新研究发现RNA分子的关键作用
有性生殖使两个生物体可以混合它们的基因,产生多样化的遗传特征,让后代有机会在不断变化的环境中获得更强的生存优势。不过这种优势也有代价,有性生殖需要两性相互配合,不仅难度提高,繁殖速度也会降低。
有些生物便采取了一种“两头占优势”的生殖策略:当营养丰富时,它们以自体繁殖为主;而处于一定的环境压力下,它们则开始有性繁殖,以适应恶劣的环境。
经常被生物学家当作模式生物进行研究的秀丽隐杆线虫(C. elegans)就是如此。它们有很大一部分为雌雄同体,主要靠自体受精繁育。然而,连续几代处于不利的环境条件时,一些线虫后代便会开始散发“雌性魅力”:释放出信息素,吸引雄性线虫前来交配。
环境压力为何能“无中生有”地激发出线虫的性吸引力?对这个问题,特拉维夫大学(Tel Aviv University)的Oded Rechavi教授已经研究了十多年。***近,他和同事们终于了解了背后的机制。
令人惊奇的是,尽管线虫应对环境挑战的这种反应可以遗传给后代,但不是通过我们熟悉的遗传物质——DNA的序列改变,而是通过RNA分子介导的表观遗传变化来实现的。
▲研究论文发表于学术期刊Developmental Cell
为了在实验室中重现生殖方式的变化,研究人员设计了不同的环境条件,通过适当升高室温(从20度上升为25度)来模拟轻度压力,促使年纪轻轻的雌雄同体线虫停止产生精子,而是开始分泌信息素,从自体受精繁殖改为吸引雄交配。在温度恢复后,这些后代的雌性魅力还会继续保持两三代。
在这个过程中,研究人员发现一些小RNA(small RNA)分子可以通过一种称为基因沉默的现象,靶向精子中的基因,起到调节基因表达的作用。当温度升高,线虫的精子出现缺陷。而它们就像压力传感器,可以通过细胞中合成的小RNA,以及与小RNA相结合的蛋白HRDE-1,触发线虫改变交配策略。这些小RNA可以遗传,将性吸引力传递给后代,使后代增加交配机会,产生有利于适应环境的遗传变异。
▲研究示意图
"这项工作将短期表观遗传与长期的、固有的遗传变化联系起来,从而与进化过程联系起来,"论文作者Yael Mor博士说。尽管这些实验在看起来十分简单的线虫身上开展,但这支研究团队表示,他们希望在其他生物体中寻找是否也有相似机制的遗传效应。
RNA提取磁珠属于纳米生物磁珠的一种,主要作用是用于核酸提取过程中的RNA提取,粒径分布在500nm左右,是洛阳吉恩特生物自主研发生产的高分子纳米磁性微球,该磁珠悬浮时间长,磁响应时间迅速,对DNA甲基化过程中的提取环节提供良好的支持,可明显缩短实验时间,提高实验效率,并在提取结果上保持稳定,配合核酸提取仪,更能实现快速的RNA提取。
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