“遺傳印記”(某一親代等位基因的優(yōu)先表達(dá))一般被認(rèn)為是發(fā)育過程中的一個(gè)影響因子,但一個(gè)等位基因的不平等表達(dá)是否會(huì)影響社會(huì)行為以前卻沒有得到研究。銜接蛋白Grb10在胚胎形成過程中主要由母方等位基因表達(dá)。這里,Andrew Ward及其同事發(fā)現(xiàn),在胎兒生命形成之后,Grb10主要由大腦中的父方等位基因表達(dá),消除這種等位基因偏向會(huì)誘導(dǎo)理毛等社會(huì)行為發(fā)生改變。這是有關(guān)某一“印記基因”的每個(gè)親代等位基因的組織特異性動(dòng)作會(huì)影響截然不同的生理或行為過程的第一個(gè)研究報(bào)告。
近日英國(guó)巴斯大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谛卵芯恐薪馕隽艘粋€(gè)不同尋常的印記基因Grb10的親代等位基因優(yōu)先表達(dá)對(duì)于子代的影響。研究人員證實(shí)Grb10在胚胎形成過程中主要由母方等位基因表達(dá),而在胎兒生命形成之后,則主要由大腦中的父方等位基因表達(dá)。這第一個(gè)有關(guān)某一“印記基因”的每個(gè)親代等位基因的組織特異性動(dòng)作對(duì)子代的生理或行為過程產(chǎn)生影響的研究報(bào)告。相關(guān)論文發(fā)布在1月27日的《自然》(Nature)雜志上。
“這篇論文促使我們更深入地理解了印記基因表達(dá)對(duì)成人社會(huì)行為的影響,”愛爾蘭科克大學(xué)的發(fā)育遺傳學(xué)家TomMoore說。
通常情況下,大部分來自于父母雙方的等位基因在子代身體細(xì)胞中呈相似水平表達(dá)。然而由于印記基因上親代等位基因所攜帶的遺傳信息存在差異,從而使得印記基因僅能表達(dá)一方親本來源的同源基因,而來自另一親本的則不表達(dá)。人類基因組印記通常是在卵子和精子發(fā)育過程中,通過DNA甲基化或蛋白質(zhì)乙?;揎椂@得。
為了在小鼠中探究基因印記的影響,英國(guó)巴斯大學(xué)的遺傳學(xué)家Andrew Ward和同事們對(duì)Grb10基因進(jìn)行了研究。過去的研究曾證實(shí)Grb10是細(xì)胞中一個(gè)重要的印記基因,Grb10母方等位基因特異性表達(dá)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)起重要的調(diào)控作用。
在一項(xiàng)強(qiáng)制遭遇測(cè)試中,研究人員將兩只小鼠放置在一條狹窄管道的兩端,并阻止它們轉(zhuǎn)身。Ward發(fā)現(xiàn)缺失父方Grb10等位基因的小鼠更易于在這項(xiàng)測(cè)試中取勝,它們通常會(huì)堅(jiān)守原地,而其他的小鼠則會(huì)倒退,并表現(xiàn)順從。研究人員還發(fā)現(xiàn)缺失父方Grb10等位基因的小鼠更有可能獲得理毛的待遇,這在小鼠和其他哺乳動(dòng)物中是一種處于統(tǒng)治地位的標(biāo)志。此外,這些小鼠還更有可能扯斷同籠表達(dá)等位基因的小鼠的胡須。“所有的這些行為均表明父方Grb10等位基因影響了小鼠的社會(huì)支配力,”Ward說。
而在另一項(xiàng)試驗(yàn)中研究人員證實(shí)母方Grb10等位基因?qū)ε咛ドL(zhǎng)、新陳代謝和脂肪儲(chǔ)存起重要的調(diào)控作用。當(dāng)母方Grb10等位基因表達(dá)沉默時(shí),小鼠通常會(huì)變得又大又重。更有意思的是,研究人員發(fā)現(xiàn)Grb10的等位基因在身體中完全不同的部位表達(dá)。父方等位基因在大腦中表達(dá),而母方等位基因則在身體的其他部位表達(dá)。
“一個(gè)印記基因在身體中發(fā)揮截然不同的兩種功能,這種現(xiàn)象非常罕見,”Ward說:“正常情況下印記基因只表達(dá)一方親本來源的等位基因,而來自另一親本的則不表達(dá)。而在這一實(shí)例中,我們則不能套用‘非白即黑’的原理。”
“這是在我的職業(yè)生涯中在實(shí)驗(yàn)室觀察到的最令人興奮的發(fā)現(xiàn),”Ward說。下一步Ward計(jì)劃進(jìn)一步針對(duì)Grb10研究這種奇怪現(xiàn)象的進(jìn)化原因醫(yī)學(xué)`教育網(wǎng)搜集整理。