同一基因可有不同的功能 父方母方基因表達不同

2011年03月02日 09:29   來源:科技日報   常麗君
    同源染色體基因表達活性不同的現象,稱為基因印記。據美國物理學家組織網報道,英國巴斯大學科學家近日發現了一種名為Grb10的基因,與通常的印記基因表達規則不符的是,它從父母雙方遺傳下來的等位基因作用截然不同。相關研究發表在近期出版的《自然》雜誌上。

    所有動物的細胞中,每個基因組都是成對出現:一條來自父親,另一條來自母親。多數情況下這兩條基因都是活躍的,但對某些基因而言,其中一條被關閉了,基因僅能表達來自一方的同源基因,而另一方的不表達。

    巴斯大學研究人員與加地夫大學神經系統科學與精神健康研究院科學家合作,發現了一種名為Grb10的基因,其異常之處在於,子代只在大腦中表達來自父方的基因,卻在身體其他部位表達來自母方的基因——好像父母雙方的印記基因各自在不同部位有一種無意識的優先權:母親的基因表達涉及胎兒成長、新陳代謝、脂肪儲存,而父親的基因表達調控著成人的社會行為。

    為了證實這一點,他們對缺乏父方Grb10基因的小鼠進行了行為研究。在一項強制遭遇測試中,研究人員將兩組小鼠放置在一條狹窄管道的兩端,並阻止它們轉身,結果發現,Grb10基因在大腦中不活躍的小鼠通常會堅守原地,而其他小鼠則會倒退,並表現順從。缺乏父方Grb10基因的小鼠更喜歡控制其他小鼠,與腦中父方Grb10基因活躍的小鼠相比,更有可能獲得同伴禮貌的待遇,這在小鼠和其他哺乳動物中是一種處於統治地位的標誌。此外,這些小鼠還更有可能扯斷同籠的表達等位基因小鼠的鬍鬚。當母方Grb10等位基因表達沉默時,小鼠通常會變得又大又重。

    巴斯大學再生醫學研究中心的安德魯沃德説:“這是首次,我們證明了同一個基因根據其來自父母雙方的不同,可以有完全不同的功能。好像是父母雙方以不同的策略來幫助後代,一方致力於身體,而另一方致力於精神。”

    研究證明,印記基因對人類健康非常重要。Grb10與胚胎發育有關,而在後期生命中,它對身體和精神兩方面都很重要。“一種基因能影響大腦和肌肉兩方面是令人吃驚的。今後我們將研究Grb10基因如何進化出這種雙重功能。”

(責任編輯:單曉冰)

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