DNA 分子の発見を受けて、核酸コードは一般に遺伝の始まりと終わりと考えられていました。
今日、遺伝子配列の重要な部分に結合した化学標識は、遺伝子の読み取り方法に影響を与えるだけでなく、環境への暴露に応じて変化する可能性があることが理解されています.さらに、それらは実際にある世代から次の世代に移される可能性があります。
世代を超えたエピジェネティックな遺伝と呼ばれるこれは、親の健康、ライフスタイル、さらには環境が、何世代にもわたって子孫の健康と発達に影響を与える経路である可能性があります.
変化自体は明らかですが、作用する正確なメカニズムはまだ完全には理解されていません.
現在、回虫に関する新しい研究により、一般的なエピジェネティックな修飾が精子を介して 3 世代にわたってどのように伝えられ、「孫」の遺伝子活動と発達に影響を与えるかが示されています.
そのような永続的な後成的記憶の人間からの証拠は乏しいままですが、回虫 (Caenorhabditis elegans ) は非常に明らかです。
カリフォルニア大学サンタクルーズ校の分子細胞生物学者であるスーザン・ストロームは、「これらの結果は、精子によって伝達されたヒストンマークと遺伝子発現、および子孫と孫の発達との間の因果関係を確立しています」と述べています.
エピジェネティックな変化は、DNA に追加された分子の装飾であり、いくつかの形態があり、いつ、どのように遺伝的指示に従うかを制御します。
かさばる分子が邪魔をしているために、ゲノムを読み取る細胞の機構が特定の遺伝子にアクセスできない場合、それらの遺伝子はタンパク質に解読されません。ヒストンと呼ばれる主要なタンパク質複合体の周りに長い DNA 鎖を十分にきつく巻くと、同様のサイレンシング効果が得られます。
これらのエピジェネティックな修飾のほとんどは、受精後に消去されて「リセット」されると考えられていました。しかし、動物研究 (哺乳類に基づく数を含む) が示すように、一部のエピジェネティックな変化は再プログラミングを免れ、世代を超えて伝達される可能性があるようです.
この最新の研究では C が使用されました。エレガンス エピジェネティックなマーキングが回虫の胚で保存または書き換えられているかどうか、もしそれらが持続する場合、そのようなマーキングが子孫の遺伝子発現にどのように影響するかを調べるためのモデル生物として.
ヒストンタンパク質のエピジェネティックなマーキングにより、DNA がより高密度にパッケージ化され、その領域の遺伝子のスイッチがオフになります。
研究者は、C. elegans の染色体からそのヒストン マーキングを選択的に「剥ぎ取り」ました 精子は、完全にマークされた染色体を持つ卵子を受精させるために使用されました.
次に、結果として得られた子孫の遺伝子活性レベルを調べたところ、精子から受け継がれた染色体上の遺伝子はもはや抑制されていないことがわかりました.
「一部の遺伝子は異常にオンになり、抑制マークのない状態にとどまりましたが、ゲノムの残りの部分はマークを取り戻し、そのパターンが孫に受け継がれました」と Strome は説明します。
「このDNAパッケージングのパターンが生殖細胞系で維持されている場合、何世代にもわたって受け継がれる可能性があると推測しています。」
忘れないでください、これらは私たちが話している回虫です.これらの半透明の生き物に関する過去の研究では、エピジェネティックな変化がなんと 14 世代にもわたって受け継がれることが示されています。
いくつかのまれで注目に値する人体研究により、祖父母の食物へのアクセスが、2 世代後の子孫の健康に影響を与えるという証拠が明らかになりました。
他の研究では、喫煙習慣を含む母体の健康と小児喘息との関連性を調べたり、幼児期の出来事が後の人生の健康に影響を与える化学編集を人の DNA に刻み込む方法を示しています。
しかし、親の健康、性細胞のエピジェネティックな変化、および子孫の結果を直接関連付ける人間の研究は、この分野のあるレビューが述べているように、「事実上存在しない」ものです。 、因果関係ではありません。
遺伝的、文化的、および行動的影響からエピジェネティック マーカーの影響を解きほぐすことも大きな課題です。何世代にもわたって持続する社会的状況や環境条件から遺伝学をどのように分離し始めますか?
そのため、このような動物研究は、「エピジェネティックな遺伝が将来の世代の発達と健康をどのように形成するかを明らかにする」のに役立つと、Strome と同僚は発表した論文に書いています。
チームは、彼らの発見は実験室で成長させた哺乳類細胞からのものを反映していると言い、他の最近の研究は精子に受け継がれたヒストンマーカーがマウスの特徴でもあることを示唆している.
これらの類似点は、そのメカニズムが人間にも及ぶ可能性があることを意味している可能性があります。しかし、エピジェネティックな継承が複数の世代にわたってどのように機能するか、または実際に機能するかどうかについては、まだわかっていないことがたくさんあります.
このような問題をヒトで調査することには倫理的および物流上のハードルがあることを考えると、そうなるまでには長い時間がかかるかもしれません.
この研究は PNAS に掲載されました。
