發(fā)表在最新一期（1月25日）《科學(xué)》（Science）雜志上的一項(xiàng)新研究，揭示了如何能夠?qū)⒏改傅慕?jīng)歷傳遞至后代基因中的一個(gè)潛在途徑。

表觀遺傳（Epigenetics）是指DNA序列不發(fā)生改變，但基因表達(dá)卻發(fā)生可遺傳改變的一種重要機(jī)制。通過將表觀遺傳標(biāo)記添加到DNA上，細(xì)胞被告知是利用還是忽視某個(gè)特異的基因。

最常見的一種表觀遺傳標(biāo)記就是甲基基團(tuán)。當(dāng)通過一個(gè)稱作甲基化的過程將這些基團(tuán)固定到DNA上時(shí)，它們會(huì)阻止通常開啟基因的蛋白質(zhì)結(jié)合DNA。由此，導(dǎo)致基因關(guān)閉。

對(duì)于表觀遺傳信息傳遞（epigenetic inheritance），現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)進(jìn)行了證明，他們觀察到后代有可能遺傳父母過往經(jīng)歷導(dǎo)致的性狀改變。例如，歷史饑荒事件可對(duì)曾經(jīng)限制飲食的個(gè)體的孩子和孫輩造成健康影響，這或許是因?yàn)橄拗骑嬍硨?dǎo)致的表觀遺傳標(biāo)記改變遺傳給了后代。

然而，有研究者認(rèn)為每代之間原始生殖細(xì)胞(PGC)中的表觀遺傳標(biāo)記會(huì)被清除。這種“重編程”使得每個(gè)新人的所有基因得以重新閱讀，這讓科學(xué)家們不禁質(zhì)疑表觀遺傳信息傳遞是如何發(fā)生的。

在這項(xiàng)新研究中，劍橋大學(xué)的研究人員最初揭示了PGCs中DNA甲基化標(biāo)記被清除的機(jī)制，在過去的10年里一直在對(duì)這一問題展開激烈的探討。隨著細(xì)胞，分裂甲基化標(biāo)記會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱u甲基化標(biāo)記，然后逐漸稀釋。這一過程非常的有效，似乎重新設(shè)置了每一代的基因。人們可以利用對(duì)表觀遺傳重設(shè)機(jī)制的了解，來應(yīng)對(duì)如癌癥等與異常表觀遺傳標(biāo)記累積相關(guān)的成人疾病，或是讓衰老細(xì)胞“恢復(fù)青春”。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了一些罕見的甲基化可以“逃避”這一重編程過程，因此能夠傳遞給后代，從而揭示了表觀遺傳發(fā)生的機(jī)制。這具有重要的意義，因?yàn)樵谝簧校鳛閷?duì)化學(xué)接觸或是營(yíng)養(yǎng)物等環(huán)境因子的響應(yīng)，一些基因可能會(huì)累積異常的甲基化，這可以引起基因異常，導(dǎo)致疾病。如果將這些標(biāo)記遺傳給后代，他們的基因也可能會(huì)受到影響。

該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、劍橋大學(xué)Jamie Hackett博士說：“我們的研究揭示了一些基因是如何能夠保留關(guān)于過去經(jīng)歷的一些記憶的，表明對(duì)于兩代之間表觀遺傳信息的清除機(jī)制——這一表觀遺傳理論中的重大障礙應(yīng)該進(jìn)行重新評(píng)估?！?/SPAN>

“看起來，盡管原始生殖細(xì)胞能夠非常有效地清除大部分的甲基化標(biāo)記，但它們也會(huì)以較低的頻率犯錯(cuò)誤，這使得一些表觀遺傳信息得以傳遞至下一代。表觀遺傳信息的差異遺傳有可能造成兒女及未來的后代子孫性狀改變或是疾病易感性?！?/SPAN>

“然而，目前尚不清楚表觀遺傳信息傳遞對(duì)于人類的影響。開展更進(jìn)一步的研究，應(yīng)該可以讓我們更清楚地了解源自表觀遺傳信息傳遞的可遺傳性狀的程度。這有可能對(duì)未來數(shù)代產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。”

主要研究人員、劍橋大學(xué)Azim Surani教授說：“新研究有潛力通過兩種不同的途徑進(jìn)行探討。首先，該研究工作提供了關(guān)于異常表觀遺傳標(biāo)記清除機(jī)制的信息。這些異常標(biāo)記可能是某些成人疾病的基礎(chǔ)。第二，新研究為我們提供了一些機(jī)遇，解析是否通過環(huán)境或飲食對(duì)于父母造成影響，可以獲得一些新的表觀遺傳標(biāo)記，這些標(biāo)記或許能逃避清除并傳遞給下一代，并造成潛在的不良后果?！?/SPAN>