北卡羅萊納州達(dá)勒姆——大量研究表明，困難的遺傳基因可以代代相傳。好消息是靈活性也可以跨越幾代人。
這是杜克大學(xué)對秀麗隱桿線蟲及其后代研究的結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，懷孕期間攝入熱量較少的母親的后代可以更好地從饑餓中恢復(fù)過來。研究人員還展示了母蟲如何將來之不易的應(yīng)對能力傳遞給下一代：通過胰島素信號傳遞的變化，通過卵子傳遞給后代，并幫助他們從饑荒中恢復(fù)過來。
研究結(jié)果發(fā)表在7月4日的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。
秀麗隱桿線蟲是一種無害的毫米長的蠕蟲，生活在土壤和腐爛的植被中，以細(xì)菌和其他微生物為食。杜克大學(xué)生物學(xué)副教授Ryan Baugh說：“野生生活對這種蠕蟲來說是一場盛宴或饑荒?！?
博赫博士領(lǐng)導(dǎo)的學(xué)生團隊詹姆斯喬丹研究了當(dāng)食物供應(yīng)有限時兩代蠕蟲的情況。一群蟲子收到了它們最喜歡的食物。另一群蠕蟲得到了稀釋的飲食。
然后，兩組的后代在恢復(fù)正常飲食前的前八天完全被剝奪食物，并在成年后進行評估。
研究人員發(fā)現(xiàn)，早年饑餓的后代后來出現(xiàn)了生殖異常，盡管他們在成長過程中生育了足夠多的孩子。令人驚訝的是，如果母親在懷孕期間沒有足夠的食物，蠕蟲更有可能避免這種健康問題，并且可以像成年人一樣正常發(fā)育。
研究人員發(fā)現(xiàn)了影響母親保護作用的激素。減少母親的食物供應(yīng)會抑制胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是一種生化途徑，可以調(diào)節(jié)像我們這樣的蠕蟲和脊椎動物的碳水化合物代謝。
這些變化影響了她產(chǎn)卵的方式。她用高濃度的蛋黃蛋白包裝它們，這樣當(dāng)食物可能短缺時，她的幼蟲就有其他東西可以依靠。相反，蛋黃的增加改變了后代的胰島素信號，從而減輕了早期饑餓對生育的長期影響。
研究人員承認(rèn)，假設(shè)未來與過去相似并不總是安全的。“動物可能會犯錯誤。環(huán)境可能會改變，”鮑說。但他解釋說，如果母親碰巧是一只蟲子，那么母親在懷孕期間的食物水平是她后代未來的一個合理而可靠的指標(biāo)。
鮑格說：“我們只會在她下蛋后12到16個小時才說話。她經(jīng)歷的食物供應(yīng)減少可能是“食物供應(yīng)崩潰和人口短缺”的先兆。
Baugh解釋說，這些蠕蟲基本上保留了母親經(jīng)歷的生理“記憶”，幫助它們預(yù)測和適應(yīng)未來的貧困時期，所有這些都不會改變它們的DNA序列。
“這很整潔，因為這不是我們大多數(shù)人在成長過程中繼承的想法，”鮑康如說。“事實證明，除了DNA，還有各種遺傳機制。”
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