范安德尔研究所的科学家和合作者已经确定了一种机制的关键部分，该机制可以在遗传信息从父亲传递给后代之前对其进行注释。

今天发表在《科学进展》杂志上的研究结果为基因组印记提供了新的线索，基因组印记是一种基本的生物过程，其中来自一个亲本的基因被关闭，而来自另一个亲本的拷贝仍然活跃。印记错误与许多疾病有关，例如罕见疾病西尔弗-拉塞尔综合征以及某些癌症和糖尿病。

该研究的通讯作者、VAI 副教授 Piroska Szabó 博士表示：“正确的印记对于终身健康至关重要，但尽管它很重要，但我们仍然对调节这一重要过程的因素缺乏充分的了解。” “我们的研究结果揭示了一种控制印记建立的 RNA 机制，并解释了为什么它在父亲和母亲之间存在差异。”

我们的遗传信息编码在 DNA 中，DNA 是一种长而弯曲的分子，紧密排列形成 23 对染色体，其中一半来自父亲，一半来自母亲。精子和卵子仅含有 23 条染色体——生命所需遗传物质的一半。在受精过程中，它们各自贡献自己的一半，形成具有全套 23 对染色体的受精卵。

但并非 DNA 中的所有指令都需要在同一时间或同一地点进行。这就是表观遗传学的用武之地。表观遗传学机制用称为甲基的特殊化学标签来注释 DNA ，它告诉某些基因何时活跃、何时沉默——所有这些都不会改变 DNA 本身的序列。

当甲基在精子或卵子形成过程中被添加到某些基因时，就会产生印记。反过来，这对于确定该基因的哪个亲本拷贝在后代中表达很重要。

为了更好地了解控制印记的过程，Szabó 和同事重点研究了 DNA 中调节 Igf2 基因的印记控制区域。Igf2 在胎儿生长中起着关键作用，并且仅在从父亲遗传的染色体中具有活性。人类 IGF2 控制区甲基化太少会导致 Silver-Russell 综合征，其特点是生长减慢和代谢疾病风险增加。

“如果来自父亲的 IGF2 基因印记控制区域没有甲基化，就可能导致疾病，”Szabó 说。

利用遗传模型和深入的基因测序，研究小组发现，父系遗传 DNA 中 Igf2 控制区的甲基化是由雄性种系中基于 RNA 的潜在过程控制的。

Szabó 说：“我们之前发现，RNA 类似地穿过雄性生殖细胞中其他带有父系标记的印记域，这表明同样的过程通常也适用于父系印记。” “这些结果表明了一个更广泛适用的过程，这是令人兴奋的，需要在后续研究中得到证实。”

其他作者包括 VAI 的 Ji Liao 博士、Zhen Fu 博士、Ivan VanderKolk、Brianna M. Busscher 和 Kin H. Lau 博士；希望之城癌症中心的Sangmin Song；蒙特利尔大学的 Samuel Gusscott 博士和 Julie Brind'Amour 博士。