12月31日, Science在线发表了中国科学院动物研究所周琪、段恩奎研究组与中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究组合作的研究成果,该研究发现在高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠模型中,存在一类成熟精子中高度富集的小RNA(tsRNAs)可作为一种表观遗传信息的载体,将高脂诱导的父代代谢紊乱表型传递给子代。
很多证据表明,上一代在环境压力下产生的某些获得性性状可以“记忆”在配子中并遗传给下一代。随着人类生活环境和生活/饮食习惯的巨大改变,这种获得性遗传形式对人类繁衍及子孙健康具有深远的影响。这种获得性性状的跨代遗传涉及DNA序列之外的表观遗传信息在配子中的存储及传递,而破解这些表观遗传信息是本领域的一个主要挑战。
中国科学院动物研究所的科学家于2012年在哺乳动物成熟精子中首次发现了一类进化上保守、来源于tRNA5’端序列、且高度富集在30-34nt的新型小RNA--tsRNAs (tRNA-derived small RNAs), 这种tsRNAs可作为一种父源信息在受精时进入卵子 (2012, Cell Res)。随后进一步发现tsRNAs可通过序列上的核酸修饰维持其稳定性,且在机体应激等情况下发生敏感变化 (2014, JMol Cell Biol),故推测tsRNAs及其RNA修饰可能作为一种表观遗传信息的载体,将环境诱导的获得性性状经配子(精子)传递到子代。
在该研究中,研究组通过将高脂饮食诱导的肥胖小鼠的精子总RNA注射进正常的受精卵,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,这提示肥胖小鼠精子RNA中携带有传递父代获得性性状的表观遗传信息。进一步分析发现:父代肥胖小鼠模型中精子tsRNA的表达谱以及RNA修饰谱均发生了显著的变化。通过分离肥胖小鼠精子中的tsRNA 片段并注射到正常受精卵内,发现tsRNA能象总RNA一样诱导子代代谢紊乱,而注射其它片段的精子RNA则不能引发代谢紊乱。这些证据提示精子tsRNAs对介导获得性性状的跨代传递是至关重要的。
进一步检测发现,注射肥胖小鼠精子tsRNA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;但这些变化与基因CpG岛的DNA甲基化程度并不相关,提示精子tsRNA的作用并非通过调节DNA甲基化来实现。
该研究从精子RNA角度为研究获得性性状的跨代遗传现象开拓了全新的领域。Science同时发表了题为Are you inheriting more than genes from your father?的专题点评。
该研究获得了中国科学院、科技部以及国家基金委的支持。(营养所)
文章链接
延伸阅读:
1、Peng H, Shi J, Zhang Y, Zhang H, Liao S, Li W, Lei L, Han C, Ning L, Cao Y, Zhou Q, Chen Q, Duan E. A novel class of tRNA-derived small RNAs extremely enriched in mature mouse sperm. Cell Res.2012 Nov;22(11):1609-12. (Highlighted Paper)
2、Zhang Y, Zhang Y, Shi J, Zhang H, Cao Z, Gao X, Ren W, Ning Y, Ning L, Cao Y, Chen Y, Ji W, Chen ZJ, Chen Q, Duan E.Identification and characterization of an ancient class of small RNAs enriched in serum associating with active infection.J Mol Cell Biol. 2014 Apr;6(2):172-4 (Cover story, Editor’s Recommendation)
父亲的后天饮食可通过改变精子RNA影响后代健康
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
Science:中科院科学家在获得性性状跨代遗传机理方面取得重要突破2016-01-06_上海生命科学研究院
上海生命科学研究院 免费考研网/2018-05-05
相关话题/遗传 信息 饮食 中国科学院 序列
信息中心成功举办“中医药古籍在药物研发与社会文化传播中的应用研究”学术沙龙2017-12-20_上海生命科学研究院
12月15日,由中科院上海生命科学信息中心主办,中科院上海交叉学科研究中心承办的“中医药古籍在药物研发与社会文化传播中的应用研究”学术沙龙在上海召开,来自中医药古籍研究领域、中医药科技研发领域、中医药古籍出版和文化创意领域的20余位专家学者受邀参加了此次沙龙。活动由上海生科院信息中心主任于建荣、副主 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05信息中心成功举办“三人行语义沙龙”2017-08-22_上海生命科学研究院
