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基因完全相同的线虫个体为何存在差异?或因母亲年龄

科学家以基因完全相同的秀丽隐杆线虫(学名:Caenorhabditis elegans)作为实验材料,对母亲年龄对后代生理特征的影响等问题进行了研究。

科学家以基因完全相同的秀丽隐杆线虫(学名:Caenorhabditis elegans)作为实验材料,对母亲年龄对后代生理特征的影响等问题进行了研究。该研究由西班牙基因组调控中心(Centre for Genomic Regulation, CGR)的团队完成,成果发表于《自然》(Nature)期刊。

核心发现:母亲年龄显著影响后代生理特征。在基因完全相同且环境一致的条件下,线虫个体仍表现出显著差异,而母亲年龄是造成这些差异的主要原因之一。研究发现,最年轻的母亲产下的后代存在多种缺陷,包括体型较小、生长速率较慢、饥饿耐受性降低,并且这些后代成年后的繁殖能力也下降。

研究团队通过单胚胎转录组学分析发现,年轻母亲提供的特异性蛋白质复合体数量较少,导致胚胎发育过程中基因表达调控异常。具体而言,年轻母亲卵母细胞中某些关键转录因子和信号通路蛋白(如DAF-16/FOXO)的活性较低,影响了后代的代谢和应激反应能力。从进化角度分析,线虫在生命早期产下质量较差的后代可能是一种权衡策略:虽然后代质量下降,但大大缩短了世代时间,有利于种群在资源有限的环境中快速扩张。

该研究为理解“非遗传性”表型变异提供了新视角,提示母亲年龄对后代的影响可能广泛存在于其他物种中,包括人类。未来研究可进一步探索母体年龄对后代健康的长远影响及其分子机制。

(责任编辑:泉水)