人們常說的"有其父，必有其子"從很大程度上講出了真相。

    你知道嗎？如果一個(gè)男孩在青春期之前吃得過多，那將對(duì)他未來的孩子和孫子的健康產(chǎn)生直接影響。這項(xiàng)研究在瑞典的一個(gè)邊遠(yuǎn)村莊進(jìn)行，研究者們準(zhǔn)確的總結(jié)到：這些兒子和孫子們，而非女兒和孫女們，不論他們本身的飲食習(xí)慣是怎樣的，他們都更容易因糖尿病或者心血管疾病而死亡。"表觀遺傳"成為可解釋這一現(xiàn)象的一個(gè)神奇的詞語。然而，表觀遺傳的中介物-- DNA 修飾、組蛋白修飾或RNA改變是否可以從一代傳遞到下一代呢？它們是怎樣遺傳的呢？這些對(duì)于研究人員來說仍然是一個(gè)很大的問號(hào)。

    日前，瑞士弗雷德里克-米歇爾生物醫(yī)學(xué)研究所（Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, FMI）的研究人員確定了精子發(fā)育過程中，組蛋白及其標(biāo)簽保留的分子邏輯。這些發(fā)現(xiàn)為強(qiáng)調(diào)關(guān)于表觀遺傳的基礎(chǔ)性問題奠定了基礎(chǔ)，即精子的染色質(zhì)標(biāo)簽是否可 以遺傳，以及如何遺傳到下一代，這有助于理解受經(jīng)驗(yàn)或環(huán)境塑造的特征的表觀遺傳。

    這項(xiàng)最新研究描述了染色質(zhì)攜帶的表觀遺傳信息在精子發(fā)育過程中被保留下來的機(jī)制，它們可能最終傳遞給了下一代。

    在精子中， DNA 包裹的緊密程度是核細(xì)胞以及常規(guī)細(xì)胞的 10-20 倍。 DNA 的緊密包裹由魚精蛋白介導(dǎo)，在男性精細(xì)胞分化的過程中，當(dāng)組蛋白被移除時(shí)，魚精蛋白附著到了 DNA 上。然而，這一過程并沒有完成：大約 1% 的組蛋白保留在了小鼠的精子上，它們尤其集中在具有基因調(diào)控功能的序列上。研究人員確定了這些殘留組蛋白保留的邏輯基礎(chǔ)，并且提出了這樣的問題：一般而言，這些組蛋白是否在特征的表觀遺傳方面發(fā)揮作用。

    研究證明，殘留的組蛋白主要結(jié)合富含 CpG 的 DNA 序列，它們被稱為 CpG 島，但是只在它們非甲基化時(shí)才可以結(jié)合。這些序列通常存在于基因的啟動(dòng)子區(qū)域，即控制基因表達(dá)的 DNA .特別的是，在精子發(fā)育成熟以及核小體保留之前，這些 CpG 島經(jīng)歷了自身染色質(zhì)的一項(xiàng)大的重塑，它們將復(fù)制依賴型的、包含組蛋白 H3.1 和 H3.2 的核小體換成了包含組蛋白變型 H3.3 的核小體。交換的程度與 CpG 島的豐富度以及受 CpG 島控制的基因的轉(zhuǎn)錄水平有關(guān)。然而還有一些例外。研究人員指出，在受抑制的 CpG 島處（H3K27me3），核小體交換的水平是很低的。有趣的是，精子中的這些 CpG 島保留了老的 H3.1 和 H3.2 組蛋白。另外，研究人員還證明，在男性生殖細(xì)胞系中，包含 H3.1 和 H3.2 的啟動(dòng)子控制的大部分基因在早期胚胎發(fā)育中受到抑制。

    研究人員表示，有了闡述精細(xì)胞發(fā)育過程中控制組蛋白保留機(jī)制的這項(xiàng)綜合研究，科學(xué)家們就能夠在小鼠模型中確定世代之間的一個(gè)較好的表觀遺傳因子，進(jìn)而找到在人類和小鼠中進(jìn)化保守的基本原理。

    研究人員相信，要更好的理解由經(jīng)驗(yàn)和環(huán)境塑造的特征的表觀遺傳，這是第一步。

    研究人員將上述研究成果發(fā)表在了近期出版的《自然-結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》（Nature Structural & Molecular Biology）雜志上。