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php遗传进化算法技巧_细胞重磅连发记忆可遗传神经活动影响后代基因表达

访客 2024-12-15 0

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【新智元导读】近日,顶级学术期刊《CELL》同日连续揭橥两篇重磅文章,研究职员在对线虫的研究中创造,影象可以被遗传,乃至持续3-4代!

有人说,影象到末了大概是最宝贵的财富。
人们总是希望能够把最器重、最有代价的影象保留下来。

php遗传进化算法技巧_细胞重磅连发记忆可遗传神经活动影响后代基因表达

科学家们也正为此勤学不辍的努力着。

php遗传进化算法技巧_细胞重磅连发记忆可遗传神经活动影响后代基因表达
(图片来自网络侵删)

在2016年的SXSW大会上,南加州大学教授Theodore Berger宣告了一个轰动全体科技界的:

在对猴子、老鼠的实验中,通过人造海马体完成了短时影象向长期储存影象“险些完美”的转换,这项技能可以完成对人脑影象的备份,并复制到其他人的大脑中。

这就意味着影象有可能“遗传”给后代。

而近日,爱思维尔(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)杂志《CELL》同日揭橥了两篇重磅文章——影象居然真的可以遗传!

文章地址:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

文章地址:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

这两项重磅的研究结果表明:至少在线虫(C.elegans)这样的生物中,影象可以被遗传,且可以坚持3-4代。

堪称颠覆认知!

另类“遗传”:神经元向生殖细胞通报信息,影响后代基因表达

线虫是目前生物学研究中最常见的“样板生物”之一,它险些在所有环境栖息地中都存在。
它们繁殖速率非常快,而且基因组中的基因数量险些和人类基因组的基因数量相同。

近日,由特拉维夫大学George S. Wise生命科学学院和Sagol神经科学学院的Oded Rechavi教授领导的一项新研究创造:

线虫的神经系统可以通过神经元与生殖细胞进行信息互换,生殖细胞中包含通报给后代的信息(遗传和表不雅观遗传)。
这项研究确定了神经元向这些后代通报信息的模式。

Rechavi教授对此表示:

这种信息的通报受掌握基因表达的小RNA分子的掌握。
我们创造小RNA会将来自神经元的信息通报给后代,并影响各种生理过程,包括后代的觅食行为等。
这些研究结果与当代生物学中最基本的结论之一背道而驰。
长期以来,人们一贯认为大脑活动对后代的命运没有任何影响。
这个结论被称为“韦斯曼障碍”,也称生物学第二定律,该定律指出,继续种系中的信息该当与环境影响隔离开来。

在Rechavi教授的学生RachelPosner和Itai A. Toker共同撰写的研究论文中表示,这是业界第一次确定可跨代通报神经元反应的机制。
这一创造可能对遗传和进化的理解产生重大影响。

Toker表示:

在过去,我们创造线虫中的小RNA可以产生跨代变革,但能够创造神经系统信息的跨代通报属于最高造诣。
神经系统在对针对环境反应和身体反应的整合能力是独一无二的。
神经系统竟然能够掌握生物体后代的命运,这真是令人惊叹的创造。

研究职员还创造,须要在神经元中合成小RNA,蠕虫才能有效地被其必需营养素干系的气味所吸引,并顺利完成觅食活动。
在父母一代的神经系统中产生的小RNA影响了这种行为,同时在三代之内影响了许多种系基因的表达。

换句话说,没有产生小RNA的线虫会在食品识别上存在毛病。
当研究职员规复在神经元中产生小RNA的能力时,线虫再次具备了高效觅食的能力。
只管线虫后代本身不具有产生小RNA的能力,但这种效果仍保持了数代之久。

“我们要强调的很主要的一点是,目前我们还不知道这种征象对人类是否依然适用。
”Rechavi教授说。

如果答案是肯定的,对付这一机制的研究就可以在医学中得到实际运用。
许多疾病可能存在一些表不雅观遗传学上的遗传身分。
对非常规遗传形式的深入理解,对我们更好地理解这些疾病的机理,设计出更精良的诊断和治疗方法至关主要。

Toker还表示,研究特定的神经元活动能否影响遗传信息,让后代具备特定的遗传上风,这是很有吸引力的事情。
通过这种办法,父母一代可能会在自然选择的背景下通报对后代有益的信息,这可能会影响有机体的进化过程。

学习到的信息可持续遗传至第四代

普林斯顿大学的科学家们则对线虫的“避害”反应做了研究。

文章地址:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

在自然环境下,线虫会在生活中打仗到各种各样的细菌。
有些细菌营养丰富,是线虫的美食,而另一些细菌则具有传染性,会让线虫生病,乃至是杀去世线虫!

能够从父母那里继续信息的能力,在进化上可能是有益的事情,这种能力能够使后代更安全地度过危险环境。

研究职员创造,线虫在学会了如何避免被致病菌铜绿假单胞菌(PA14)传染之后,将这种学习到的信息成功通报给了它们的后代,并一贯通报持续到了第四代。

研究表明,TGF-β配体DAF-7在觉得神经元中的表达,与这种跨代避害的行为具有正干系性。
在学会避害行为的后3-4代线虫中,DAF-7的表达水平涌现了明显升高。

纵然这些后代线虫之前从未遇见过这些致病菌,也会对其“敬而远之”!

影象的遗传,或是另一种“永生”?

纵不雅观历史,有无数人在探求着永生不去世的办法——他们或修炼自己的精神天下,或乞助于丹药、或建筑宏伟的寝陵,想以此实现精神的延续和永存,但无一成真。

本日,我们借助科学创造,人们对“永生”的研究也不断在持续着。

新智元此前宣布过《Nature重磅封面:复活去世亡大脑!
》——耶鲁大学的最新研究表明,猪大脑在去世亡4小时后成功复活,并坚持了至少6小时。

这项研究掀起了一波道德伦理的舆论浪潮,有人担心这是否就会是僵尸启迪录的开始;但同时还有人认为,让一些伟人的大脑复活,实现意识和影象的“永生”,将具有重大的意义。

而这次科学家们的创造可谓是颠覆了我们的认知。

原来信息竟然可以通过神经代代相传,不知道这是不是另一种“永生”的办法呢?

参考链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php

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