DNA复制的问题可能导致表观遗传的改变 这种改变可能会遗传几代人

成年线虫可以看到它们的内部胚胎。

科学家揭示，细胞分裂时复制DNA过程中的错误可能会导致表观遗传变化，这种变化可能会遗传多达五代。他们还确定了这些表观遗传变化的原因，这些变化与丢失沉默基因的分子机制的丢失有关。他们的研究成果将发表在8月16日的《科学进展》杂志上，这将改变我们对复制应激对癌症和胚胎发育的影响及其代际遗传的思考方式。

细胞分裂是更新组织和器官细胞的关键。细胞分裂对两个特定过程至关重要：胚胎发育和肿瘤发生。细胞分裂时复制DNA过程中的错误会导致遗传变化，因此受损的DNA复制是众所周知的癌症标记，也是基因组不稳定的驱动因素。

现在，来自基因组调控中心(CRG)的科学家与Josep Carreras白血病研究所(IJC)和德国健康科学研究机构Trias i Pujol(IGTP)合作，发现DNA复制损伤也可能导致较大的表观遗传变化。他们的研究是在蠕虫(模式生物秀丽隐杆线虫)中进行的，研究表明，整个基因组中的这些表观遗传变化建立了一种新的基因表达状态，这种状态可以遗传多达五代。这是表观遗传变异的代际遗传的一个突出例子，这意味着两个人的基因表达可能因其祖先经历的压力而不同。

由ICREA研究教授和CRG本莱纳领导的研究人员也确定了导致这些表观遗传变化的机制。“为了确保细胞的正常功能，并最终维持生物体的健康，重要的是让一些基因保持活性，而另一些基因保持沉默。在细胞内部，一些称为异染色质的DNA-蛋白质复合物可以阻止基因在不应该被激活的时候被激活。起初，我们注意到人工插入蠕虫基因组且通常被异染色质沉默的基因在携带DNA复制的蛋白质突变的动物中被激活。”Tanya Vavuuri Crgalumna目前是IJC和IGTP的领导人，也是合作者。这项研究。“我们发现这是异染色质丢失造成的，异染色质沉默的其他基因也被激活。出乎意料的是，这种基因在没有DNA复制突变的动物中被不适当地激活了五代，但有些祖先做到了，”她补充道。

“我们的结果表明，受损的DNA复制不仅会导致遗传变化，还会导致全基因组的表观遗传变化，这些变化可以稳定遗传，”论文的高级作者Ben Lehner说。表观遗传学中的一个重要问题是表观遗传状态代代相传的程度。莉娜和她的合作者正在从许多不同的角度解决这个问题和其他问题。他们之前报道说，一些温度诱导的基因表达变化也可以代代遗传。“我们希望我们的工作可以改变人们在肿瘤发生和胚胎发育过程中对复制压力和代际遗传的影响，”他总结道。

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