精子のDNAにはない父親の情報が子供に伝わるエピジェネティックなメカニズムが判明
iStock
 父親の食生活や体重、ストレスといった環境的影響は、なぜか子供に受け継がれていることが、これまでの哺乳類の研究で明らかになっている。そうした情報は精子が持つDNA配列に記録されているわけではない。

 ではどうして子に引き継がれるのか? 『Developmental Cell』(2月16日付)に掲載された研究では、新しく判明したその謎のメカニズムが解説されている。

 精子が父親が生活していた環境を記憶して、その情報を胎児に伝える非DNAベースの手段があったのだ。
広告

DNA配列が変化しない遺伝子の変化

 DNAには、使用されるDNAを切り替えるスイッチのように働く分子が備わっており、その配列を変えることなく遺伝子の発現を変化させることができる。

 このような遺伝子発現の変化を研究する分野のことを「エピジェネティクス」という。

 たとえば、「ヒストン」というタンパク質がある。これは糸巻きのように機能して、糸のように連なるDNAをコンパクトに収納してくれる。そしてこのタンパク質の変化は、発現するDNAにも影響を与える(すなわちエピジェネティックな変化だ)。

 今回のマウスを使った実験では、「葉酸(ようさん)」が不足した食事によってオスが受けた影響が、精子が持つヒストンの化学的な”修飾”を通じて胎児に伝えられることが実証されている。
父親の情報が子供に伝わるエピジェネティックなメカニズム
iStock

栄養不足の影響がヒストンを通じて伝達

 哺乳類のオスが精子を作るとき、DNAをコンパクトにまとめるために、ヒストンが放り投げられる。

 しかしほんの少しだけ残される部分(マウスで1%、人間なら15%)もある。残された部分は、精子の作成・代謝・胎児の発達に関係しているDNAを細胞が利用するための足場となる。

 このヒストンが「化学修飾」(もっとも一般的なのは「メチル化」)されると、発現するDNAもまた変化する。不摂生な食事はこうしたヒストンのメチル化状態を変化させるのだ。

 カナダ、マギル大学のサラ・キミンズ氏ら研究グループは、オスに乳離れ以降、葉酸が不足したエサを与え続けることで、精子とここから誕生する胎児のヒストンの変化を追跡した。

 その結果、精子のヒストンの変化が胎児にも現れることが確認されたという。
父親の情報が子供に伝わるエピジェネティックなメカニズム
iStock

葉酸が大切な理由

 なお葉酸が妊娠した女性にとって大切な栄養素である理由もこれであるそうだ。母体の葉酸には、子供のDNAメチル化を安定させる機能があるという。

 また、こうしたエピジェネティックな影響は蓄積するものであり、その結果として出生異常が重くなることも明らかになっている。葉酸不足による発育不全や脊椎の異常といった出生異常は、人間でも起きることだ。
葉酸を多く含む食品(100gあたり)
・焼きのり:1,900㎍
・鶏レバー:1,300㎍
・牛レバー:1,000㎍
・豚レバー:810㎍
・わかめ(乾燥):440㎍
・えだまめ:320㎍(ゆで:260㎍)
・たたみいわし:300㎍
・きなこ:250㎍
・干し椎茸:240㎍(ゆで:44㎍)
・ほうれん草:210㎍(ゆで:110㎍)
※ただしレバー類は葉酸以外にビタミンAが多く含まれるため妊婦は避けた方が良い。
 サミンズ氏らの今後の研究テーマは、ヒストンによって引き起こされた精子の有害な変化を直せるかどうか探ることであるそうだ。 

References:We Finally Know How Sperm 'Remember' And Pass on Non-DNA-Coded Traits to Embryos/ written by hiroching / edited by parumo
あわせて読みたい
男性の体から精子が減少している。種を絶滅させかねないと専門家が警鐘を鳴らす

実年齢は59歳だが体は23歳。DNA研究で明らかとなった、老化が遅いスーパーエイジャーの存在(米研究)

わずか10日間で性別を変える魚がいる。メスからオスへ、卵巣が精巣に再形成される魚

犯罪捜査が前進か?エピジェネティックマーカーで年齢や生活習慣、食習慣がまるわかりに(米研究)

スーパーバグ(抗生物質耐性菌)を倒す「毒の矢」が開発される(米研究)

この記事が気に入ったら
いいね!しよう
カラパイアの最新記事をお届けします

この記事に関連するキーワード

キーワードから記事を探す

コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 20:38
  • ID:FdDsXbbW0 #

そもそも相手がいません
行き先は、ティッシュです。

2

2. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:06
  • ID:TB2g0fRw0 #

葉酸を多く含む食品
レバーと言えば、干し魚と共に痛風への道に至る食品なので
なにごともバランス良く取りたいものですね。

3

3. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:06
  • ID:lmakhWjk0 #

つまりどういうことだってばよ ?