8月19日,国际语义研究社群论坛“三人行语义沙龙”在信息中心砺志厅举行,论坛由信息中心π指数研究团队承办,语义(上海)科技有限公司协办,出席此次会议的嘉宾有美国伍斯特理工学院王东升博士,西郊利物浦大学董行博士,语义(上海)科技有限公司架构师刘金贵和首席知识官田野。信息中心π指数研究团队成员陈涛博士和 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05基因编辑:技术&伦理——信息中心承办系列科学前沿交叉沙龙第一期精彩开讲2016-06-21_上海生命科学研究院
6月16日下午,数十位生命科学、医学、伦理学、哲学和法学、科技管理等领域的相关专家学者汇聚一堂,开展了一次主题为“基因编辑:技术&伦理”的高水平研讨。 此次研讨是“科学前沿交叉沙龙”的第一期。学科间的交叉、融合是现代自然科学发展的显著趋势之一,为促进生命科学与其他学科领域研究开展广泛的合作和深入的 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05中国科学院上海生命科学研究院贵安新区生物医学大数据中心揭牌成立2017-05-27_上海生命科学研究院
5月26日,中国科学院上海生命科学研究院贵安新区生物医学大数据中心签约暨揭牌仪式在贵州省贵安新区花溪大学城举行。 中科院副院长张亚平、科技促进发展局局长严庆、科学传播局局长周德进、科技促进发展局副局长段子渊,上海生科院院长李林、生物医学大数据中心首席科学家赵国屏,昆明分院院长李德铢,贵州省科技厅厅 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05中国科学院营养与代谢重点实验室科研人员一行访问天士力制药集团研究院2017-05-15_上海生命科学研究院
2017年5月9日,中国科学院上海生命科学研究院副院长陈雁带队,携中国科学院营养与代谢重点实验室主任郭非凡研究员、实验室副主任翟琦巍研究员和实验室相关研究员和科技处部门负责人一行7人到访天士力研究院进行技术交流。天士力制药集团研究院副院长李长文、首席科学家郭治昕、所长王国成和马晓慧、金士力佳友公司副 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05信息中心与深圳市太平投资有限公司签署战略合作协议2016-11-30_上海生命科学研究院
中科院上海生命科学信息中心与深圳市太平投资有限公司(以下简称“太平投资”)11月28日上午在上海签署战略合作协议。 太平投资副总经理王干和信息中心主任于建荣代表双方签约。太平投资医疗健康投资部董事总经理王瑞,信息中心副主任缪有刚,中国老年保健医学研究会老年健康服务促进会会长崔宝善,解放军85医院副 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05“中国科学院上海健康研究院-贝因美基因与营养联合实验室”成立2016-12-22_上海生命科学研究院
12月20日,“中国科学院上海健康研究院-贝因美基因与营养联合实验室”成立签约仪式在上海生科院举行。该实验室未来将以打造适合中国人特点的幼儿配方奶粉、母婴营养品配方作为新的研发重点。 上海生科院院长李林,贝因美创始人、首席科学家及联合实验室主任之一谢宏致辞。上海生科院营养所所长陈雁和贝因美食品研究 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05台湾汉学研究中心馆长顾敏教授到信息中心访问2016-11-15_上海生命科学研究院
11月14日上午,台湾汉学研究中心馆长顾敏教授应邀来到信息中心访问。信息中心主任于建荣、生命科学图书馆副馆长沈东婧等接待了来宾。 顾敏教授是著名的国际图书馆及中文信息应用专家,国际图书馆协会联盟(IFLA)常务委员会第一位华人委员,曾荣获美华图书馆协会杰出贡献奖,亚太地区国会图书馆协会杰出贡献奖。 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05美国遗传学家Michael L. Arnold教授访问辰山植物园2016-09-21_上海生命科学研究院
9月14日,应上海辰山植物园(中科院上海辰山植物科学研究中心)兰花生物多样性研究组邀请,美国佐治亚州大学的MichaelL.Arnold教授访问了上海辰山植物园,并作了一场题为ReproductiveIsolationandIntrogression:Lessonslearned(andbeingl ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05贵州白云经济开发区主任安万红一行到信息中心交流访问2016-08-11_上海生命科学研究院
8月10日,贵州白云经济开发区主任安万红一行6人到信息中心进行交流访问。信息中心主任于建荣、党总支副书记(主持工作)熊燕、情报研究三部主任助理陈大明等接待了来宾。 于建荣首先介绍了信息中心总体情况和“十三五”的主要发展方向,陈大明介绍了信息中心在产业与技术情报研究与服务方面开展的一些工作及成效。安 ...上海营养与健康研究所 上海生命科学研究院 免费考研网 2018-05-05