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线虫如何警告子代回避有害细菌 小RNA再次诠释线虫如何将举动表观遗传给子女

标签:线虫,如何,警告,子代,回避,有害,细菌,再次,举动  2019-12-16 11:46:26  预览

  

高等动物能够以“言传身教”等各种体例总结并告诫下一代避开不适宜的食物。那么低等动物呢?亲代获得的经验教训能不能传递给子代?根据本周美国细胞91夫妻自拍生物学学会会议上提交的报告,假单胞菌中的一种小RNA会引发美丽隐杆线虫的趋避反应,这种反应还可以传递给下一代至第四代。

今年六月河南人事考试网首页,普林斯顿大学分子遗传学家Coleen Murphy和同事发表了他们的研究记录,效果注解:线虫在摄取某种病91夫妻自拍原体后,可以将其信息传递给子女以避免下一代犯同样的错误。但是只有一些病91夫妻自拍原细菌——例如假单胞菌能触发这种跨代趋避反应。Murphy想知道为什么。(请参阅“小RNA诠释线虫如何将举动表观遗传给子女”)

基于前面的研究效果,她的小组开始将致病91夫妻自拍性假单胞菌细菌各种组分星散,让C.elegans线虫分别置于各种细菌组分之中——细菌DNA,细菌代谢产物,细菌RNA等等,盼望了解到底哪一种细菌组分能够触发线虫跨代的趋避反应?

令研究人员惊奇的是,接触细菌代谢物并没有引发线虫的趋避反应,细菌DNA也没有。然而,细菌中的小RNA可以。当研究人员在线虫的日常口粮——大肠杆菌中加入假单胞菌小RNA后,线虫后来就学会避免食用假单胞菌——即使它们之前从未碰到过真正的假单胞菌。

因为在25°C下培养的假单胞菌具有致病91夫妻自拍性并且会触发“吃错假单胞菌的”美丽隐杆线虫的趋避反应,而在15°C条件下培养的假单胞菌则不会引发线虫的趋避反应,研究人员分析了这两种不同温度下培养的假单胞菌细菌之间小RNA表达的差异。他们鉴定出在培养温度较高时表达上调的六个细菌小RNA,然后又进一步在大肠杆菌中表达这些小RNA,最终将搜索范围缩小到了一个特定的小RNA——触发了线虫的趋避反应——即使这些线虫现实上并未生病91夫妻自拍。 “这就像是错误的记忆,”Murphy在12月9日在华盛顿特区举行的美国细胞91夫妻自拍生物学学会年会上介绍了这一发现,并于今年早些时候在bioRxiv发表了预印本。

沙雷氏菌属Serratia marcesans是一种不会触发跨代趋避反应的病91夫妻自拍原体,从Serratia marcesans中星散出的小RNA就没有这种作用。

进一步研究这种征象,研究人员发现线虫最初逃避假单胞菌的分子途径、与将信息传递给子女的分子途径好像是统一个途径。在6月发表的研究中,研究小组发现武汉做网站,暴露于致病91夫妻自拍性假单胞菌后,美丽隐杆线虫中很多piRNAs( Piwi-interacting RNAs)的表达有所不同。假如在敲除种系的一个编码piRNAs调节子的prg-1基因,则能够阻断这种跨代继续的反应。而在最新的研究效果中,研究人员发如今种系中敲除prg-1也会阻断母体线虫的趋避反应。Murphy说:“跨代遗传所必要的每个元件,也是线虫母体趋避举动所必需的。”

研究小组用野生型美丽隐杆线虫和野生型细菌证明了该效果,注解这并非仅是实验室环境的产物。尽管假单胞菌小RNA触发的线虫趋避举动的确切机制仍不太明确——更不用说将该举动传递给下一代了的机制了,但Murphy团队已经确认其不涉及已知参与处理microRNA或病91夫妻自拍毒RNA途径的组分。她说:“这是全新的东西。它提出了一系列全新的题目。”

在此之前已经有多个研究报告注解,线虫能够将母体获得的某些习性通过小RNA传递给子代以帮助其更好的生存。参阅 生活是艰难的,多亏了妈妈让线虫免受饥饿损害  这些效果会给我们带来什么启发?

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