許多疾病，如某些癌癥，都存在家族遺傳的情況。通常，是由于幾個(gè)相關(guān)的個(gè)體遺傳了一個(gè)有缺陷的基因。但在一些癌癥發(fā)病率高的家庭中，科學(xué)家們還無法確定是哪種基因?qū)е碌倪@種情況。

近日，美國耶魯大學(xué)的遺傳學(xué)家Bluma Lesch正在進(jìn)行一項(xiàng)表觀遺傳學(xué)和發(fā)育的研究，當(dāng)時(shí)她的研究對(duì)象開始莫名其妙地死去......。一年前，她培育了小鼠，以研究父系精子中的表觀遺傳改變對(duì)后代的影響，但之前沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。起初，她簡直不敢相信。

她說：“我不斷地向不同的學(xué)者展示這些數(shù)據(jù)，讓他們指出實(shí)驗(yàn)的問題所在?！?/span>

她已經(jīng)在父系小鼠的精子中敲除了Kdm6a基因，也稱為Utx。該基因編碼一種從組蛋白中去除甲基的酶，它能激活或滅活DNA某些部分的表觀遺傳標(biāo)記。這種酶被認(rèn)為在發(fā)育過程中起著重要作用。它也恰好位于X染色體上，這意味著如果她使小鼠精子中的X染色體失活，那么它們的雄性后代將不會(huì)繼承遺傳突變，因?yàn)槲ㄒ坏腦染色體將來自其母親。

小鼠Kdm6a基因被敲除 圖片來源：BLUMA LESCH

Lesch說：“因此，我們的想法是，在父系中缺失Utx可能會(huì)引起一些表觀遺傳變化。如果在后代中看到一種表型，我們就可以推斷出該表型是基于表觀遺傳的變化，而不是遺傳損失。”

Lesch和她的團(tuán)隊(duì)敲除了小鼠精子中的基因，導(dǎo)致精子中組蛋白的甲基化水平異常高。該團(tuán)隊(duì)將這些小鼠與具有正?？截怟dm6a的雌性小鼠一起培育。由于雄性后代不會(huì)遺傳異?；?，因此研究人員認(rèn)為任何發(fā)育異常都可歸因于父系精子的高甲基化。

這些后代與它們的父親共享了200多個(gè)獨(dú)特的表觀遺傳標(biāo)記。但是，盡管發(fā)生了變化，這些小鼠看上去都正常發(fā)育。直到一年后，它們的壽命才開始比那些沒有經(jīng)過基因改造小鼠的壽命要短。

當(dāng)Lesch對(duì)這些動(dòng)物進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)它們的腫瘤數(shù)量比野生型小鼠要高得多。

然后這個(gè)故事開始變得有意義了。Kdm6a編碼的酶，即賴氨酸特異性脫甲基酶6A，不僅參與調(diào)節(jié)控制發(fā)育的基因，而且還作為腫瘤抑制因子發(fā)揮作用。在小鼠死亡后，研究團(tuán)隊(duì)注意到基因敲除小鼠的后代比野生型小鼠有更多的腫瘤，而且腫瘤的形成的更早。這種影響在第二代小鼠中更為明顯，而且似乎可以通過恢復(fù)父親精子中該基因的表達(dá)來逆轉(zhuǎn)。