4

4. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:14
  • ID:a3Bd4sxL0 #

よし、バレたらこの手で行こう

5

5. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:22
  • ID:GEwqSDCg0 #

大学で少しやった程度だが、新しい情報がどこなのか分からなかった。ヒストンの関与ってことか?

6

6. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:28
  • ID:HInWLM2p0 #

(´・ω・`)難しいことはわからないよ

7

7. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:39
  • ID:J7bg.5ff0 #

遺伝子の発現パターン(気候などに応じた各種スイッチの入れかた)が伝わるわけだ。
ただ発現は他にもスイッチの入れかたがあるんだろうと思う。

双子研究で片方が高緯度地方にいたら毛深くなるとか(発毛スイッチon)、飽食してたら肥満関連とかあるだろうし、そういう機構がどれくらいで動き出すとかリセットされるとかわかると、また上手い利用法も考えられるのでは。

8

8. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 21:57
  • ID:HD9NaFqz0 #

え?じゃあ何?
ヒストンを人工的にプログラミング
出来るようになれはDNAに直接加工しなくても
ある程度の人体改造ないしUPデートが
可能だって事か?

9

9.

  • 2021年03月23日 22:34
  • ID:onE4y9Bv0 #
10

10.

  • 2021年03月23日 22:45
  • ID:69TWiUG.0 #
11

11. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 22:49
  • ID:69TWiUG.0 #

※8
>ある程度の人体改造ないしUPデートが可能

うんにゃぁ、アップデートっちゅーよりは、開ける引き出しが変わるだけ。もともとプログラムとしては持っているものの中から、どのプログラムが起動するかが環境によって変わるということ。

あれだね、育成ゲームのマルチエンディングみたいなイメージ。全てもともとプログラムには書かれている。

12

12. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 23:14
  • ID:mfhELmDx0 #

ラマルクの獲得形質とやらもそんなに馬鹿げた話じゃなかったのかえ?

13

13. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 23:15
  • ID:MpDDM0oO0 #

>>1

ヒストンもピストンも関係ないようだな

14

14. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 23:31
  • ID:44EWct9d0 #

日本、大勝利。
普段食べてるものばかりじゃないか。

15

15. 匿名処理班

  • 2021年03月23日 23:41
  • ID:jkwK7fDe0 #

焼きのりが優秀すぎる…!

16

16. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 01:14
  • ID:3vjZ3FY00 #

焼き海苔スゲー…と思ったが海苔100g食べるとか無理だな

17

17. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 01:34
  • ID:4OBp3H1g0 #

>>12
環境に影響を受けたエピジェネティックな変化は一世代しか伝わらないため、淘汰圧にさらされて進化を起こす原動力にはなりにくいのでは?

18

18. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 07:58
  • ID:cycInHxQ0 #

※3
「精のつくものを食べてハッスルしなさい」
「妊娠中は栄養バランスに気を付けなさい」

19

19. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 08:11
  • ID:X7eL.fO40 #

花の匂いと一緒に電気ショックを流されたマウスの子どもは電気ショックを経験してないのに花の匂いを怖がるとかいう実験結果があったはず
それもDNA外の情報が影響しているんやろうな

20

20. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 10:50
  • ID:OgTKDUOv0 #

>>13
上手い‥‥

21

21. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 11:02
  • ID:OgTKDUOv0 #

よくわからんが精○にするためにDNAに圧縮かけるけど圧縮状態が変わるから子供に発現するDNA情報が変わるってことか?

精○ネタなのに精○をそのまま書くとエラーでますん。

22

22. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 11:52
  • ID:Iy3u.mF10 #

関西人なので「葉酸が『ようさん』含まれる食材」とかくだらない事を考えてしまった

23

23. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 12:05
  • ID:mb3Jhlhf0 #

※14
葉酸を多く含む食品の表は、
日本向けにパルモさんが書き足したものだと思うよ。
元の記事にはないから。
なので日本の食品が多く取れるものがエントリーしてる。

24

24. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 12:11
  • ID:2uIaMk.K0 #

DNA配列から分からないだけで、ヒストンを作る作業指示をするのもDNAだしねぇ

ウイルスと合体するのもたんぱく質だし、人によって感染するしないもそこら辺の問題だろうし、解明されると人種差なんてないという人がいなくなるだろうから、知られて欲しいわ

25

25. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 13:43
  • ID:.B.GAAsk0 #

※16
「ごはんですよ」なら 150g 相当かもしれない。
一食じゃ無理ですが、一日でならなんとか……反対に塩分が!
ということからもバランスよくいろいろなモノを食べましょう。

骨髄移植ドナーをやった→鉄分補給したい!→じゃぁレバーだ!→トリレバーを 1kg ほど食べて偏頭痛がでたオレがいうのもアレなんだがwww

26

26. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 17:39
  • ID:XpwTu3WI0 #

生活習慣病は胎児期に母親の社会経済的状況が悪いと何処の社会階層に引き取られても成りやすい病気なのがドイツの戦災孤児の大規模追跡調査で判明してるのは有名だが、この記事の書き方はどうなんかな?

