从蠕虫到哺乳动物,越来越多的证据表明上一代在一定环境因素下产生的某些获得性性状可以遗传给下一代。举例来说,饮食引起的代谢改变会从父辈遗传给子代。然而,哪种RNAs类型介导这种跨代传递还是未知的。
Science这篇文章中,作者将通过饮食诱导的肥胖小鼠的精子总RNAs注射进正常的受精卵中,发现其出生的子代小鼠在正常饮食下也会出现类似于父代肥胖小鼠的糖代谢紊乱,这表明肥胖小鼠精子RNAs中携带有传递父代获得性性状的表观遗传信息。研究分析发现,父代肥胖小鼠模型精子的tsRNAs表达谱以及RNA修饰谱均发生了显著的变化。作者分离获得肥胖小鼠精子中的tsRNAs并注射到正常受精卵内,发现tsRNAs同其总RNAs一样可以诱导子代代谢紊乱,但其它的精子RNAs不能引起子代代谢紊乱。这些证据表明精子tsRNAs对介导获得性性状的跨代传递是至关重要的。作者进一步研究表明,注射肥胖小鼠精子tsRNAs的早期胚胎以及后代小鼠胰岛的转录组发生了明显变化,变化基因集中在代谢通路上;然而,这些变化与基因CpG岛的DNA甲基化程度并不相关,暗示精子tsRNAs的作用并非通过调节DNA甲基化来实现。此研究从精子RNAs角度研究获得性性状的跨代遗传现象,研究结果表明精子tsRNAs可以影响代谢相关基因的表达以及F1后代表型。
Chen et al., Science, DOI: 10.1126/science.aad7977 (2015)