你從父親繼承的不只是基因

父輩後天的不良飲食習慣,很可能會遺傳給下一代。

 

編譯|Mumu Dylan

 

  去年底發表在《科學》(Science)雜誌上的兩項研究發現,齧齒動物的精子攜帶了足以改變其後代新陳代謝功能的核糖核酸(RNA)片段;簡單來說,父輩後天的不良飲食習慣,很可能會遺傳給下一代。

 

  西雅圖西北太平洋糖尿病研究所(PNDRI)的遺傳學家約瑟夫·納多(Joseph Nadeau)對其成果表示:「令人既興奮又驚訝,但並非不可能。」就像生物學家曾經一度認為表觀遺傳是「不可能的」,如何在不改變DNA序列的前提之下,傳遞某種外觀特徵給好幾個世代;然而近年來,研究人員已經發現了不少的實驗證明。

 

  這兩項研究都發現,後天飲食習慣產生的代謝問題將會遺傳給後代。例如雄白鼠的飲食情況,就直接影響了後代的新陳代謝功能。研究人員目前仍在確定後代遺傳自父親的代謝特性和生理狀態。

 

齧齒動物的精子細胞中不僅包含了DNA序列,同時還帶有足以改變後代新陳代謝功能的RNA片段。

 

  新的研究突顯出與不同類型的核糖核酸以及轉運核糖核酸(tRNA)。深入研究表觀遺傳的麻州大學醫學院遺傳學家奧利弗‧蘭多(Oliver Rando)與其同事組成的研究小組發現,被餵食低蛋白飲食的雄白鼠後代,其基因顯示出介入膽固醇與體脂代謝的活性升高。研究小組分析來自蛋白質缺乏的雄性精子,發現裡面有豐富的基因片段來自多種類型的轉運核糖核酸。研究人員認為在副睪附近最成熟的睪丸精子中,可以得到最豐富的片段。

 

  而另一組來自中國北京的中國科學院的合作研究小組,他們將焦點放在轉運核糖核酸的片段上。他們分別餵食雄白鼠高脂肪和低脂肪的食物,並將其精子注入未受精的卵子,接著追蹤兩者都吃正常飲食的後代。研究結果發現,雖然高脂肪飲食雄白鼠的後代依然清瘦,但牠們卻呈現出肥胖父親或是糖尿病患者才有的異常情況:葡萄糖的不正常吸收,以及胰島素作用不佳。

 

  為了確定轉運核糖核酸是否真的影響了這種情況,研究人員將片段抽離並注入受精卵子和其他精子。結果來自高脂肪飲食父親的轉運核糖核酸片段,依然導致後代出現葡萄糖吸收功能受損的情形。蘭多研究小組中的共同作者,生殖生物學家陳齊(Qi Chen)表示:「我們已經發現連結父親及其後代的另一種關連。」

 

  雖然轉運核糖核酸最為人知的作用是合成蛋白質,但它們的片段仍會影響其他細胞的狀況。兩項研究結果都顯示,核醣核酸會改變基因的活性。蘭多和同事嘗試阻斷胚胎幹細胞內部的其中一個轉運核糖核酸片段,其結果增加了約七十個基因的活性。

 

  劍橋大學的內分泌學家蘇珊‧歐詹(Susan Ozanne)認為,研究人員現在需要問的是:「這些改變會持續多久?以及需要多久的時間才能透過飲食習慣改變?」不過,核糖核酸片段帶來的影響不見得都是有害的,陳齊猜測的說道:「如果不良的飲食習慣會影響我們,那麼我認為健康的飲食習慣也能以同樣方式做到。」

 

 

 

 

圖片出處

Authority NutritionScience

 

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