动物繁殖是否能相互传递记忆的问题有着悠久的历史，人们对此有着浓厚的兴趣。长期以来，由于生殖系和体细胞之间存在魏斯曼屏障，通过非遗传手段或跨代表观遗传（TEI）跨代传递信息被认为是不可能的。然而，最近有研究表明来自训练动物中枢神经系统的RNA可以诱导一种非联想性长期记忆，这种记忆是否能跨越魏斯曼屏障仍然不得而知。
2021年8月6日，一篇题为The role of the Cer1 transposon in horizontal transfer of transgenerational memory的文章发表在著名的cell杂志上。通过对秀丽隐杆线虫规避“有害细菌”——铜绿假单胞菌的遗传记忆的研究表明：
秀丽隐杆线虫规避“有害细菌”的行为可以实现跨代记忆转移；
规避“有害细菌”记忆可以通过 Cer1 逆转录转座子编码的病毒样颗粒（VLPs）从母本秀丽隐杆线虫转移到F1-F4后代线虫中。
图片来源：Cell
秀丽隐杆线虫可实现跨代记忆转移
秀丽隐杆线虫最初会被铜绿假单胞菌吸引，但在接触后嫩能够学会避开这种病原体。为了测试跨代学习规避“有害细菌”记忆是否可以水平转移到幼稚线虫中，研究者首先用铜绿假单胞菌（PA14）或 P11（铜绿假单胞菌小 RNA，）对母本（P0）进行训练诱导学习规避的记忆，研究者发现这种记忆会持续到 F4 代，这表明规避“有害细菌”记忆可以实现跨代遗传。
图片来源：Cell
是什么可能携带了对P11 训练的记忆呢？研究者通过电子显微镜检查发现并确定了90 nm VLP（病毒样粒子）。实验发现VLP不仅能够在受过训练的一代中诱导规避“有害细菌”的行为，而且在连续的F1-F4代中也保留下来，与对照有显著差异。VLP 部分通过 RNase处理并没有阻止规避行为的消失，表明 VLP 可以保护内部的小RNA。
Cer1 在规避行为和跨代记忆中是必不可少的
Cer1 与逆转录转座子的 Ty3/Gypsy 家族具有同源性，并诱导形成 VLP。研究者发现，Cer1 GAG 蛋白在最密集的含有 VLP 的部分被检测到，并且在野生型线虫中诱导了学习性规避。Cer1点突变（G6369A）后， Cer1 突变亲本仍然能够学习规避“有害细菌”行为。然而，Cer1 的缺失消除了F1代对铜绿假单胞菌规避行为。RNAi 导致的Cer1丢失也表现出相同的结果。
图片来源：Cell
Cer1 GAG 蛋白的免疫金染色也证明了 Cer1 在来自野生型线虫的 VLP 部分中的存在。在其基因组中缺乏全长 Cer1 的秀丽隐杆线虫野生分离株 (CB4856)中未检测到 Cer1 阳性 VLP。这些结果表明 Cer1 VLP 是将跨代表观遗传记忆水平转移到幼稚线虫所必需的。
图片来源：Cell
文章小结
本文的研究表明，在秀丽隐杆线虫中规避“有害细菌”记忆可以通过 Cer1 逆转录转座子编码的病毒样颗粒（VLPs）从母本到F1-F4后代中。因此，Cer1功能可以提供秀丽隐杆线虫在其自然环境中具有持久的抗病原体保护作用。
图片来源：Cell
参考资料： https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00881-3
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