Science:父母的基因有多“牛”?不遗传都会影响孩子!
2018/02/01
父母的基因会对后代产生影响,这点已毫无疑问,但影响有多大?最新发表的Science杂志上的一项研究发现,这种影响或许比我们所认为的更大!有些基因即便没遗传给子女,也会通过其他形式影响到孩子们。


图片来源:Science(DOI: 10.1126/science.aan6877)

长期以来,科学家们一直在争论,先天与后天(遗传与环境)是如何影响人类的。1月26日发表的这篇题为“The nature of nurture: Effects of parental genotypes”论文中,来自deCODE genetics/Amgen等机构的科学家们称,子女可能会受到父母等位基因(alleles)的影响,即使自己并没有继承这些基因。

换句话说,就是基因也能影响环境:一个孩子父母的等位基因能够通过“影响父母所提供的环境”来影响这个孩子。

21,000多人的研究

研究中,Augustine Kong领导的科学家小组使用的数据来自一个包含21,000多名个体的荟萃分析。这些参与者是于1940年至1983年间出生的冰岛人,本人及其父母中的至少一人进行了基因型分析。此外,研究人员还获得了参与者的受教育程度数据,以评估未遗传的等位基因对这方面的影响。


图片来源:网络

基于618,762个SNPs,Kong等获得了“被遗传的父亲等位基因”、“被遗传的母亲等位基因”、“未被遗传的父亲等位基因”以及“未被遗传的母亲等位基因”的多基因得分(polygenic scores)。

约30%的影响

利用这些分数,研究人员测量了这些等位基因对受教育程度的影响。结果发现,“未被遗传的等位基因”具有大约30%“被遗传的等位基因”的影响。科学家们称这种基因对环境的影响为“遗传培育”(genetic nurture)。

Kong及其同事进一步报告称,“遗传培育”这种影响并不局限于受教育程度,在其他特征中也能观察到,如,个体拥有第一个小孩和吸烟的年纪。

不过,他们也强调,对某些特征来说,这种影响会随“是否母亲或父亲的基因型被考虑进去”而发生变化。因为,研究发现,虽然母亲和父亲的多基因得分对子女受教育程度有相似的影响,但母亲的分数对“营养和与健康相关的特征”的影响更大。

此外,研究人员在论文中还指出,GWAS结果(GWAS:Genome Wide Association Study,全基因组关联分析)此前被认为只包含了直接影响,但实际上也可能反应了“遗传培育”的影响。

一种间接关联


图片来源:Science

对于该研究成果,阿姆斯特丹自由大学的Philipp Koellinger和德克萨斯大学的Paige Harden在Science杂志上发表的一篇评论文章称:这种“遗传培育”效应是父母基因型与子女特征之间的一种间接关联,是由父母基因所影响的家庭环境所造成的。

而Kong在一份声明则表示:“我们的研究明确证实,基因和后天培养(genes and nurture)不仅是携手合作的关系,后天培养(环境)其实也是有基因基础的。

论文的共同通讯作者、deCODE的CEO Kari Stefansson说:“了解人类大脑的功能目前仍然是遗传学和生物学领域的一大挑战。对一个与大脑不可分割的人来说,后天培养起到了决定性作用。因此,鉴定出有助于后天培养(环境)的序列变异,对于理解人类大脑的运作是非常重要的一步。”

参考资料:

Parental Genotypes Can Influence Children's Phenotypes Through 'Genetic Nurture'

deCODE study highlights the important role of genes in nurture

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  • The nature of nurture: Effects of parental genotypes

    Sequence variants in the parental genomes that are not transmitted to a child (the proband) are often ignored in genetic studies. Here we show that nontransmitted alleles can affect a child through their impacts on the parents and other relatives, a phenomenon we call “genetic nurture.” Using results from a meta-analysis of educational attainment, we find that the polygenic score computed for the nontransmitted alleles of 21,637 probands with at least one parent genotyped has an estimated effect on the educational attainment of the proband that is 29.9% (P = 1.6 × 10−14) of that of the transmitted polygenic score. Genetic nurturing effects of this polygenic score extend to other traits. Paternal and maternal polygenic scores have similar effects on educational attainment, but mothers contribute more than fathers to nutrition- and heath-related traits.

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