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小鼠研究發現免疫力可以遺傳

《自然免疫學雜誌》上的一項新研究表明,感染病原體的小鼠可以將增強的免疫系統傳遞給後代,而其 DNA 序列不會發生變化。該過程被認為是透過表觀遺傳變化發生的,其中基因在小鼠精子中被開啟或關閉。

在這項研究中,該團隊將小鼠暴露於真菌或酵母顆粒等傳染性元素中以模擬感染。康復後,將小鼠與健康小鼠交配。當由此產生的幼崽暴露於潛在的病原體時,與父母未受感染的小鼠相比,它們表現出更強的免疫反應。此外,增強的免疫力也延續到了第二代幼崽。

這些發現挑戰了公認的關於基因遺傳的理論。在標準思維下,隨機基因突變使某些個體更好地適應環境。這些優勢然後透過他們的 DNA 傳遞給個人的後代。從長遠來看,透過遺傳最有益突變的個體的自然選擇,該物種變得更強大。然而,這些發現表明,物種可以透過一條更快的途徑變得更適合它們的環境。

小鼠研究發現免疫力可以遺傳

表觀遺傳學提出,化學“標籤”或“標記”是在單個生物體的生命週期內產生的,以應對感染等催化劑。然後,這些標籤會影響個體基因的“表達”方式。用一個比喻來說,遺傳的 DNA 為有機體提供了基本的建築圖。但是,為了將這個藍圖發展成一棟傢俱齊全的建築,DNA 需要轉化為蛋白質。化學標籤會干擾這個過程。

以前認為表觀遺傳標籤在胚胎中完全消失,這意味著胚胎出生時帶有表觀遺傳空白。但這項研究特別新穎和令人興奮的是,研究結果表明由感染引起的標籤實際上傳遞給了幼鼠。然而,第三代幼崽沒有表現出更強的免疫反應,表明表觀遺傳的到期日。

“我們想測試我們是否可以觀察到某些性狀向後代的遺傳,假設獨立於自然選擇,”研究作者 Radboud 大學奈梅亨中心的 Jorge Dominguez-Andres 博士說。

免疫力是與 COVID-19 大流行特別相關的話題。發現的創新包括一個機器學習平臺,可以模擬一個人的免疫系統,研究表明兩種抗體一起比一種更好。