科學家在線蟲中首次發現一種雙鏈 RNA 分子可以直接從親代傳到子代。這項研究有助於幫助科學家了解非基因遺傳。
非基因遺傳
有性生殖過程中,精子和卵子結合為受精卵,子代各從雙親遺傳二分之一的 DNA。(並從卵子中接受線粒體 DNA,本文暫不考慮。)這種遺傳方式稱為基因遺傳(genetic inheritance)。
除此之外,還有非基因遺傳(non-genetic inheritance)。暴露於有害環境或疾病有可能使親代的基因發生變化。人們觀察到,在親代中發生的變化會通過生殖遺傳到子代中,但其中的機制並不清楚。
雙鏈 RNA 的遺傳
美國馬里蘭大學的研究人員以線蟲為模型,為這個問題提供了一個相對簡單的答案。他們發現,在線蟲中用熒光染料標記一種雙鏈 RNA(double-stranded RNA,dsRNA),這種雙鏈 RNA 會直接遺傳到卵子中。這種雙鏈 RNA 在母本中的作用是基因沉默,使某個基因無法發揮原有的功能。遺傳到子代時,這種雙鏈 RNA 仍然保留了基因沉默的功能。

研究的通訊作者、馬里蘭大學細胞生物學和分子遺傳學系助理教授 Antony Jose 解釋,科學家曾經假設,雙鏈 RNA 首先改變親代的基因,然後發生變化的基因再通過生殖遺傳給子代。在這項研究中,他們首次發現,雙鏈 RNA 可以直接從親代遺傳到子代,這表明 RNA 跳過了中間人 DNA。
父母的生活經歷或將遺傳到子女
人體血液中也有 RNA,但人們並不了解血液中 RNA 的來源、目的地及其作用。Jose 認為,他們的研究揭示了一個可能性——血液中的 RNA 有可能是父母遺傳到子女的訊息。人類有可能存在與線蟲類似的過程,雙鏈 RNA 會直接從父母遺傳給子女。
當然,這項研究尚處於早期階段,人體與線蟲也有很大區別。不過,雙鏈 RNA 從親代到子代的直接遺傳可以讓人們進一步了解生命的遺傳。子女的基因不僅由雙親的 DNA 決定,也受到雙親生活經歷的影響。
參考資料:
- Marre J., Traver E.C., Jose A.M., Extracellular RNA is transported from one generation to the next in Caenorhabditis elegans, PNAS, Nov 1, 2016, vol. 113, no. 44 12496-12501.
- Vilvestre J., A parent’s life experiences can alter their offspring’s genes, Futurism, Oct 18, 2016.