大眼睛、高鼻梁、高智力……眾所周知,生物遺傳會(huì)影響后代的很多特征,但生物對(duì)環(huán)境壓力產(chǎn)生的適應(yīng)性應(yīng)激反應(yīng)也會(huì)遺傳嗎?8月2日,中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所田燁課題組發(fā)表于《自然—細(xì)胞生物》的研究給出的答案是:會(huì)。
這次,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種全新的跨代遺傳現(xiàn)象——神經(jīng)元線粒體的應(yīng)激記憶可通過(guò)mtDNA水平升高來(lái)遺傳。它賦予了后代更強(qiáng)的抗壓能力以及更長(zhǎng)的壽命。不過(guò),這樣的遺傳優(yōu)勢(shì)也會(huì)讓后代付出其他“代價(jià)”。
論文第一作者張茜補(bǔ)充道,后代中mtDNA拷貝數(shù)的升高,會(huì)引起線粒體內(nèi)蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)的失衡,表現(xiàn)在氧化磷酸化(OXPHOS)復(fù)合體的組裝效率下降,線粒體呼吸能力下調(diào),三磷酸腺苷(ATP)產(chǎn)生減少。因此,雖然后代并未直接經(jīng)歷上一代的神經(jīng)線粒體損傷,但是因?yàn)楂@得了更多的mtDNA拷貝數(shù)而導(dǎo)致線粒體穩(wěn)態(tài)失衡,誘導(dǎo)產(chǎn)生UPRmt。繼承了較高水平的mtDNA以及隨之產(chǎn)生的UPRmt使得后代具有更強(qiáng)的抗逆能力,包括耐熱、抗病原菌感染以及抗百草枯毒素(急性線粒體損傷)的處理,而且獲得了更長(zhǎng)的壽命?!暗鳛榇鷥r(jià),這些后代發(fā)育遲緩,且生殖力下降?!碧餆钫f(shuō)。
新生兒出生后,很多人經(jīng)常會(huì)圍繞孩子像爸爸還是像媽媽爭(zhēng)論不休。不過(guò),神經(jīng)元線粒體應(yīng)激遺傳帶來(lái)的“饋贈(zèng)”一定來(lái)自媽媽?zhuān)@點(diǎn)可以肯定?!熬€粒體都是母系遺傳。”田燁說(shuō)。
同時(shí),她也強(qiáng)調(diào),當(dāng)沒(méi)有環(huán)境壓力選擇時(shí),攜帶更高拷貝mtDNA的后代在群體中的比例將會(huì)很快下降并逐漸消失;但當(dāng)遇到類(lèi)似祖輩經(jīng)歷的壓力脅迫時(shí),這些后代會(huì)展現(xiàn)出更強(qiáng)的生存和競(jìng)爭(zhēng)力。
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