DNA無法解釋所有遺傳生物特徵

2020-12-04 人民網

原標題:DNA無法解釋所有遺傳生物特徵

  科技日報北京4月3日電 (記者常麗君)英國愛丁堡大學一項最新研究顯示,代代之間遺傳下來的特徵並非只取決於DNA,還可以由細胞中的其他物質來攜帶。如組蛋白上的標記構成了獨立的表觀遺傳信息。相關論文發表在最近的《科學》雜誌上。

  科學家在細胞中發現一些稱為組蛋白(histones)的蛋白質控制著基因的打開和關閉,其本身並非遺傳編碼的一部分,而是像線軸一樣,讓DNA纏繞其上捲成染色質。DNA是所有遺傳信息的倉庫,染色質還是調控信息的倉庫,調控信息是加在組蛋白上的共價標記,這些標記決定著組織和器官的特殊基因表達模式,也會傳遞給下一代細胞,以保持它們的一致性。

  據物理學家組織網4月3日(北京時間)報導,研究人員用酵母菌進行了實驗,這些酵母菌有著和人類細胞相似的基因控制機制。他們模擬自然發生的改變,把這些改變引入酵母菌的組蛋白,使其關閉了附近的基因,結果這種效果就被酵母菌細胞遺傳給了其後代。

  實驗顯示,一種染色質的組蛋白標記就像遺傳信息一樣,可以遺傳給多代細胞。而且標記的遺傳是獨立的,不依賴於DNA序列、DNA甲基化或RNA幹擾。因此,組蛋白標記構成了真正的表觀遺傳信息。

  組蛋白自然發生改變會影響它們控制基因的方式,而這種控制方式的改變也可以代代相傳,從而影響著哪些特徵可以傳下去。這證明了科學家們長期以來的一個預期,通過某些改變,可以在代際之間控制基因。但研究人員還指出,這一過程的普遍性還需進一步觀察。

  研究人員說,他們的發現首次證明了DNA並非遺傳特徵的唯一原因,有助於深入研究這種方法在自然界是怎樣以及何時發揮作用的,它和特殊的生物特徵或健康狀態是否有關等。同時也把研究帶到了新的問題領域:由環境條件造成的組蛋白變化,如壓力或飲食,是否會影響遺傳給後代的基因功能。

  該研究負責人、愛丁堡大學生物科學院教授羅賓·奧謝裡說:「我們確切無疑地證明了構成染色體的組蛋白軸中發生的變化,可以在代際之間複製和遺傳。這一發現肯定了遺傳特徵可以是外成的這一觀點,意味著它們並非只來自基因的DNA變化。」

  總編輯圈點

  自DNA「遺傳密碼」的角色被定格的那天開始,幾乎所有解碼「火力」都集中在這三個大寫字母上,最近幾十年的諾貝爾生理學或醫學獎的成果多集中於此。文中成果「首次證明了DNA並非遺傳特徵的唯一原因」,讓我想起一個謎面:一張白紙上只有一個黑點,問猜謎人能看到什麼?絕大多數人的答案是——黑點,極少數人的答案是——黑點和周圍的一大片白色地帶。生命科學有趣之處在於,了解的越多,越發現對其知之甚少。好在科學家「慾壑難填」,人類早晚有把自己搞清楚的那一天。

(來源:科技日報)

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