哺乳動物の研究では、食事、体重、ストレスなどのさまざまな環境効果の「記憶」が、精子によって運ばれる DNA 配列にコード化されていないにもかかわらず、父親から子孫に受け継がれることが示されています。
2021 年の調査のおかげで、それがどのように可能であるかについての説明が得られました。
この話は、エピジェネティクスと大いに関係があります。 DNA に結合する分子は、DNA のどのセクションが使用されるかを制御するオンオフ スイッチのように機能します。精子による胚。
「この研究の大きなブレークスルーは、精子が父親の環境 (食事) を記憶し、その情報を胚に伝達する非 DNA ベースの手段を特定したことです」と、マギル大学のエピジェネティクス学者サラ・キミンズは 2021 年に述べています。
マウスを使用して、エピジェネティシストのアリアン・リスマーと同僚は、葉酸欠乏食の影響が精子のヒストン分子を変化させることによって受け継がれることを実証することができました.簡単に言えば、ヒストンは DNA がもつれのない保存のために巻き付いている本当に基本的なタンパク質です。
哺乳動物では、男性の体が精子を作るとき、ヒストンスプールのほとんどを捨てて、より密なパッキングを可能にします.
しかし、まだわずかな割合が残っており (マウスで 1%、ヒトで 15%)、精子の生成と機能、代謝、胚の発生に固有の領域で DNA の足場を提供し、細胞メカニズムがこれらの DNA 命令を利用できるようにします。
これらのヒストンの化学修飾 (最も一般的な形態はメチル化) は、DNA を「読み取って」タンパク質産物に転写できるようにするか、または防止します。貧しい食生活は、これらのヒストンのメチル化状態を変化させる可能性があります.
これが、妊娠中の女性にとって葉酸の重要性について耳にする理由です。母親の葉酸は、若い世代の DNA メチル化を安定させるのに役立ちます.
オスのマウスに離乳時から葉酸欠乏食を与えることにより、研究者はオスの精子とその結果として生じる胚のヒストンへの変化を追跡することができました.実際、精子のヒストン変化は発生中の胚にも見られました。
2021 年に Lismer 氏は、「これらの遺伝性の環境シグネチャが精子から胚にどのように伝達されるかをこれまで追跡できた人はいませんでした」と述べています。
チームはまた、これらの影響が累積し、先天性欠損症の重症度の増加につながる可能性があることも発見しました.
興味深いことに、出生時の発育不全や脊椎の異常など、マウスに見られる先天性欠損症は、葉酸欠乏症のヒト集団で十分に記録されています.
研究者たちは、遺伝メカニズムに関する知識を拡大することで、そのような状態を治療および予防するための追加の方法が明らかになることを期待しています.しかし、その前に解決しなければならないことがたくさんあります。
「私たちの次のステップは、精子タンパク質 (ヒストン) で誘発されたこれらの有害な変化を修復できるかどうかを判断することです。これが実際に当てはまることを示唆するエキサイティングな新しい研究があります」と Kimmins 氏は述べています。
この研究は Developmental Cell に掲載されました .
この記事のバージョンは、2021 年 3 月に最初に公開されました。
