在随后的研究工作中,研究人员发现这些小鼠的第二代在第一次闻到苯乙酮的气味时,也表现出了同样的恐惧,更让人惊讶的是,它们的第三代也有同样的表现。这就说明了动物的恐惧似乎是可以遗传的,那么这是怎么做到的呢?
动物对每种气味的识别都需要特定的蛋白质受体,蛋白质受体则通过基因的遗传信息合成,这个过程被称为“基因表达”,需要注意的是,并不是所有的基因都可以表达(比如说人类能够表达的基因就只有2%),而控制基因表达的一个重要方式就是基因甲基化。
简单地讲就是,动物体内本来可以合成很多种蛋白质受体,但基因甲基化却可以决定要不要合成某种蛋白质受体,以及合成多少这样的蛋白质受体。
研究人员发现,这些小鼠鼻腔中的M71神经元明显比正常小鼠要多,其上的蛋白质受体来自于 “Olfr151” 基因,很显然,这种蛋白质受体是负责识别苯乙酮的气味的。进一步研究发现,虽然这些小鼠的 “Olfr151” 基因序列与正常小鼠是相同的,但是它们的基因甲基化程度却有很大的不同。
研究人员认为,造成这个现象的原因是,不断重复的轻微电击使小鼠对苯乙酮的气味特别敏感,因此它们体内就需要合成更多的负责识别这种气味的蛋白质受体,这就促使了它们的“Olfr151” 基因甲基化程度出现了改变。
基因甲基化是一种基因修饰的形式,它可以在不改变基因序列的情况下改变动物的遗传表现,也就是说,动物的基因甲基化程度是可以遗传下去的(即表观遗传),正是因为这个原因,这些小鼠的后代就会合成比正常小鼠更多的识别苯乙酮气味的蛋白质受体,从而让它们对这种气味产生与它们父辈一样的恐惧。
(注:上述研究成果发布在2013年12月1日的《Nature Neuroscience》期刊上)
通过以上的认识,我们可以看到,之所以很多动物天生就怕老虎,闻到老虎的气味都会瑟瑟发抖,是因为这些动物的祖先经常受到老虎的威胁,它们自然而然地就会对老虎的气味特别敏感,其体内就需要合成更多的负责识别老虎气味的蛋白质受体,于是在它们体内的与这种蛋白质受体对应的基因甲基化程度就改变了。
这种基因甲基化程度的改变代代传承,即使是这些动物的后代从来没有见过老虎,在闻到老虎的气味时,它们同样也会瑟瑟发抖。我们也可以看到,虽然这些动物的恐惧是来自于时空另一头的记忆,但是它们祖先的记忆并没有遗传下来,只是在自己的基因上烙下了深深的痕迹。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`
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