傷害代代相傳？輻射損傷DNA的父系遺傳

編譯／高晟鈞

當男性暴露在輻射中時，是否會對後代產生不良影響是輻射生物學中不斷被探討的問題之一。

德國科隆大學Björn Schumacher教授和他的團隊以線蟲為模型，發現輻射對成熟精子的損傷無法修復，並且會傳遞給後代。

相較於男性精子而言，雌性卵子能更準確地修復損傷；倘若損傷太嚴重，就會受損卵子會被直接淘汰。而當卵子與受輻射照射的精子受精時，卵子的修復蛋白會嘗試修復受損的精子DNA。然而這項修復機制，卻反倒導致了精子DNA的結構產生變化，使其後代攜帶更嚴重的染色體損傷，最終它們的後代會表現出嚴重的發育缺陷。

研究團隊利用線蟲進行輻射遺傳的研究，他們發現正常雌性線蟲與受輻射損傷的雄性產生的後代，會表現出染色體損傷；受損的染色體會被組蛋白，緊密地纏繞住DNA，阻擋修復蛋白進行自我修復。

研究團隊還發現，當組蛋白被去除後，父系遺傳的輻射損傷可以很好地被消除，他們認為這機制可以作為新的輻射損傷治療靶位。

那人類的輻射損傷也是相同的情況嗎？該團隊也在人體身上檢測到了相同的染色體結構和遺傳變異；並且染色體異常同樣是透過父系遺傳的。這種畸形的父系染色體遺傳會增加後代自閉症和精神分裂症的風險。這也意味著人類需要特別保護成熟精子免受輻射損傷，且不應將受損成熟精子用來受孕。

有趣的是，科學家們在野生線蟲種群中也發現了類似染色體的結構變異。這些結果表明，成熟精子的損傷和受精卵中父系DNA的不準確修復可能是進化過程中遺傳多樣性的主要驅動因素，並也是導致遺傳疾病發生的原因。

資料來源:Phys.org

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