人人都有父母,而絕大多數(shù)人最終都將成為父母。
在一切向“錢”看的蠻荒時(shí)代,人們往往似乎并不是那么重視對(duì)孩子的愛和關(guān)心,以為可以花錢就能夠輕易解決這一問題。而解決方案也大多數(shù)千篇一律,無非是給他們提供豐富的物質(zhì),并且送到好點(diǎn)的學(xué)校,找好點(diǎn)的老師來關(guān)愛他們。
不能說老師的愛不偉大,然而,老師的愛對(duì)小孩而言很可憐!何也?蓋一個(gè)老師的愛必須被分成幾十份,每人得幾十分之一,肯定是遠(yuǎn)不如父母的愛,這在地球上所有的哺乳動(dòng)物中乃是同理。
缺乏父母的愛有可多怕?后果會(huì)有多嚴(yán)重?
來不及細(xì)想,也來不及觀察。
僅需看看電影里面演的就能夠感覺到后背升起一絲寒意,電影里面往往講述一個(gè)變態(tài)連環(huán)殺手把當(dāng)?shù)財(cái)嚨锰旆馗玻屓巳俗晕?,最終,連環(huán)殺手終于被干掉,然后鏡頭一轉(zhuǎn),原來,這個(gè)變態(tài)連環(huán)殺手在小時(shí)候嚴(yán)重缺乏父母的愛,導(dǎo)致大面積心理陰影,從而走上了犯罪道路。
當(dāng)然,這里并非要探討心理問題。
我們此處,談的是:基因。
▲研究者們?cè)谧钚乱黄谥麑W(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上面發(fā)表的文章
3月23日,最新一期著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇重磅研究,一組來自美國Salk研究所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),缺乏母愛的小鼠,其影響情感和記憶的大腦海馬體中的神經(jīng)細(xì)胞基因組DNA會(huì)出現(xiàn)明顯的改變。
▲這篇文章的第一作者兼共同通信作者Tracy A. Bedrosian博士(左)以及文章共同通訊作者Fred. H. Gage教授(右)
同一期《科學(xué)》還刊發(fā)了兩位專家,哥倫比亞大學(xué)Saera Song和加州大學(xué)圣地亞哥分校的Joseph G. Gleeson共同撰寫的,題為“Early life experience shapes neural genome”的評(píng)論文章。
?“跳動(dòng)”的火車?
在細(xì)胞的基因組DNA中,有一種稱之為“轉(zhuǎn)座子”(transposon)的DNA序列,它們能夠從一個(gè)位置“跳”到基因組的另一個(gè)位置。
若是把基因組DNA比喻成比如京滬高鐵的話,轉(zhuǎn)座子就像在京滬高鐵上面“跳動(dòng)”的火車,在一定條件下可以從上海站“跳”到蘇州站或者南京站、北京站或者其他站點(diǎn)。
小鼠和人類的基因組也不例外,也存在許多轉(zhuǎn)座子,其中一種,就叫做L1(或者LINE-1)轉(zhuǎn)座子。這種L1轉(zhuǎn)座子在基因組中相當(dāng)豐富,甚至占了小鼠或者人類整個(gè)基因組的17%。當(dāng)然,大家都知道,基因組是相對(duì)來說非常穩(wěn)定的,就像鐵路一樣穩(wěn)定存在,你轉(zhuǎn)座子要是在基因組里面跳來跳去,那整個(gè)基因組還不得完全紊亂?
然而,所幸的是,這17%的L1轉(zhuǎn)座子絕大多數(shù)都缺少部分DNA序列或者具有突變,因而無法再基因組中到處亂“跳”,僅有很少的L1轉(zhuǎn)座子能夠發(fā)生轉(zhuǎn)座。正常情況下,在人類基因組中大約有80-100個(gè)能夠發(fā)生轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座子,而小鼠大約有3000個(gè)。
因此,研究者們就想來探討一下到底這個(gè)L1轉(zhuǎn)座子在得到關(guān)愛和沒得到關(guān)愛的小鼠中的情況是否一樣呢?有沒有什么區(qū)別呢?
?關(guān)愛越少,基因組改變?cè)酱?/span>?
