前者指经常使用的器官就发达,不用会退化,比如长颈鹿的长脖子就是它经常吃高处的树叶的结果。后者指后天获得的新性状有可能遗传下去,如脖子长的长颈鹿,其后代的脖子一般也长。
然而,近年来精子介导的获得性表型跨代遗传成为新的研究热点,似乎拉马克学说中的“获得性遗传”再次回到了现代生物学的舞台。
精子介导的获得性表型跨代遗传领域的核心观点是配子可以利用dna序列之外的表观遗传信息载体(dna甲基化、组蛋白修饰,rna 等)将获得性性状传递给下一代。尤其是近年来关于哺乳动物精子 rna 在此过程中的作用为这个领域注入了新的活力。
最开始通过将高脂饮食诱导的肥胖小鼠的精子头部部分(sperm heads)注射进正常的受精卵,发现子代小鼠在正常饮食下也会出现类似于父代肥胖小鼠的表型,比如肥胖、葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗。研究人员推测这类获得性性状的传递可能和精子细胞中的小rna变化有关。
此次 cell biology的工作,合作团队是在上述工作的基础上进一步发现,rna 甲基化转移酶 dnmt2 对塑造精子 rna 的“编码指纹 (coding sig)”具有重要的作用。dnmt2 缺失破坏了由精子 rna 序列和 rna 修饰共同组成的精子rna “编码指纹”,使之不能将父代高脂诱导的获得性性状传递给子代。文章还发现 dnmt2 介导的 rna 修饰能够改变 tsrna 的结构和功能,为研究精子 rnas 的作用机制打开了新思路。也从 rna 修饰的角度进一步强调了精子 rna 携带的父代获得性表观遗传信息的复杂调控。