新研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞會(huì)將“記憶”傳遞給后代

新華社北京9月2日電 美國(guó)一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌細(xì)胞能夠“記住”自己和周圍環(huán)境的短暫變化，并會(huì)將這些變化的“記憶”傳遞給其后代。這一發(fā)現(xiàn)可用于新的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，如改變致病細(xì)菌避免其后代耐藥性的出現(xiàn)等。

細(xì)菌生物學(xué)的一個(gè)核心假設(shè)是，可遺傳的物理特征主要由脫氧核糖核酸（DNA）決定的。然而，從復(fù)雜系統(tǒng)的角度來看，信息也可以存儲(chǔ)在調(diào)控基因間關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)層面上。這一調(diào)控網(wǎng)絡(luò)類似于基因用來相互影響的“通信網(wǎng)絡(luò)”。

為了驗(yàn)證這一假設(shè)，美國(guó)西北大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員將目光聚焦在了大腸桿菌上。大腸桿菌整體是一個(gè)單細(xì)胞，是一種已被較多研究的生物模型，其擁有的基因比人類細(xì)胞少很多，科學(xué)界對(duì)其基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)有一定程度的了解。

研究團(tuán)隊(duì)利用調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型模擬大腸桿菌中單個(gè)基因的暫時(shí)失活和重新激活。他們發(fā)現(xiàn)這些短暫的擾動(dòng)可以產(chǎn)生持久的變化，這些變化預(yù)計(jì)將遺傳給多代。

團(tuán)隊(duì)表示，這種暫時(shí)失活和重新激活（即可逆擾動(dòng)）會(huì)在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中引發(fā)不可逆的連鎖反應(yīng)。相關(guān)的聯(lián)系可能在細(xì)菌細(xì)胞將變化的“記憶”遺傳給多代的過程中發(fā)揮重要作用。

團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)研究還表明這種效應(yīng)可能在其他生物體中也是普遍存在的，因?yàn)槠渌矬w的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與大腸桿菌的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是相似的，甚至要更復(fù)雜敏感。

研究團(tuán)隊(duì)目前正在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證他們的模擬結(jié)果。該研究結(jié)果發(fā)表在新一期美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。