珊瑚对压力的表观遗传记忆代代相传

珊瑚一生中DNA甲基化模式的变化可以遗传给它们的后代。KAUST的研究人员认为，他们已经发现了这种变化的第一个证据，他们认为这一发现可能有助于制定珊瑚保护的新策略。

DNA甲基化是甲基与胞嘧啶的可逆结合，胞嘧啶是构成我们基因组的四个氮基之一。这是一种改变基因使用方式的表观遗传变化。

博士后Liew Yi Jin Liew说:“在哺乳动物中，DNA甲基化模式会在几代人之间重置，除了少数例外。”“然而，在植物中，它们大多是代代相传的。”

此前由KAUST海洋科学家曼努埃尔·阿兰达领导的研究表明，长期处于压力之下的珊瑚会在表观遗传模式上发生变化。Liew说:“我们很想知道珊瑚是否像植物一样，可以将表观遗传信息传递给下一代。”“从生物学的角度来看，这将打破普遍的假设，即所有动物的表观遗传模式都会在几代人之间重置。”

KAUST的研究人员与纽约大学阿布扎比分校的科学家一起，分析了成年脑珊瑚的基因组(Platygyra daedalea)它们的精子和幼虫是从阿拉伯湾南部阿布扎比的珊瑚礁遗址和阿曼海的富查伊拉收集来的。阿布扎比的珊瑚暴露在极端的温度和盐度下，而富查伊拉的珊瑚生活在更温和的条件下。

“我们最初的结果令人吃惊，”刘说。

分析表明，精子和它们的母珊瑚之间的DNA甲基化模式最相似。Liew说:“我们认为这是动物全基因组DNA甲基化模式代际转移的第一个确凿证据。”

研究小组发现，阿布扎比珊瑚和富查伊拉珊瑚的甲基化模式存在明显差异。他们还发现，DNA甲基化模式通过卵子和精子从父母平等地传递给后代。

进一步的研究证实，DNA甲基化模式的遗传大多独立于基因遗传，这意味着它们可能是对这些珊瑚生存的不同环境的反应。对这些幼虫进行的热应激实验支持了这一点，实验表明某些基因的甲基化状态与它们的生存机会密切相关。

来自更热的阿拉伯海湾的珊瑚群落也有参与应激反应的高甲基化基因，这可能使它们能够应对恶劣的环境。

阿兰达说:“这些新的表观遗传状态的遗传可以作为一种非遗传育种策略，潜在地提高对气候变化的适应能力。”“在高温下长期培育珊瑚，可以让我们培育出更健康的珊瑚幼虫，在全球气温上升的情况下领先一步。”

阿兰达说，还需要进一步的调查来验证环境诱导的表观遗传模式可以在一代人以上的时间内保持，这些遗传变化可以为珊瑚及其后代提供生存优势。

参考文献:Liew et al.(2020)。造礁珊瑚的代际表观遗传。自然气候变化。DOI: https://doi.org/10.1038/s41558 - 019 - 0687 - 2。

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