科学家发现秀丽隐杆线虫个体之间记忆转移的机制

当一个有机体在其环境中遇到威胁时，警告其他人注意危险对这个物种是有利的。微小的蛔虫C. elegans经常在其环境中遇到危险，例如病原菌铜绿假单胞菌，它似乎是一种吸引人的食物来源，但如果食用它会使蠕虫生病。C. elegans没有能力像人类那样发出警告，但普林斯顿大学研究员 Coleen Murphy 实验室的研究人员的新工作表明，遇到铜绿假单胞菌的蠕虫可以帮助其他人避免危险，并确定了该机制的关键部分这是通过它完成的。

在早期的工作中，墨菲的实验室发现，被铜绿假单胞菌感染的母蠕虫学会了避开这种细菌，并且它们可以在接下来的四代后代中影响这种回避行为。吃过铜绿假单胞菌的母蠕虫通过它们的肠道吸收一种叫做 P11 的细菌小 RNA，它会触发蠕虫生殖细胞中的信号，然后传递给控制行为的神经元。之后，新的行为通过对生殖系细胞的改变传递给未来的后代。在他们的新论文中，共同第一作者 Rebecca Moore、Rachel Kaletsky 和 ​​Chen Lesnik 及其同事表明，回避行为也可以从受过训练的蠕虫传递给其他幼稚的成年蠕虫。

“我们发现一条蠕虫可以学会避开这种病原细菌，如果我们粉碎那条蠕虫，或者甚至只是使用蠕虫游动的培养基，然后将这种培养基或粉碎的蠕虫裂解物交给幼稚的蠕虫，这些蠕虫现在也要‘学习’避免病原体，”墨菲解释说。

这一发现表明蠕虫会分泌一些信号，当被其他蠕虫接收时，可以改变它们的行为。有趣的是，通过接收该信号“受教育”的蠕虫后代在接下来的四代中也避免了致病性铜绿假单胞菌。这表明分泌信号在受体蠕虫中触发了与直接暴露于病原体的蠕虫相同的学习途径。墨菲的小组试图识别分泌的信号。

“我们发现一种叫做 Cer1 的逆转录转座子形成病毒样颗粒，它似乎不仅在组织之间(从蠕虫的生殖系到其神经元)而且在个体之间携带记忆，”墨菲说。

逆转录转座子是一种遗传元件，类似于病毒，它已将自身插入宿主动物的 DNA 中。研究人员发现，Cer1 存在于蠕虫生殖系细胞的 DNA 中，逆转录转座子被 RNA 干扰击倒的母蠕虫无法通过暴露于 P11 来学习避免铜绿假单胞菌，从而将避免行为传递给后代，或教育附近的蠕虫。此外，成年受体蠕虫需要在其基因组中存在Cer1才能学会避开病原体。作者发现两种天然缺乏Cer1 的野生蠕虫品系无法做这些事情，这表明在这些品系中，需要 Cer1 来建立、传播和接收这种回避行为。

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