究人员发现了许多病例。例如，雄性大鼠的饮食和压力水平会影响后代的新陈代谢。

研究人员仍在试图确定后代如何继承他们父亲的代谢属性和生理状态。一些证据指出了DNA的化学修饰。费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的神经科学家特雷西·贝尔及其同事的另一项研究发现，哺乳动物的精子可以含有一种叫做microRNA的基因调节分子。

新的研究强调了一种不同类型的核糖核酸转移核糖核酸。在这项研究中，伍斯特麻省大学医学院的遗传学家奥利弗·兰多和他的同事们研究了一个表观遗传学案例。在这种情况下，喂食低蛋白质食物的小鼠后代显示出与胆固醇和脂质代谢相关的基因活性增加。

当Rando的团队分析缺乏蛋白质的雄性小鼠的精子时，他们发现一些tRNAs片段的数量增加了。研究人员得出结论，精子在通过附睾时获得了大部分碎片，附睾是睾丸成熟细胞的输送管道。

雷诺内华达大学医学院的生殖生物学家陈琪说:“我们发现了另一种将父亲和后代联系起来的方法。”

尽管tRNA因其在蛋白质合成中的作用而闻名，但它的片段也存在于其他细胞条件中。兰多说:“这些众所周知的功能单元也可以有非常有趣的兼职功能。”这项研究表明，核糖核酸可以改变基因的活性。兰多和他的同事抑制了胚胎干细胞中的一个tRNA片段，并增强了大约70个基因的活性。

贝尔说:“这篇论文在深入挖掘表观遗传机制方面给人留下了深刻印象。”纳多说，这将有助于克服识别“负责基因序列遗传的分子”的挑战

英国剑桥大学的发育内分泌学家苏珊·奥赞(Susan Ozanne)表示，研究人员现在需要找出“这些变化有多持久，以及通过饮食可以多快逆转”。陈强调，核糖核酸片段的影响不一定有害。他预测道:“如果一个坏的饮食习惯会影响我们，我认为一个健康的饮食习惯也会以同样的方式影响我们。”(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2016-005第二版国际版)

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