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对哺乳动物的研究表明，对各种环境影响（如饮食、体重和压力）的“记忆”可以从父亲传给后代，尽管这些影响在精子携带的DNA序列中没有编码。
多亏了2021的一项研究，我们对这一可能性有了解释。
这个故事与表观遗传学有很大关系。附着在DNA上的分子可以像开关一样控制DNA的哪些部分被使用——但直到2021，我们都不知道这些分子中的哪些可以携带父亲生活经历标记的设置，通过精子整合到胚胎中。
2021，麦吉尔大学表观遗传学专家莎拉·金明斯（Sarah Kimmins）说：“这项研究的重大突破是，它已经确定了一种非DNA方式，精子通过这种方式记住父亲的环境（饮食）并将信息传递给胚胎。”
表观遗传学家阿里安·利斯默（Ariane Lismer）及其同事利用小鼠证明，叶酸可以通过改变精子中的组蛋白分子来传递饮食的影响。简而言之，组蛋白是一种基本蛋白质，DNA 缠绕在其周围以进行无缠结存储。
在哺乳动物中，当雄性身体产生精子时，它们会抛出大部分组蛋白线轴，以便更紧密地堆积。
但仍有一小部分（小鼠为1%，人类为15%），为精子生成和功能、新陈代谢和胚胎发育特定区域的DNA提供了支架，使细胞机制能够利用这些DNA指令。
这些组蛋白的化学修饰——最常见的形式是甲基化——是允许或阻止DNA被“读取”，以便转录成蛋白质产品的原因。不良饮食可导致这些组蛋白改变其甲基化状态。
这就是为什么我们经常听到叶酸对怀孕妇女的重要性：母亲的叶酸有助于稳定年轻人的DNA甲基化。
通过从雄性小鼠断奶时开始喂食缺乏叶酸的食物，研究人员能够跟踪雄性小鼠精子和胚胎中组蛋白的变化。事实上，精子组蛋白的变化也存在于发育的胚胎中。
2021年，利斯默说：“以前没有人能够追踪这些可遗传的环境特征是如何从精子传递到胚胎的。”
研究小组还发现，这些影响可能是累积的，并导致出生缺陷的严重程度增加。
有趣的是，小鼠的出生缺陷，包括出生时发育不足和脊椎异常，在叶酸缺乏人群中都有很好的记录。
研究人员希望，扩大我们对遗传机制的了解将揭示治疗和预防此类疾病的其他方法。但在那之前还有很多事情要做。
金明斯说：“我们的下一步将是确定这些在精子蛋白（组蛋白）中诱导的有害变化是否可以修复。我们有令人兴奋的新工作表明事实确实如此。”
这项研究发表在《发育细胞》杂志上。
这篇文章的一个版本于2021年3月首次发表。
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作者/TESSA KOUMOUNDOUROS
译者/Lancelot
原文/www.sciencealert.com/we-know-how-sperm-remember-and-pass-on-non-dna-coded-traits-to-embryos
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