【細胞通訊】神經系統可跨多代傳遞信息,有助設計出更好的診斷和治療。

專科資訊 - 婦產科及生殖醫學

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線蟲幾乎存在於所有環境中,它們快速繁殖,其含有的基因組幾乎與人類基因組數量相同。

Tel Aviv University的新研究發現線蟲(nematodes)表現出機制使神經系統細胞的神經元(neurons),與生殖細胞通訊,細胞確實含有信息(遺傳和表觀遺傳)(genetic and epigenetic)確實是傳達到後代。該研究確定了神經元向後代傳遞信息的模式。

TAU’s George S. Wise Faculty生命科學和神經科學學院的Oded Rechavi教授的這項研於6月6日究發表在Cell。

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Rechavi教授說:「這種機制受到控制基因表達的小RNA分子的控制,我們發現小RNA會從神經轉達元信息到衍生的後代,並影響多種生理過程,包括後代的食物尋求行為。」

但是這些發現與現代生物學中最基本的教條之一背道而馳。長期以來,人們一直認為大腦活動對後代的命運沒有任何影響。The Weismann Barrier眾是所周知的生物學第二定律,表明在胚胎內生殖細胞(germline)中的遺傳訊息種系中的信息應該與環境影響分隔開來。

根據研究,共同撰寫論文的Rechavi教授的學生Rachel Posner和Itai A. Toker表示,這是第一次經確定神經元的反應機制可以跨代傳輸。這一發現讓我們對遺傳和進化的理解產生重大影響。

Rechavi教授指出:「我們發現需要在神經元中合成小RNA,才能讓線蟲有效透過氣味尋找食物。父母神經系統中產生的小RNA影響了這種行為,以及許多種系基因(germline genes)可持續表達至少三代。

相反,沒有產生小RNA的線蟲表現出缺陷的食物識別技能。當研究人員恢復生產神經元小分子RNA的能力,線蟲懂得更有效地尋找食物。儘管後代本身不具有產生小RNA的能力,但這些效果已經能維持數代。

Rechavi教授總結:「重要的是要強調,我們還不知道這些方式會否也出現在人類身上。如果確實如此,那麼學習的機制可以實踐在醫學上。許多疾病可能有一些表觀遺傳的組件。深入理解遺傳的常規形式很重要,以更好地理解這些條件,並設計出更好的診斷和治療。」

Toker補充:「這是有趣的,看看特定的神經元的活動可能在某種程度上會影響遺傳信息,也會給後代留下具體的優勢。因此,它可以被認為是生物的進化。」

Source:Cell

Text by Medical Inspire

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