2009年11月7日 星期六

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學


重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學


在人也是如此,有證據顯示環境對父親及母親的影響能在他們小孩產生改變,此情況使某些研究人員考慮一種令人吃驚的可能性,即目前在已開發發國家中第二型糖尿病的流行及肥胖與我們父親及我們祖父所吃的食物有關?

目前肥胖流行與我們父親及祖父所吃食物有關?營養似乎的確具有長期作用,依據由英國倫敦大學大學學院兒童健康研究所Marcus Pembrey與其同事進行的研究,他們分析瑞典北方Överkalix隔離社區的記錄,發現祖父在年齡9至12歲間受苦於食物短缺的男人比他們的同伴活得久 (European Journal of Human Genetics, vol 14, p 159),對於女人也有類似之母系影響存在,但是在此案例目前最大的影響在於孫女的長壽現象,這是當祖母在子宮中或是嬰兒時發生食物受到限制的情況,這似乎在食物供應相對貧乏時人類反而生長茁壯,該研究小組的結論認為,在這些條件下某些種類的關鍵資訊(或許是自然界中的漸成作用),被精子及卵形成的關鍵階段把握住,然後代代相傳。

Pembrey的研究小組也檢視最近英國的紀錄,是「亞文雙親與兒童直系研究」(Avon Longitudinal Study of Parents and Children)所收集,他們鑑定166位父親報告在11歲前開始抽煙,並發現這些父親的兒子(並非女兒)在9歲時身體質量指數的值要比平均數高得多。

同時在2006年,台灣大學的陳秀熙教授(Tony Hsiu-Hsi Chen)與其同事報告,規律性咀嚼檳榔的男人其後代具有兩倍危險性於兒童期發生新陳代謝症候群,檳榔也與咀嚼者本身新陳代謝症候群的幾種症狀有關,包括增加心跳、血壓、腰圍及體重。〈待續六〉

2009年11月5日 星期四

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學



重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學


此研究結果只是建議性,但是當其針對癌症時,證據則更有力,已知當一個關鍵性修補DNA的基因MHL1變得被甲基群覆蓋防止其產生功能時,某些大腸直腸癌會發作,在2007年,Ward與其同事發表一個罹患此種癌症的女人與其三個小孩的研究,MHL1基因在兩個小孩體內活化,但是一個兒子的基因被嚴重甲基化,結果被關閉的基因像他母親一般(The New England Journal of Medicine, vol 356, p 697)。

該論文在癌症研究人員間引起一陣轟動,因為研究提出一個全新的方式即此疾病危險可能會遺傳,當然該發現說不定是偶然的,或兒子可能遺傳到此基因甲基化作用的遺傳習性,而非漸成標記本身,然而由該篇論文出現起,直接遺傳性開始看起來更為可能,其他研究小組已經鑑定出類似家庭,而在所有病例中其作用似乎經由卵藉母親途徑向下傳遞,MHL1基因在受影響男人的精子中似乎正常。

某些漸成標記也可能由父親遺傳,然而,在一個發表於2005年如今是傳統的研究中,美國愛達荷大學的Matthew Anway與同事顯示在子宮裡雄性大鼠暴露於普通作物殺菌劑vinclozolin後,其生殖力比較低,並且發作癌症及腎臟缺陷的危險性比正常要高,不只這些影響傳給牠們的後代,再經過後三代仍然也經由父親傳給兒子 (Science, vol 308, p 1466),該研究小組發現DNA沒有發生改變,只有改變過的DNA甲基化作用模式出現於這些大鼠的精子裡,因此建議是漸成因子造成。

第二年,美國馬里蘭大學一個研究小組發現吸入古柯鹼的雄性小鼠會將記憶問題傳給牠們的小鼠,再一次,牠們的精子顯示沒有明顯DNA損傷,但是在製造精子的輸精小管裡,研究人員發現在DNA甲基化時所使用兩個酵素的量發生變化。〈待續五〉

2009年11月1日 星期日

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學


重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學


飲食並非唯一環境因子能影響某些基因漸成設定,加拿大馬基爾大學的Michael Meaney與同事已經發現被母鼠忽視的新生小鼠在成年期時更常表現害怕行為,這些小鼠顯示包括在壓力反應時某些基因的甲基化作用要比正常高得多,有一個清晰的提示表示,這些小鼠也指出一種反轉漸成改變的可能方式。

在人類也是如此,有許多惱人的提示出現:在生命早期(此時大腦仍然在發育中)時的傷害經驗能影響漸成設定,或甚至有災難性結果。在2008年5月,Meaney與其同事報告一個有關13個男人自殺的研究,所有人都是兒童受虐的犧牲者,與死於其他原因的男人比較,在自殺者的大腦裡出現顯著漸成差異,該研究小組解釋,這可能是由於兒童期受到虐待而引起漸成標記改變,那麼這種改變是否也造成這些人的自殺?

最近的證據指出不正常的漸成模式在精神健康異常上扮演一個角色,在2008年3月,加拿大「上癮及精神健康中心」(the Centre for Addiction and Mental health)的Arturas Petronis與其同事第一次報告對35個罹患精神分裂症的人進行死後大腦組織「完全漸成基因組」(epigenome-wide)的掃瞄,他們發現有一個獨特的漸成模式,控制大約40個基因的表現,(The American Journal of Human Genetics, vol 82, p 696),其中有幾個基因與神經傳導物、大腦發育及其他與精神分裂症相關的過程有關,Petronis解釋說,這些發現展示出對一種新方式了解精神疾病的基礎研究,由於疾病帶有重要的漸成組成。

由於在Meaney研究中的自殺者這些漸成標記可能在發育時出現,然而也有其他提示指出罹患精神分裂症的人可能相反地由他們的父母親遺傳得病,並轉而可能將標記傳給自己的小孩,在理論上,哺乳動物的不同代間會將漸成標記擦拭掉,然而令人困惑的是,在Petronis的研究對象中其DNA甲基化作用的異常並不侷限於他們的額葉皮質,而也存在於精子裡,「此情況認為有可能遺傳之漸成異常性造成精神分裂症及兩極性異常症的家族遺傳。」研究小組成員Jonathan Mill表示,他在英國倫敦大學國王學院精神疾病研究所工作。〈待續四〉