電離輻射所致的DNA損傷可以誘發(fā)白血病等多種疾病,然而科學(xué)家一直不清楚此類DNA損傷是否可以傳遞給后代。近日,一項(xiàng)發(fā)表在《自然》(Nature)的研究首次顯示,輻射所致父系DNA損傷能夠遺傳給后代。
研究者利用了秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)作為模型,發(fā)現(xiàn)受輻照的雄性線蟲會(huì)導(dǎo)致第三代線蟲出現(xiàn)極高的死亡率,而在雌性線蟲中并不存在這一現(xiàn)象。研究顯示,受輻射影響的卵細(xì)胞可以呈現(xiàn)出兩種不同的結(jié)局:準(zhǔn)確地修復(fù)損傷,或在損傷過于嚴(yán)重的情況下誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,因此卵子的DNA損傷不會(huì)遺傳給后代,而受輻射影響的成熟精子卻無法被修復(fù)。進(jìn)一步研究顯示,當(dāng)卵子與受損的精子結(jié)合后,卵子內(nèi)的母體修復(fù)蛋白會(huì)采用一種極易出錯(cuò)的修復(fù)機(jī)制(TMEJ),這會(huì)導(dǎo)致染色體的隨機(jī)融合。這些隨機(jī)融合后的染色體會(huì)在F1代的細(xì)胞內(nèi)反復(fù)發(fā)生斷裂,并無法受到正確的DNA修復(fù)機(jī)制修復(fù),導(dǎo)致第三代線蟲出現(xiàn)先天缺陷。研究者表示,人類中檢測到父系遺傳的生殖系統(tǒng)新發(fā)突變也存在與線蟲同樣的TMEJ結(jié)構(gòu)突變,這一發(fā)現(xiàn)意味著即便在沒有受到輻射的人體內(nèi),人類精子的DNA損傷仍會(huì)使用與線蟲同樣的DNA修復(fù)方式。這樣形成的突變雖可能是物種遺傳多樣性的主要驅(qū)動(dòng)因素,但同時(shí)也可能是導(dǎo)致人類遺傳病的元兇。