以色列科學家發現線蟲神經細胞能向後代傳遞信息

2019-06-07     技術力量

傳統觀點認為,大腦活動不會影響您的性細胞的生理髮育。用更簡單的術語來說:你的「思想不能遺傳」。

但現我們可能需要重新考慮這個規則了,至少有一種物種並非如此。

線蟲神經元的活動已經被證明會影響下一代蠕蟲的覓食行為,並且它可能是由一種新的遺傳途徑引起的

以色列特拉維夫大學的科學家們發現,「秀麗隱杆線蟲」(Caenorhabditis elegans)神經元內產生的自由漂浮的RNA核糖核酸鏈能夠影響後代嗅出食物的方式。

生物學家歐迪·雷查維(Oded Rechavi)說:「我們發現小RNA將來自神經元的信息傳遞給後代,並影響其各種生理過程,包括後代的尋食行為。」

秀麗隱杆線蟲

秀麗隱杆線蟲是一種非寄生性線蟲,身體透明,長度約1毫米,主要分布在溫帶地區的土壤中。

這可能是一個重大的發現:它可以描述一種全新的機制,通過這種機制,一代物種會影響下一代的物理狀態

雷查維的團隊表示他們的研究目標是挑戰科學教條。

對於生物學中長期存在的假設來說,這無疑是一個巨大的挑戰,所以在我們接受這一新發現之前,應該嚴格的審查。

在上個世紀的大部分時間裡,我們認為只有兩種方式可以將信息從父母傳給孩子:從基因上來說,通過編碼他們的DNA脫氧核糖核酸;在文化上,通過間接影響其後代發展的方式行事。

近幾十年來,生物學家開始更多地了解微觀的基因調整,這些調整可以通過應用一種化學鎖來改變基因的讀取方式。

由於這些「表觀遺傳」過程可能受到環境的影響,現在它被視為遺傳的另一種方式:在一代物種的生活中發生的事件不僅會影響後代的發展,而且可能會影響多代人的發展。

雷查維說:「人們一直認為大腦活動對後代的命運絕對沒有影響。這就是所謂的『魏思曼屏障』,也被稱為生物學第二定律,它指出生殖系中遺傳的信息應該與環境影響隔離開來。」

幾年前,美國研究人員發現,由線蟲神經元產生的雙鏈RNA的移動片段可能最終進入它們的生殖細胞。該發現雖然令人驚訝,但研究未能證明後代功能的任何重大變化。

雷查維和他的團隊現已證明,遺傳這些神經元RNA片段不僅會導致下一代學習和行為的差異,而且會導致幾代的遺傳

他們從秀麗隱杆線蟲的轉基因株中去除了一個關鍵的RNA結合蛋白基因,以證明該蛋白在管理神經和生殖細胞中RNA片段水平中的作用。

這種結合蛋白的存在對後代是否在不同溫度下檢測環境中的化學物質方面存在很大差異,這意味著其父母神經元產生的RNA影響其自身神經系統的功能。

它們的神經系統的確切變化如何導致其嗅到環境的能力下降的原因尚不清楚,所以還有很多工作要做。

但這是一個激動人心的科學進步,它證明了由親本神經元製造的RNA如何滑入其後代細胞以促進相當重要的功能。

半個世紀前,密西根大學心理學家詹姆斯·麥康奈爾(James V. McConnell)進行的一項有爭議的實驗表明,記憶可以通過同類扁蟲中的RNA攝入來傳遞

我們需要注意不要將任何研究轉化為人類經驗。與其他生物中的條件反應相比,我們人類大腦中的記憶與其它生物相比存在著天壤之別。

但是,如果這項研究得以實現,基因遺傳的單行道遠比我們想像的要複雜得多。

生物學家兼研究的共同作者伊泰·A.托克(Itai A. Toker)說:「通過這條遺傳路線,父母可能會在自然選擇的背景下傳遞對後代有益的信息。」

文章來源: https://twgreatdaily.com/7fEvGmwBmyVoG_1ZdlsX.html