以色列科学家发现线虫神经细胞能向后代传递信息

2019-06-07     技术力量

传统观点认为,大脑活动不会影响您的性细胞的生理发育。用更简单的术语来说:你的“思想不能遗传”。

但现我们可能需要重新考虑这个规则了,至少有一种物种并非如此。

线虫神经元的活动已经被证明会影响下一代蠕虫的觅食行为,并且它可能是由一种新的遗传途径引起的

以色列特拉维夫大学的科学家们发现,“秀丽隐杆线虫”(Caenorhabditis elegans)神经元内产生的自由漂浮的RNA核糖核酸链能够影响后代嗅出食物的方式。

生物学家欧迪·雷查维(Oded Rechavi)说:“我们发现小RNA将来自神经元的信息传递给后代,并影响其各种生理过程,包括后代的寻食行为。”

秀丽隐杆线虫

秀丽隐杆线虫是一种非寄生性线虫,身体透明,长度约1毫米,主要分布在温带地区的土壤中。

这可能是一个重大的发现:它可以描述一种全新的机制,通过这种机制,一代物种会影响下一代的物理状态

雷查维的团队表示他们的研究目标是挑战科学教条。

对于生物学中长期存在的假设来说,这无疑是一个巨大的挑战,所以在我们接受这一新发现之前,应该严格的审查。

在上个世纪的大部分时间里,我们认为只有两种方式可以将信息从父母传给孩子:从基因上来说,通过编码他们的DNA脱氧核糖核酸;在文化上,通过间接影响其后代发展的方式行事。

近几十年来,生物学家开始更多地了解微观的基因调整,这些调整可以通过应用一种化学锁来改变基因的读取方式。

由于这些“表观遗传”过程可能受到环境的影响,现在它被视为遗传的另一种方式:在一代物种的生活中发生的事件不仅会影响后代的发展,而且可能会影响多代人的发展。

雷查维说:“人们一直认为大脑活动对后代的命运绝对没有影响。这就是所谓的‘魏思曼屏障’,也被称为生物学第二定律,它指出生殖系中遗传的信息应该与环境影响隔离开来。”

几年前,美国研究人员发现,由线虫神经元产生的双链RNA的移动片段可能最终进入它们的生殖细胞。该发现虽然令人惊讶,但研究未能证明后代功能的任何重大变化。

雷查维和他的团队现已证明,遗传这些神经元RNA片段不仅会导致下一代学习和行为的差异,而且会导致几代的遗传

他们从秀丽隐杆线虫的转基因株中去除了一个关键的RNA结合蛋白基因,以证明该蛋白在管理神经和生殖细胞中RNA片段水平中的作用。

这种结合蛋白的存在对后代是否在不同温度下检测环境中的化学物质方面存在很大差异,这意味着其父母神经元产生的RNA影响其自身神经系统的功能。

它们的神经系统的确切变化如何导致其嗅到环境的能力下降的原因尚不清楚,所以还有很多工作要做。

但这是一个激动人心的科学进步,它证明了由亲本神经元制造的RNA如何滑入其后代细胞以促进相当重要的功能。

半个世纪前,密歇根大学心理学家詹姆斯·麦康奈尔(James V. McConnell)进行的一项有争议的实验表明,记忆可以通过同类扁虫中的RNA摄入来传递

我们需要注意不要将任何研究转化为人类经验。与其他生物中的条件反应相比,我们人类大脑中的记忆与其它生物相比存在着天壤之别。

但是,如果这项研究得以实现,基因遗传的单行道远比我们想象的要复杂得多。

生物学家兼研究的共同作者伊泰·A.托克(Itai A. Toker)说:“通过这条遗传路线,父母可能会在自然选择的背景下传递对后代有益的信息。”

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/7fEvGmwBmyVoG_1ZdlsX.html