如果你患有糖尿病，癌症或者心髒疾病，那麼你可能要怪罪於你爸爸，甚至是你爺爺的一些行為以及他們生活的環境。最近幾年，科學家們發現父親的生活經曆，包括食物，藥物，對毒性物質的暴露甚至是內心壓力都會影響孩子的發育和健康，甚至是孫子輩的健康。
盡管這一領域的研究已經進行了大約10年，科學家們對於環境記憶如何在幾代之間傳遞仍了解較少。McGill的研究人員以及他們的合作夥伴認為他們已經找到了這一分子謎題的關鍵部分，他們發現組蛋白可能在這一過程中發揮著關鍵作用。
這項發表在國際學術期刊Science上的最新研究可能會大大改變我們對於遺傳過程的理解。
這是一個新的方向
在過去幾十年裏，表觀遺傳學領域的大部分研究都聚焦在DNA與DNA表麵的特定分子（如甲基基團）之間的關係，這種關係就像是一個雙向開關，既可以上調特定基因的表達也可以下調特定基因的表達。
組蛋白不同於DNA，它們在細胞內與DNA結合，就像線軸一樣被DNA包繞著，由於組蛋白也是精子的組成部分，因此研究人員對於組蛋白是否在受精過程中將遺傳信息從父親傳遞給了孩子感到十分好奇。
因此，為了驗證這一理論，研究人員構建了小鼠模型，他們輕微改變了精子形成過程中組蛋白上攜帶的生化信息，隨後研究了這種變化對後代的影響。
不僅DNA參與了遺傳
研究人員發現組蛋白改變會對小鼠後代的發育和生存都產生極端後果，比如更容易產生先天缺陷，骨骼發育異常。更加令人驚訝的是，這些影響在兩代之後仍然可能存在。
研究人員說道："當我們看到不止一代小鼠出現生存率下降和發育異常的現象時，我們才真正意識到，DNA之外的其他一些東西，比如蛋白，也會參與遺傳過程。這項發現太讓人驚奇了，這表明遺傳信息不僅僅通過DNA進行遺傳，除此之外也說明父親在子女以及孫子輩的健康中扮演著至關重要的作用。"
DOI: 10.1126/science.aab2006
Disruption of histone methylation in developing sperm impairs offspring health transgenerationally
Keith Siklenka1,*, Serap Erkek2,3,*,?, Maren Godmann4,?, Romain Lambrot4, Serge McGraw5, Christine Lafleur4, Tamara Cohen4, Jianguo Xia4,9, Matthew Suderman7, Michael Hallett8, Jacquetta Trasler5,6, Antoine H. F. M. Peters2,3,*,§, Sarah Kimmins
A father's lifetime experiences can be transmitted to his offspring to affect health and development. The mechanisms underlying paternal epigenetic transmission are unclear. Unlike somatic cells, there are few nucleosomes in sperm and their function in epigenetic inheritance is unknown. We generated transgenic mice in which overexpression of the histone H3 lysine 4 (H3K4) demethylase LSD1/KDM1A during spermatogenesis reduced H3K4 dimethylation in sperm. KDM1A overexpression in one generation severely impaired development and survivability of offspring. These defects persisted transgenerationally in the absence of KDM1A germ line expression and were associated with altered RNA profiles in sperm and offspring. We show that epigenetic inheritance of aberrant development can be initiated by histone demethylase activity in developing sperm, without changes to DNA methylation at CpG-rich regions.
