范安德尔研究所及其合作伙伴的科学家们发现了一种关键的化合物一个在遗传信息从父亲传递给后代之前对其进行注释的系统。
这项研究于2023年9月6日发表在《科学进展》杂志上，为称为基因组印记的生物过程提供了新的见解，在这个过程中，来自父母一方的基因副本被关闭，而来自父母另一方的基因副本保持活跃。印迹错误与多种疾病有关，包括罕见的银罗素综合征，以及几种恶性肿瘤和糖尿病。
DNA是一种长而扭曲的分子，密集地排列在一起，形成23对染色体，其中一半来自父亲，一半来自母亲，编码着人类的遗传信息。精子和卵子只有23条染色体，占生命所需遗传物质的一半。在受精过程中，它们贡献一半的染色体，形成一个拥有全部23对染色体的受精卵。
然而，并非所有的DNA指令都需要在同一时间或同一位置进行。这就是表观遗传学发挥作用的时候。表观遗传过程用一种叫做甲基的特殊化学标签来标记DNA，甲基告诉某些基因什么时候活跃，什么时候沉默——所有这些都不会影响DNA本身的序列。
当甲基在精子或卵子发育过程中被添加到某些基因中时，就会发生印记。这对于决定哪个亲本基因拷贝在后代中表达是至关重要的。
Szabó和同事们专注于DNA中调控Igf2基因的印记调控区域，以更好地理解控制印记的过程。Igf2在胎儿发育中起关键作用，仅在父亲染色体上活跃。在人类中，IGF2调节区域缺乏甲基化可导致西尔弗-罗素综合征，其特征是发育迟缓和代谢疾病风险增加。
Szabó进一步补充说，“如果来自父亲的IGF2基因的印记控制区没有甲基化，就会导致疾病。”
利用遗传模型和深入的基因测序，研究人员发现，在男性生殖系中，父系遗传DNA中Igf2控制区的甲基化是由一种基于rna的潜在机制介导的。
“我们早些时候发现，在男性生殖细胞中，RNA类似地通过其他父亲标记的印记域，这表明父亲的印记通常也是如此。这些结果表明了一个更广泛适用的过程，这是令人兴奋的，需要在随后的研究中得到证实，”Szabó。
