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對哺乳動物的研究表明，對各種環境影響（如飲食、體重和壓力）的「記憶」可以從父親傳給後代，儘管這些影響在精子攜帶的DNA序列中沒有編碼。
多虧了2021的一項研究，我們對這一可能性有了解釋。
這個故事與表觀遺傳學有很大關係。附著在DNA上的分子可以像開關一樣控制DNA的哪些部分被使用——但直到2021，我們都不知道這些分子中的哪些可以攜帶父親生活經歷標記的設置，通過精子整合到胚胎中。
2021，麥吉爾大學表觀遺傳學專家莎拉·金明斯（Sarah Kimmins）說：「這項研究的重大突破是，它已經確定了一種非DNA方式，精子通過這種方式記住父親的環境（飲食）並將信息傳遞給胚胎。」
表觀遺傳學家阿里安·利斯默（Ariane Lismer）及其同事利用小鼠證明，葉酸可以通過改變精子中的組蛋白分子來傳遞飲食的影響。簡而言之，組蛋白是一種基本蛋白質，DNA 纏繞在其周圍以進行無纏結存儲。
在哺乳動物中，當雄性身體產生精子時，它們會拋出大部分組蛋白線軸，以便更緊密地堆積。
但仍有一小部分（小鼠為1%，人類為15%），為精子生成和功能、新陳代謝和胚胎髮育特定區域的DNA提供了支架，使細胞機制能夠利用這些DNA指令。
這些組蛋白的化學修飾——最常見的形式是甲基化——是允許或阻止DNA被「讀取」，以便轉錄成蛋白質產品的原因。不良飲食可導致這些組蛋白改變其甲基化狀態。
這就是為什麼我們經常聽到葉酸對懷孕婦女的重要性：母親的葉酸有助於穩定年輕人的DNA甲基化。
通過從雄性小鼠斷奶時開始餵食缺乏葉酸的食物，研究人員能夠跟蹤雄性小鼠精子和胚胎中組蛋白的變化。事實上，精子組蛋白的變化也存在於發育的胚胎中。
2021年，利斯默說：「以前沒有人能夠追蹤這些可遺傳的環境特徵是如何從精子傳遞到胚胎的。」
研究小組還發現，這些影響可能是累積的，並導致出生缺陷的嚴重程度增加。
有趣的是，小鼠的出生缺陷，包括出生時發育不足和脊椎異常，在葉酸缺乏人群中都有很好的記錄。
研究人員希望，擴大我們對遺傳機制的了解將揭示治療和預防此類疾病的其他方法。但在那之前還有很多事情要做。
金明斯說：「我們的下一步將是確定這些在精子蛋白（組蛋白）中誘導的有害變化是否可以修復。我們有令人興奮的新工作表明事實確實如此。」
這項研究發表在《發育細胞》雜誌上。
這篇文章的一個版本於2021年3月首次發表。
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作者/TESSA KOUMOUNDOUROS
譯者/Lancelot
原文/www.sciencealert.com/we-know-how-sperm-remember-and-pass-on-non-dna-coded-traits-to-embryos
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