小鼠身上发现了基因代码中这种环境变化的证据

时间：2022-05-18 12:13:44 来源：网络整理

我们的基因组不能像以前想象的那样不变。因为幼儿经历不仅影响DNA附着，它们甚至可以改变某些基因的拷贝数和位置。现在，美国研究人员已经在小鼠身上发现了基因代码中这种环境变化的证据。如果这些被忽视，某些“跳跃基因”在其脑细胞的基因组中更加活跃：它们产生了更多的自身拷贝并改变了它们在基因组中的位置。

在儿童早期甚至在子宫中，我们的健康和生活都采取了决定性的步骤。这个年龄段的压力，环境污染物或营养不良都会留下痕迹 - 也在我们的遗传物质上。研究表明，例如，母亲的饮食或情绪会影响她未出生的孩子的DNA的某些依恋。这种所谓的甲基化，基因组上甲基(-CH3)的存在决定了基因的可获得性，从而决定性地塑造基因活性。然而，DNA序列保持不变 - 因此在任何情况下都被认为是迄今为止。“我们被告知我们的DNA是稳定且不变的，但实际上它更有活力，”加州Salk生物研究所的资深作者Fred Gage说。

研究人员解释说：“我们细胞中的基因可以自我复制并在基因组中移动。”这些基因是所谓的长散布核元素(LINE)，也称为“跳跃基因”。这些通常约6,000个碱基对长的DNA片段可以自我复制，然后在基因组中的其他地方恢复。结果，例如，某些人脑区域中的细胞可能在其LINE拷贝数方面彼此不同。“从某种意义上说，我们的DNA可以很好地改变，”盖奇说。迄今已知的最常见的哺乳动物LINE是LINE-1，占人类基因组的约17%。然而，到目前为止，尚不清楚

被忽视的老鼠和跳跃的基因

Gage和他的同事现在已经从小鼠实验中找到了可能的答案。在他们的研究中，他们比较了小鼠孩子大脑中的DNA，他们要么与有爱心的母亲一起长大，要么被忽视。为了排除遗传效应，研究人员还在几轮中使用了“养子”：他们允许照顾母亲的后代粗心，反之亦然。当小猫21天大时，科学家研究了他们大脑海马中的LINE序列 - 已知这个区域在跳跃基因中特别活跃。

结果：已被忽略出生小鼠，在他们的海马细胞的基因组中LINE-1份的惊人数字 - 比他们有爱心的母亲同行显著更多。这对于他们自己母亲养育的老鼠和“养子”都是如此。“人们一直在猜测LINE的变化不会偶然发生，”盖奇说。“我们的研究结果现在提出建议，这种可塑性可能在DNA序列在应对环境因子水平会出现。”所造成的疏忽压力增大的小鼠孩子的情况下，可能造成跳跃基因的活动增加，研究人员推测。如果得到证实，这将是由于外部影响导致DNA改变的第一个证据。

DNA沉积作为触发因素?

科学家们还发现了早期儿童压力如何影响基因代码的初步迹象。因为当他们仔细检查小鼠儿童的基因组时，他们也注意到DNA甲基化的差异。被忽视的小鼠男孩的遗传物质积累比携带母亲的动物少。研究人员提出，附着物的数量会影响跳跃基因的行为和移动性：具有LINE-1元件的基因区域中的积累越少，它们就越容易复制和移动。“因此，甲基化和表达的差异可能是导致LINE-1元件拷贝数变化的机制之一，”他们写道。

是否以及对跳跃基因数量的这种变化产生的后果仍然不清楚。然而，理论上，正如研究人员解释的那样，新插入的额外拷贝可能会影响相邻基因的活性和读数。还应该澄清这些结果在多大程度上可以转移给人类。众所周知，儿童早期经历可以永久地改变遗传物质积累的模式。然而，我们的LINE序列比小鼠的序列数量少，移动性更强。现在还必须研究它是否仍然存在我们的跳跃基因的变化。

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