子宮內的天擇解答了成人後的健康問題

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由約100個細胞組成的胚胎在子宮中所遭遇的環境會影響其後終身的健康。

 

科學家以前認為這是因為胚胎會因應不利環境而設計出基因的表現程式以求生存。現在,有一個跨國研究團隊提出了完全不同的觀點。他們認為,相較於因應環境而設計基因的表現,基因表現的隨機差異可能提供胚胎更有利生存的條件,特別是在惡劣的環境中。

 

DNA甲基化(DNA methylation)是控制基因活動的重要機制。科學家研究DNA甲基化和惡劣環境中生存的關係。研究團隊發現,處於飢餓的個人其DNA甲基化的形式中有一特定部分消失不見。

 

研究團隊觀察1944-1945年間荷蘭飢餓冬天受孕的胚胎,在他們六十歲時,他們會出現心血管問題的現象,這可以歸因於基因表現的長期改變,也就是DNA的遺傳表現的修正(epigenetic modification of the DNA)。遺傳學家Bas Heijmans表示,「我們知道,缺乏營養會減少胚胎生存的可能性,而我們新的研究則指出了在飢餓的情況下,胚胎能在子宮生存下來取決於DNA甲基化特定類型,儘管是在資源有限的情況下,仍允許胚胎繼續成長。但同樣這些特定甲基化類型會在往後帶給我們健康的負面影響。」

 

成人健康問題與生物演化

為了解基因的表現與胚胎存活的相互關係,研究團隊從演化生物學中得到了靈感。從演化的角度來說,基因常會有隨機的變異,藉由自然選擇過濾的變異積累能最佳適應環境。電腦模式顯示,就像是基因突變,在胚胎間的隨機表現遺傳變異性是必然發生的。某些隨機DNA甲基化變異可能是導致胚胎在營養不足情況下生存的原因。因此,這些表現遺傳變異將會成為在早期胚胎時遭遇飢荒的世代所普遍共有的。

 

隆德大學演化生物學家Tobias Uller表示:「我們過去總是嘗試解釋早期胚胎如何能夠調整特定的基因表現以因應營養狀態,現在立基於隨機遺傳變異最能解釋一切。」

 

編譯來源:Science Daily(2018.12.18)HealthEuropa(2018.12.05)

 

 

 

 

 

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