27

27. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 18:05
  • ID:T2jK8h130 #

つまり葉酸をようさん食べましょうねってことなんですね?

28

28. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 20:40
  • ID:S7ag9cMw0 #

「よし焼き海苔100g食べよう!」と思った方へ
海苔は食べすぎるとおなか下すよ
命に関わる事にもなるから気を付けよう

29

29. 匿名処理班

  • 2021年03月24日 21:35
  • ID:.OERJJR70 #

蛋白質合成のスイッチの話、以前の記事「超人遺伝子」を参考にするなら
 ミオスタチンの生産をoff
 αアクチニン生成遺伝子があるならon
でムキムキのハイスピード化できるようだね。
特に筋力UPはスイッチを切るだけなので全人類にも適応できるかも。

30

30. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 03:11
  • ID:Zq8UOqft0 #

>>29
それってネット検索で出てくるムキムキ牛の画像や、中国が遺伝子編集した犬の話かな?

31

31. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 10:03
  • ID:0E7msPwc0 #

匕ストンの事をよく知りたいと思い、自分と我が子のDNAを調べたら、


子の父親は自分ではなかったという事実を知るというような恐ろしい事態が……

32

32. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 12:01
  • ID:5YrpvUyx0 #

焼き海苔に限らず乾燥したものは100gあたりの栄養は高くなるんだよね。
水分が少ない分、重さに対して栄養の密度が高くなるから。

33

33. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 14:20
  • ID:.Ic88PZX0 #

>>3
すごく大雑把に言うと、どうやら一世代限りで孫の代に影響しない「遺伝のようなもの」があるっぽい
今んとこなんか食糧難だから次の代だけ対応させよう、みたいなことやってる可能性がある
まだこれから先に研究を詰めなきゃ具体的なのは解らないけど

34

34. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 14:42
  • ID:DuYP4OTP0 #

これを読んで父親以外の男の遺伝子が子供に混ざる現象があるのかとタイトルで驚愕してしまった奴、挙手

(ToT)/

35

35. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 15:41
  • ID:R.3bbZAW0 #

※5
全く同じ遺伝子が、その由来が父親か母親か違うだけで働きが全く変わる現象(ゲノム刷り込み)は以前から知られていることはご存知だと思います。

特に成長に関わる因子は働きが正反対になる事が多い。

で、母親の栄養状態が子の遺伝子発現に影響を与え、飢餓状態の母親から生まれた子供は資源を溜め込むように肥満化しやすくなることもマウスなどでは実証済み(アグーチマウスの件が有名)。
父親の栄養状態もこの成長に影響する可能性が示されたのが新しいんじゃないかな?論文open articleじゃないんで読めないから推察だけど。

※26
「母親の社会経済的状況が悪いと」というのはアグーチマウスの件から用意に類推できること(実証されてないと思うけど)。この記事の内容と相反しないよ。

※21
ゲノム刷り込みのコメント消されたんでなんでかなぁと思ってたけど、「せ〜〜」のせいだったか。スッキリしたわ。あんがとさん!

36

36. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 16:41
  • ID:0E7msPwc0 #

>>34
はーい! ( ・∀・)ノ

37

37. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 21:34
  • ID:0E7msPwc0 #

>>13
ヒルトンに泊まってピストンな夜…

38

38. 匿名処理班

  • 2021年03月25日 22:59
  • ID:1O3zQz.T0 #

※30
カラパイアのキーワード検索で超人遺伝子で検索してごらん。
そうしたら記事を読んでごらん、僕のコメントの内容がわかるから。
その上で質問があるならわかる範囲で答えようと思います。

39

39. 匿名処理班

  • 2021年03月27日 15:37
  • ID:b7y9KnnM0 #

つまり
「若い頃はやんちゃしててさ〜(笑)今は真面目だけど(笑)」
みたいなオッサンが子供持ったら
やんちゃ時代の性質が残っていて遺伝するかもって事か…

40

40. 匿名処理班

  • 2021年03月27日 16:03
  • ID:HhGFLe9.0 #

※16
毎日ノリだけ100g食えとは言ってない、というか、
「朝は焼きのり、昼にほうれんそうのお浸し、夕にわかめの味噌汁、おやつにきな粉餅」みたいに毎食ちょっとずつ摂ればいいんだよ。

お名前
ADVERTISING
記事検索
月別アーカイブ
ADVERTISING
ADVERTISING