首次發現！神經系統信息可以跨代傳遞

線蟲

所有的環境棲息地幾乎都有線蟲的身影，它們是研究最多的模式生物之一，繁殖速度很快，其基因組包含的基因數量幾乎與人類基因組相同。

近日，以色列特拉維夫大學（TAU）的研究人員在這種看似平凡的動物中發現了神經元與生殖細胞交流的機制，並確定了神經元向後代傳遞信息的模式。這項於6月6日發表在《細胞》雜誌上的研究首次發現了神經元反應跨代傳遞的機制，可能對我們理解遺傳和進化具有重大意義。

通訊作者、TAU的Oded Rechavi教授說：“這種機制是由小RNA分子控制的，它們調節了基因的表達。我們發現，小RNA將神經元產生的信息傳遞給後代，並影響後代的各種生理過程，包括覓食行為。”

這些發現與現代生物學最基本的教條之一相悖。長期以來，人們一直認為大腦活動對後代的命運絕對沒有影響。魏斯曼障礙（也被稱為生物學第二定律）指出，在生殖系中的遺傳信息應該與環境的影響相隔離。”

共同作者、Rechavi教授的學生Itai a . Toker解釋說：“過去，我們發現線蟲體內的小RNA可以產生跨代變化，而現在我們發現了神經系統信息的跨代遺傳。神經系統整合對環境和身體反應的能力是獨一無二的，它竟然還能控制生物體後代的命運，這一想法令人震驚。”

“我們發現，只有在神經元中合成了小RNA，線蟲才能有效地被與基本營養物質相關的氣味所吸引，從而尋找食物。親代神經系統中產生的小RNA影響了這種行為，也影響了許多種系基因的表達，這種影響至少持續了三代。”Rechavi教授解釋說。

換句話說，沒有產生小RNA的線蟲的食物識別技能存在缺陷。當研究人員恢復線蟲在神經元中產生小RNA的能力後，線蟲才能再次有效地覓食。即使後代本身沒有能力產生小RNA，這種效應也會持續好幾代。

Rechavi教授總結說：“目前我們還不知道這些現象是否會影響到人類。如果是這樣，那麽研究這種機制可能在醫學上有實際用途。許多疾病可能具有表觀遺傳的成分。深入了解非傳統的遺傳形式，對於更好地理解這些情況，設計更好的診斷和治療方法至關重要。”

“觀察特定的神經元活動是否能夠影響遺傳信息，從而給後代帶來特定的優勢，這將是一件很有趣的事情，”Toker補充道。“通過這條路線，父母們有可能在自然選擇的背景下傳遞對後代有益的信息。因此，它可能會潛在地影響有機體的進化過程。”

科界原創

編譯：花花

審稿：三水