大眼睛、高鼻梁、高智力……眾所周知,生物遺傳會影響后代的很多特征,但生物對環境壓力產生的適應性應激反應也會遺傳嗎?8月2日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所田燁課題組發表于《自然—細胞生物》的研究給出的答案是:會。
這次,研究人員發現了一種全新的跨代遺傳現象——神經元線粒體的應激記憶可通過mtDNA水平升高來遺傳。它賦予了后代更強的抗壓能力以及更長的壽命。不過,這樣的遺傳優勢也會讓后代付出其他“代價”。
論文第一作者張茜補充道,后代中mtDNA拷貝數的升高,會引起線粒體內蛋白質穩態的失衡,表現在氧化磷酸化(OXPHOS)復合體的組裝效率下降,線粒體呼吸能力下調,三磷酸腺苷(ATP)產生減少。因此,雖然后代并未直接經歷上一代的神經線粒體損傷,但是因為獲得了更多的mtDNA拷貝數而導致線粒體穩態失衡,誘導產生UPRmt。繼承了較高水平的mtDNA以及隨之產生的UPRmt使得后代具有更強的抗逆能力,包括耐熱、抗病原菌感染以及抗百草枯毒素(急性線粒體損傷)的處理,而且獲得了更長的壽命。“但作為代價,這些后代發育遲緩,且生殖力下降。”田燁說。
新生兒出生后,很多人經常會圍繞孩子像爸爸還是像媽媽爭論不休。不過,神經元線粒體應激遺傳帶來的“饋贈”一定來自媽媽,這點可以肯定?!熬€粒體都是母系遺傳?!碧餆钫f。
同時,她也強調,當沒有環境壓力選擇時,攜帶更高拷貝mtDNA的后代在群體中的比例將會很快下降并逐漸消失;但當遇到類似祖輩經歷的壓力脅迫時,這些后代會展現出更強的生存和競爭力。
◎ 來源|中國科學報