科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)，我們的大多數(shù)基因都會(huì)受到食物的影響。這項(xiàng)引人注目的研究發(fā)表在Nature旗下新期刊Nature Microbiology上。

細(xì)胞行為是由基因活性決定的，而基因活性受到表觀遺傳學(xué)開關(guān)的調(diào)控。此前有研究表明，基因調(diào)控還存在另一個(gè)層面，那就是代謝網(wǎng)絡(luò)。代謝是維持細(xì)胞的生化反應(yīng)，主要依賴各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，比如食物衍生出的糖、氨基酸、脂肪酸和維生素。

為了解析代謝在細(xì)胞基礎(chǔ)功能中起到的作用，劍橋大學(xué)和Francis Crick研究所的研究人員對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行了深入研究。酵母是一種理想的模式生物，它與人類共享許多重要基因和基礎(chǔ)機(jī)制。

研究人員在酵母細(xì)胞中操縱主要代謝產(chǎn)物的水平，隨后檢測(cè)酵母基因的活性變化。研究表明，細(xì)胞的代謝改變對(duì)絕大多數(shù)基因及其產(chǎn)物有顯著影響。由此可見，代謝受到基因活性的控制，反過來代謝也可以影響我們的基因。

“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化影響了幾乎所有的酵母基因。這種影響很多時(shí)候是非常強(qiáng)的，改變細(xì)胞代謝譜會(huì)使一些基因表現(xiàn)得完全不同，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Dr Markus Ralser說。

去年五月，南京大學(xué)張辰宇教授曾在《Protein & Cell》雜志上發(fā)表文章指出，孕婦食物中的小分子非編碼RNA可通過胎盤轉(zhuǎn)移來控制胎兒的基因表達(dá)。MicroRNA是一類長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的非編碼RNA，可以結(jié)合mRNA并抑制蛋白質(zhì)翻譯。這項(xiàng)研究顯示，外源性植物miRNA以及人工合成的siRNA可通過胎盤轉(zhuǎn)移，直接調(diào)控胎兒的基因表達(dá)。（更多信息請(qǐng)參見：南京大學(xué)張辰宇驚人發(fā)現(xiàn)：食物miRNA跨胎盤影響胎兒基因表達(dá)）

張辰宇教授的這項(xiàng)研究引起了人們的廣泛關(guān)注，他在接受生物通專訪時(shí)表示，“如果我們的發(fā)現(xiàn)是原創(chuàng)性的，重要的且也是顛覆性的，自然在開始是會(huì)引發(fā)很多爭(zhēng)議，很正常。只要我們的結(jié)果是solid的，以后大家就會(huì)接受，并發(fā)揚(yáng)光大……我們M3實(shí)驗(yàn)室的自勉就是：做‘配享冷豬肉’的研究，讓世界和我們接軌！”（更多信息請(qǐng)參見：專訪張辰宇：做“配享冷豬肉”的研究，讓世界和我們接軌?。?/p>

上個(gè)月Science雜志發(fā)表的兩篇文章表明，父親的飲食會(huì)改變精子的RNA，進(jìn)而影響后代的基因調(diào)控。近年來人們逐漸意識(shí)到，男性能通過多種途徑對(duì)自己的后代產(chǎn)生影響，比如精子表觀基因組、微生物組轉(zhuǎn)移和精液信號(hào)傳導(dǎo)。這兩項(xiàng)研究相輔相成地展示了父親飲食對(duì)精子RNA的重要影響，這種影響能改變后代的基因調(diào)控，引起相應(yīng)的代謝紊亂。（更多信息請(qǐng)參見：兩篇Science：父親飲食會(huì)通過精子RNA影響后代）

生物通編輯：葉予