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“适应力”可以遗传,线虫妈妈孕期饥饿有助宝宝健康成长

谦太祥和 发布于: 2019年7月16日 20时49分14秒 阅读643次

  许多研究表明,苦难的“印迹”可以从一代传给下一代。好消息是,“适应力”也可以跨代遗传。

  杜克大学的研究人员发现,母亲在怀孕期间摄入较少卡路里,后代就能够更好地从饥饿中恢复过来。

  研究人员展示了一只雌线虫如何将她来之不易的适应能力传递给下一代的:通过将胰岛素信号传递给后代,从而帮助他们更好地从饥荒中恢复。这项研究近期发表在 Current Biology 杂志上。

  线虫是一种无害的毫米级长度的蠕虫,生活在土壤和腐烂的植被中,以细菌和其他微生物为食。“野外生活对于线虫来说有盛宴也有饥荒,”杜克大学生物学副教授 Ryan Baugh 说。

  Baugh 和博士生 James Jordan 领导的一个研究小组研究了当食物供应有限时两代线虫的情况。让一组线虫得到它们喜欢的食物,削减另一组线虫的食物供应。

  两组的后代在恢复正常饮食前 8 天,被完全剥夺食物,待它们成年后进行评估。

  研究人员发现,生命早期不得不忍受饥饿的后代在成年以后会出现生殖异常,哪怕在它们剩余的“虫生”都被喂得饱饱的。但令人惊讶的是,如果它们的母亲在怀孕期间吃得不够饱,线虫竟然能避免这种健康问题,正常发育。

  研究人员确定了构成母亲保护作用的激素。减少母亲的食物供应会抑制胰岛素信号传导,对线虫和脊椎动物来说,这是一种调节碳水化合物代谢的生化途径。

  这些变化影响了她制造卵的方式。她用更高浓度的卵黄蛋白包装它们,这样当食物可能供不应求时,她的幼虫就有其他东西可以依赖了。卵黄的增加反过来改变了她后代的胰岛素信号,从而使它们免受早期饥饿对生育的长期影响。

  研究人员承认,假设未来与过去相似并不总是对的。“动物可能会弄错。环境可能会改变,”Baugh 说。 但他解释说,“如果母亲恰好是一条线虫,那么她在怀孕期间所经历的食物水平对其后代的未来应该是一个相当可靠的指标。

  “从雌虫产卵到后代真正孵化,我们说的仅仅是 12-16 个小时的时间,”Baugh 说。雌虫经历的食物供应减少可能是“食物供应崩溃和族群遭遇饥饿”的预兆。

  Baugh 解释说,这些线虫基本上保留了它们母亲经历的生理“记忆”,这有助于它们预测和适应即将到来的“自然灾害”时期,而不用改变它们的 DNA 序列。

  “很明显,这不是大多数人从小就被教导过的遗传概念,”Baugh 说。“事实证明,除了 DNA,大自然还有很多种遗传机制。”

  参考文献:

  Insulin/IGF Signaling and Vitellogenin Provisioning Mediate Intergenerational Adaptation to Nutrient Stress

 

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