電離輻射所致的DNA損傷可以誘發(fā)白血病等多種疾病,然而科學家一直不清楚此類DNA損傷是否可以傳遞給后代。近日,一項發(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導致第三代線蟲出現(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,受輻射影響的卵細胞可以呈現(xiàn)出兩種不同的結局:準確地修復損傷,或在損傷過于嚴重的情況下誘導細胞死亡,因此卵子的DNA損傷不會遺傳給后代,而受輻射影響的成熟精子卻無法被修復。進一步研究顯示,當卵子與受損的精子結合后,卵子內的母體修復蛋白會采用一種極易出錯的修復機制(TMEJ),這會導致染色體的隨機融合。這些隨機融合后的染色體會在F1代的細胞內反復發(fā)生斷裂,并無法受到正確的DNA修復機制修復,導致第三代線蟲出現(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結構突變,這一發(fā)現(xiàn)意味著即便在沒有受到輻射的人體內,人類精子的DNA損傷仍會使用與線蟲同樣的DNA修復方式。這樣形成的突變雖可能是物種遺傳多樣性的主要驅動因素,但同時也可能是導致人類遺傳病的元兇。