因此,研究者們接下來就來研究一下L1轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)量是否在上述兩種情況下是否有變化。
研究者們將剛出生的小鼠先與它們的母親共同飼養(yǎng)2周,隨后,這些小鼠又被分為兩組,一組接受“母親的關(guān)懷”,另一組則不讓母鼠進(jìn)行“關(guān)愛”。兩周之后,再來分離小鼠大腦中的神經(jīng)細(xì)胞,通過一種高靈敏度的數(shù)字PCR來檢測(cè)L1轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)變化。
▲得到母愛的小鼠幼崽(左),無鼠關(guān)愛的小鼠幼崽(右)(圖片改編自網(wǎng)絡(luò))
結(jié)果,研究者們驚人地發(fā)現(xiàn),那些得到母親關(guān)注較少的小鼠,其海馬體神經(jīng)元中,L1轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)有顯著上升;而在其他類型的神經(jīng)組織比如前額皮質(zhì)(frontal cortex )以及心臟組織中則未發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。
要知道,大腦中的海馬組織正是影響情感很記憶的關(guān)鍵組織。因此,L1轉(zhuǎn)座子在海馬組織的神經(jīng)元基因組中數(shù)量增多,意味著它們?cè)诨蚪M中到處“亂串”,數(shù)量越多就越能夠改變基因組,這自然會(huì)影響一些基因的表達(dá),從而造成后代小鼠神經(jīng)組織的不同。
▲被母鼠的關(guān)愛程度越高,其海馬體神經(jīng)元的基因組L1拷貝數(shù)量越低,反之,關(guān)愛越少的小鼠,其L1轉(zhuǎn)座子拷貝越多(圖片改編自Science)
?一切皆因甲基化?
L1轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)越多,則意味著L1轉(zhuǎn)座子越活躍。那么,為何得到的關(guān)愛越少,L1轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)就越多呢?或者說越活躍呢?
研究者們繼續(xù)深挖,他們將注意力放到了甲基化上面,畢竟L1轉(zhuǎn)座子的序列在所有的小鼠中均相同,而最終拷貝數(shù)不同可能是L1轉(zhuǎn)座子的啟動(dòng)子區(qū)域不同。
▲被母鼠的關(guān)愛程度越高,L1轉(zhuǎn)座子的啟動(dòng)子區(qū)域的YY1結(jié)合位點(diǎn)的甲基化程度越高,反之則越低(圖片來自Science)
果不其然,研究者們驚奇地發(fā)現(xiàn),被母鼠的關(guān)愛程度越高,L1轉(zhuǎn)座子的啟動(dòng)子區(qū)域的YY1結(jié)合位點(diǎn)的甲基化程度越高,反之,母鼠關(guān)愛程度越低,其相應(yīng)區(qū)域甲基化程度越低。而啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化程度越低,意味著轉(zhuǎn)錄越活躍,因而產(chǎn)生的L1轉(zhuǎn)座子就會(huì)增多。
真是沒想到啊,一切都是甲基化在搗鬼!
▲哥倫比亞大學(xué)Saera Song和加州大學(xué)圣地亞哥分校的Joseph G. Gleeson對(duì)這篇研究的一個(gè)總結(jié)(圖片來自Science)
而又是什么原因?qū)е?/span>L1轉(zhuǎn)座子的啟動(dòng)子區(qū)域的YY1結(jié)合位點(diǎn)的甲基化程度變化的呢?研究者們結(jié)果發(fā)現(xiàn):在沒有得到母愛關(guān)注的小鼠海馬神經(jīng)組織中,甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT3a表達(dá)量較少,因而造成了啟動(dòng)子區(qū)甲基化程度低。
一切便已經(jīng)明了!
確實(shí),環(huán)境改變包括甲基化在內(nèi)的表觀遺傳,進(jìn)而影響身體、組織器官、細(xì)胞分子等等的證據(jù)越來越多。這一篇研究正是家庭關(guān)愛環(huán)境改變甲基化狀態(tài)從而導(dǎo)致基因組結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的又一例證。
然而,還有一個(gè)問題,對(duì)于小孩沒有關(guān)愛會(huì)改變基因組,可以,如果關(guān)愛過度呢?比如溺愛,是否也會(huì)改變基因組呢?可能值得一看。
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