中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >国内研究 >

解释行为改变的表观遗传关键

2019-05-21 10:12:56 • 来源：

在行为方面，研究人员已经超越了“自然与培育”的争论。据了解，基因和环境都起着重要作用。然而，它们如何在分子水平上相互作用以塑造行为仍然不清楚。

解释行为改变的表观遗传关键

一项新研究为这种关系提供了宝贵的信息。这篇论文今天发表在PNAS上，揭示了表观遗传学 -基因表达的变化，它不会改变DNA - 与基因相互作用，形成果蝇的不同摄食行为。这项研究解开了导致“流浪者”苍蝇觅食的分子机制，而不是“保姆”苍蝇。这是第一项研究表明表观遗传学，遗传学和行为之间存在因果关系的研究。

“我们有一个经验实例，说明这种相互作用对于任何行为的差异都很重要，”主要作者Ina Anreiter说。她补充说，这些发现可以帮助研究人员了解个体的行为如何不同，无论是果蝇，老鼠还是人类。

Anreiter是CIFAR Weston研究员Marla Sokolowski在多伦多大学生态与进化生物学系实验室的博士生。Sokolowski是CIFAR儿童与大脑发育项目的联合主任，自从20世纪80年代首次发现果蝇以来，一直在研究果蝇的“觅食基因”。该研究部分由CIFAR资助，并与西部大学的Jamie Kramer合作进行。

研究人员首先分离基因产物，并确定哪些是影响流浪者和保持者不同喂养行为的关键。G9a是一种表观遗传调节因子，证明了这些漫游者保姆差异所必需的。它通过在与其中一个觅食基因启动子的DNA相关的蛋白质上留下表观遗传标记，通过添加甲基基团与觅食基因相互作用。流浪者比保持者更高度甲基化导致这种觅食基因启动子的RNA表达降低。这些研究结果表明，流浪者和保持者的不同遗传学与表观遗传机制相互作用，以调节行为差异

Anreiter通过展示因果关系进一步推动了这项研究。她干扰了对其中一个觅食基因启动子特异的RNA转录本，并成功地逆转了区分蝇的表型 - 并且“保持者”被转变为“流浪者”。这一发现提供了对许多基因产物的复杂基因如何调节行为的见解。在这种情况下，摄食行为仅受四类基因产物中的一种调节。

这种转基因方法不能在人类身上完成，他们有自己的觅食基因。然而，这些发现仍然为我们的行为提供了重要的见解。“通过人类的工作，我们无法真正理解机制，它是如何发生的，而且我们可以通过果蝇，”Sokolowski说。

Anreiter建议研究人员可以使用这种方法模拟果蝇的人类行为，并用它来理解这些行为的潜在机制。这项研究的灵感来自儿童与大脑发育计划的讨论，专家范围包括果蝇遗传学家和临床医生。一项有趣的研究是顾问伊丽莎白·宾德尔关于侵略和童年创伤的工作。Binder表明儿童虐待史中存在表观遗传标记，如果儿童具有遗传倾向，它可以塑造他们对这些变化的抵抗力。

“多年来儿童与大脑发育计划中的一个重大问题就是如何将经验融入我们的生物学及其机制中，”Sokolowski说。

通过解锁一种行为的分子机制，研究人员开辟了一条新途径，可以揭示更多的行为。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容