在長(zhǎng)期存在的自然與培育問(wèn)題中，一項(xiàng)新的研究表明兩者之間存在一種有趣的聯(lián)系。Salk研究所的科學(xué)家在“ 科學(xué) ”雜志上報(bào)道說(shuō)，母鼠的母親類型為她的幼犬提供了實(shí)際改變DNA的類型。這項(xiàng)工作為研究童年環(huán)境如何影響人類大腦發(fā)育提供支持，并可提供對(duì)抑郁癥和精神分裂癥等神經(jīng)精神疾病的見(jiàn)解。

Salk遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室的教授Rusty Gage說(shuō)：“我們被告知，我們的DNA是穩(wěn)定不變的，它使我們成為現(xiàn)實(shí)，但實(shí)際上它更具活力。” “事實(shí)證明，細(xì)胞中有一些基因可以復(fù)制自己并移動(dòng)，這意味著，在某些方面，你的DNA確實(shí)會(huì)發(fā)生變化。”

至少十年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)知道，哺乳動(dòng)物大腦中的大多數(shù)細(xì)胞都會(huì)經(jīng)歷DNA的變化，從而使每個(gè)神經(jīng)元與其鄰近的神經(jīng)元略有不同。其中一些變化是由“跳躍”基因引起的 - 正式稱為長(zhǎng)穿插核元素(LINEs) - 從基因組中的一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)。2005年，Gage實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一種名為L(zhǎng)1的跳躍基因已經(jīng)被人們所知，它可以將自身復(fù)制并粘貼到基因組中的新位置，從而可以在神經(jīng)元腦細(xì)胞中發(fā)揮作用。

該團(tuán)隊(duì)假設(shè)這些變化在腦細(xì)胞之間創(chuàng)造了潛在有益的多樣性，微調(diào)功能，但也可能導(dǎo)致神經(jīng)精神疾病。

“雖然我們已經(jīng)知道一段時(shí)間細(xì)胞可以獲得DNA的變化，但據(jù)推測(cè)它可能不是一個(gè)隨機(jī)的過(guò)程，”前Salk研究員和該研究的第一作者Tracy Bedrosian說(shuō)。“也許大腦或環(huán)境中存在導(dǎo)致變化或多或少頻繁發(fā)生的因素。”

為了找到答案，Gage，Bedrosian及其同事首先觀察了小鼠與其后代之間母體護(hù)理的自然差異。然后他們從后代的海馬體中觀察DNA，這種情況涉及情緒，記憶和一些非自愿的功能。研究小組發(fā)現(xiàn)了孕產(chǎn)婦護(hù)理與L1拷貝數(shù)之間的相關(guān)性：患有專心的母親的小鼠跳躍基因L1的拷貝較少，而那些疏忽母親的小鼠具有更多的L1拷貝，因此其大腦中的遺傳多樣性更多。

為了確保差異不是巧合，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列對(duì)照實(shí)驗(yàn)，包括檢查每個(gè)窩的父母的DNA，以確保后代不僅僅從父母那里繼承了他們的L1數(shù)量，以及確認(rèn)額外的DNA實(shí)際上是基因組DNA而不是細(xì)胞核外的雜散遺傳物質(zhì)。最后，他們交叉撫育后代，以便由疏忽的母親所生的老鼠由專心的母親撫養(yǎng)，反之亦然。L1數(shù)字與母性風(fēng)格之間存在相關(guān)性的初步結(jié)果：由疏忽母親所生的小鼠，但由細(xì)心的母親撫養(yǎng)的小鼠，其生存的小鼠比小心勃勃的母親所生的老鼠少，但卻被忽視的小母親撫養(yǎng)。

研究人員假設(shè)母親疏忽的后代受到的壓力更大，而且不知何故，這導(dǎo)致基因復(fù)制并更頻繁地移動(dòng)。有趣的是，母親護(hù)理與其他已知跳躍基因的數(shù)量之間沒(méi)有相似的相關(guān)性，這表明L1具有獨(dú)特的作用。接下來(lái)，研究小組研究了甲基化 - DNA上的化學(xué)標(biāo)記模式，表明基因是否應(yīng)該被復(fù)制，并且可能受到環(huán)境因素的影響。在這種情況下，其他已知的跳躍基因的甲基化對(duì)于所有后代都是一致的。但與L1不同的是：有疏忽母親的小鼠的甲基化L1基因明顯少于那些有細(xì)心母親的小鼠，這表明甲基化是導(dǎo)致L1基因活動(dòng)的機(jī)制。

“這一發(fā)現(xiàn)與兒童忽視的研究一致，這些研究也表明其他基因的DNA甲基化模式也發(fā)生了變化，”Gage說(shuō)，他持有Vi和John Adler年齡相關(guān)神經(jīng)退行性疾病研究主席。“這是一個(gè)充滿希望的事情，因?yàn)橐坏┠憷斫饬艘环N機(jī)制，你就可以開(kāi)始制定干預(yù)策略”

研究人員強(qiáng)調(diào)，目前還不清楚是否存在增加的L1元素的功能性后果。未來(lái)的工作將檢查小鼠在認(rèn)知測(cè)試中的表現(xiàn)，例如記住迷宮中的哪條路徑導(dǎo)致治療，是否可以與L1基因的數(shù)量相關(guān)聯(lián)。